一种路堤边沟纤维增强高性能混凝土制造技术

本发明专利技术公开了一种路堤边沟纤维增强高性能混凝土，包括如下重量份数的组分，水泥100份、Ⅱ区中砂161‑184份、粒径为5‑10mm的碎石170‑184份、水33‑34份、掺和料32‑40份、外加剂1.2‑1.5份、合成纤维0.45‑1份。混凝土配方中通过加入由硅灰、粉煤灰、偏高岭土、沸石粉、石灰石粉、石英粉两种或两种以上混合物形成的掺合料，有效改善了混凝土的力学性能；聚羧酸类的外加剂的使用，可以与掺合料共同作用以改善颗粒堆积状态，促进不同活性的超细粉体充分交互水化，提高胶凝材料的反应活性，进而提升高强混凝土的强度。

A kind of fiber reinforced high performance concrete for side ditch of embankment

【技术实现步骤摘要】
一种路堤边沟纤维增强高性能混凝土
本专利技术涉及水泥混凝土及高速公路建造新
，尤其涉及一种路堤边沟纤维增强高性能混凝土。
技术介绍
结构工业化符合当前国家对推行绿色公路、发展四个交通的政策要求，也是实现集约、先进、优质、高效、环保、经济等建设目标的积极手段。但对于目前的常规混凝土结构而言，由于其结构笨重，运输成本较高，其真正实现工业化非常困难，因此必须进行材料或结构创新，才能突破现有瓶颈。传统的新建或改扩建高速公路路基边沟多为厚度10cm、顶宽60cm、节段长50cm的整体预制块。单个预制块的重量约为220kg，需要机械设备吊装就位，同时对现场地形也有一定的要求，以方便机械设备作业。混凝土作为土木工程中重要的材料之一，其技术随着外加剂和矿物掺合料的应用得到了长足的发展。20世纪70年代出现的高效减水剂和80年代大规模研究与应用的矿物掺合料，使得水泥凝土的水胶比可以大幅度降低，混凝土强度越来越高，耐久性越来越好。高强高性能混凝土的出现，弥补了普通混凝土的不足，可以满足土木结构的强度、刚度及耐久性等的要求，对结构向轻型化、工厂化、装配化转变十分有利。目前应用较多的超高性能混凝土，因其对纤维及外掺剂的要求较高，相应的成本也会成倍增加。分析高速路堤边沟的受力特点