一种钢管混凝土粘度调节掺和料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种钢管混凝土粘度调节掺和料，按质量百分比计，包括微硅粉20％～30％、粉煤灰微珠30％～45％、石灰石粉15％～30％、稻壳灰5％～10％、轻烧氧化镁膨胀剂1％～6％、羟乙基纤维素0.2％～1％、超细矿粉5％～15％、石英粉3％～15％、乳胶粉0.1％～2％、消泡剂0.1％～0.5％，涉及钢管混凝土领域。本发明专利技术可以有效降低钢管混凝土粘度，在保证混凝土强度的前提下，提高钢管混凝土工作性能、抗离析性能和抗氯离子渗透性能，改善钢管混凝土内部空隙特征，降低长期干燥收缩；由此可以改善钢管混凝土中管壁与混凝土的粘结状态，优化钢管混凝土工作性能和硬化性能，减少钢管混凝土内部脱空风险。

【技术实现步骤摘要】
一种钢管混凝土粘度调节掺和料及其制备方法
本专利技术涉及钢管混凝土领域，具体是涉及一种钢管混凝土粘度调节掺和料及其制备方法。
技术介绍
钢管混凝土是一种将混凝土填入钢管内而形成，且钢管及其核心混凝土能共同承受外荷载作用的组合结构构件，是套箍混凝土的一种特殊形式，其核心技术是混凝土与钢管有效复合，实现套箍复合效应。钢管混凝土具有承载力高、塑性韧性好、经济效果显著、抗震性能优良和施工方便等优点，广泛应用于高层建筑以及拱桥、斜拉桥、悬索桥和梁式桥等各种桥梁工程中，目前国内已建成的钢管混凝土拱桥超过300座。钢管混凝土能够发挥其优越性能的基础在于钢管和核心混凝土之间存在的粘结应力，使得钢管和核心混凝土之间能够进行荷载传递，从而使钢管混凝土具备结构承载所需的强度；因此钢管管壁与核心混凝土之间的贴合是否紧密，是影响钢管混凝土结构承载力，施工工程安全程度的关键因素。而在实际施工过程中，由于钢管混凝土内浇筑的高强度混凝土往往具有水灰比低，粘度大的特点，混凝土很难填充满钢管内部所有区域，此时就会发生脱空现象；且高粘度使得混凝土内部的气泡难以排出，气泡聚集后也可能导致钢管混凝土内部产生脱空，不能满足钢管管壁与核心混凝土之间贴合紧密的使用要求；但是，混凝土是由砂石、胶材、外加剂以及水组成的混合物，其粘度不能太小，否则易产生离析沁水现象，影响混凝土的性能；因此，针对上述问题，有必要开发一种适用于钢管混凝土粘度调节的掺和料。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述
技术介绍
的不足，提供一种有效降低钢管混凝土粘度，在保证混凝土强度的前提下，提高钢管混凝土工作性能的钢管混凝土粘度调节掺和料及其制备方法。本专利技术提供一种钢管混凝土粘度调节掺和料，按质量百分比计，包括微硅粉20％～30％、粉煤灰微珠30％～45％、石灰石粉15％～30％、稻壳灰5％～10％、轻烧氧化镁膨胀剂1％～6％、羟乙基纤维素0.2％～1％、超细矿粉5％～15％、石英粉3％～15％、乳胶粉0.1％～2％、消泡剂0.1％～0.5％。在上述技术方案的基础上，所述微硅粉中SiO2与Al2O3的质量百分含量之和≥96％，微硅粉密度≥2200kg/m3，比表面积为15000～20000m2/kg。在上述技术方案的基础上，所述粉煤灰微珠中SiO2与Al2O3的质量百分含量之和≥58％，比表面积≥2358m2/kg。在上述技术方案的基础上，所述石灰石粉中CaCO3质量百分含量≥97％，石灰石粉粒径为200目～400目。在上述技术方案的基础上，所述稻壳灰为低温稻壳灰，低温稻壳灰的煅烧温度为500～600℃，其中SiO2与Al2O3的质量百分含量之和≥90％。在上述技术方案的基础上，所述轻烧氧化镁膨胀剂中MgO含量≥80％，烧失量≤4％。在上述技术方案的基础上，所述超细矿粉中氯离子含量≤0.06％，比表面积≥600m2/kg，含水率≤1％。在上述技术方案的基础上，所述石英粉中SiO2含量≥96％，石英粉粒径为80～200目。在上述技术方案的基础上，所述乳胶粉固含量≥98％，平均粒径0＜r≤80μm。本专利技术还提供一种如上任一所述的钢管混凝土粘度调节掺和料的制备方法，包括以下步骤：将所述微硅粉、粉煤灰微珠、石灰石粉、稻壳灰和超细矿粉加入搅拌机，搅拌1min；将所述羟乙基纤维素、轻烧氧化镁膨胀剂、石英粉、乳胶粉和消泡剂加入所述搅拌机，共同搅拌1.5min，将物料混合均匀，得到所述钢管混凝土粘度调节掺和料。与现有技术相比，本专利技术的优点如下：(1)本专利技术的粘度调节掺和料添加有稻壳灰，稻壳灰中无定型SiO2的含量很高，且含有大量的细微孔隙，比表面积大，具有很高的火山灰活性，可以促进水化产物的形成，改善混凝土材料内部空隙结构，提高混凝土材料的性能。(2)本专利技术的粘度调节掺和料添加有羟乙基纤维素，羟乙基纤维素是一种非离子型表面活性剂，白色固体分析纯，它可以吸附在掺和料组分的表面，降低掺和料组分中粒子的表面能，减少颗粒之间的团聚。(3)本专利技术的粘度调节掺和料添加有石英粉，石英粉为瘠性粉料，可以促进掺和料各组分的分散，并减少混凝土材料中的胶材用量。(4)本专利技术通过粘度调节掺和料的物理化学作用可以有效降低钢管混凝土粘度，在保证混凝土强度的前提下，提高钢管混凝土工作性能、抗离析性能和抗氯离子渗透性能，改善钢管混凝土内部空隙特征，降低长期干燥收缩；由此可以改善钢管混凝土中管壁与混凝土的粘结状态，优化钢管混凝土工作性能和硬化性能，减少钢管混凝土内部脱空风险。附图说明图1为本专利技术实施例中混凝土抗压强度测试对比图；图2为本专利技术实施例中混凝土长期收缩性能测试对比图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的详细描述。本专利技术实施例提供一种钢管混凝土粘度调节掺和料，按质量百分比计，包括微硅粉20％～30％、粉煤灰微珠30％～45％、石灰石粉15％～30％、稻壳灰5％～10％、轻烧氧化镁膨胀剂1％～6％、羟乙基纤维素0.2％～1％、超细矿粉5％～15％、石英粉3％～15％、乳胶粉0.1％～2％、消泡剂0.1％～0.5％。使用时，采用本专利技术粘度调节掺和料取代钢管混凝土配比中水泥质量的3％～15％。本专利技术通过粘度调节掺和料的物理化学作用可以有效降低钢管混凝土粘度，在保证混凝土强度的前提下，提高钢管混凝土工作性能、抗离析性能和抗氯离子渗透性能，改善钢管混凝土内部空隙特征，降低长期干燥收缩；由此可以改善钢管混凝土中管壁与混凝土的粘结状态，优化钢管混凝土工作性能和硬化性能，减少钢管混凝土内部脱空风险。本实施例中，优选的，所述微硅粉中SiO2与Al2O3的质量百分含量之和≥96％，微硅粉密度≥2200kg/m3，比表面积为15000～20000m2/kg；此比表面积范围的微硅粉能很好地填充有熟料和个混合材形成的孔隙，且无定型SiO2含量高，能与CH反应生成低钙的C-S-H凝胶，提高混凝土强度。本实施例中，优选的，所述粉煤灰微珠中SiO2与Al2O3的质量百分含量之和≥58％，比表面积≥2358m2/kg；粉煤灰微珠为外表光滑的球形颗粒。本实施例中，优选的，所述石灰石粉中CaCO3质量百分含量≥97％，石灰石粉粒径为200目～400目。本实施例中，优选的，所述稻壳灰为低温稻壳灰，低温稻壳灰的煅烧温度为500～600℃，其中SiO2与Al2O3的质量百分含量之和≥90％。本实施例中，优选的，所述轻烧氧化镁膨胀剂中MgO含量≥80％，烧失量≤4％；其反应时间为100～200s。本实施例中，优选的，所述超细矿粉中氯离子含量≤0.06％，比表面积≥600m2/kg，含水率≤1％。；本实施例中，优选的，所述石英粉中SiO2含量≥96％，石英粉粒径为80～200目；石英粉为瘠性粉料，可以促进掺和料各组分的分散，并减少混凝土材料中的胶材用量。本实施例中，优选的，所述乳胶粉固含量≥98％，平均粒径0＜r≤80μm；乳胶粉为乳白色均匀粉末。本实施例中的消泡剂为聚醚改性有机硅类消泡剂，其固含量≥99％。本专利技术还提供一种如上任一所述的钢管混凝土粘度调节掺和料的制备方法，包括以下步骤：将所述微硅粉、粉煤灰微珠、石灰石粉、稻壳灰和超细矿粉加入搅拌机，搅拌1min；搅拌至物料均匀；将所述羟乙基纤维素、轻烧氧化镁膨胀剂、石英粉、乳胶粉和消泡剂加入所述搅拌本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢管混凝土粘度调节掺和料，其特征在于：按质量百分比计，包括微硅粉20％～30％、粉煤灰微珠30％～45％、石灰石粉15％～30％、稻壳灰5％～10％、轻烧氧化镁膨胀剂1％～6％、羟乙基纤维素0.2％～1％、超细矿粉5％～15％、石英粉3％～15％、乳胶粉0.1％～2％、消泡剂0.1％～0.5％。

【技术特征摘要】
1.一种钢管混凝土粘度调节掺和料，其特征在于：按质量百分比计，包括微硅粉20％～30％、粉煤灰微珠30％～45％、石灰石粉15％～30％、稻壳灰5％～10％、轻烧氧化镁膨胀剂1％～6％、羟乙基纤维素0.2％～1％、超细矿粉5％～15％、石英粉3％～15％、乳胶粉0.1％～2％、消泡剂0.1％～0.5％。2.如权利要求1所述的钢管混凝土粘度调节掺和料，其特征在于：所述微硅粉中SiO2与Al2O3的质量百分含量之和≥96％，微硅粉密度≥2200kg/m3，比表面积为15000～20000m2/kg。3.如权利要求1所述的钢管混凝土粘度调节掺和料，其特征在于：所述粉煤灰微珠中SiO2与Al2O3的质量百分含量之和≥58％，比表面积≥2358m2/kg。4.如权利要求1所述的钢管混凝土粘度调节掺和料，其特征在于：所述石灰石粉中CaCO3质量百分含量≥97％，石灰石粉粒径为200目～400目。5.如权利要求1所述的钢管混凝土粘度调节掺和料，其特征在于：所述稻壳灰为低温稻壳灰，低温稻壳灰的煅...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈露一，黄有强，张志豪，李信，许婷，郑丽，杨剑寒，陈鑫，王亚洲，
申请(专利权)人：中铁大桥科学研究院有限公司，中铁大桥局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42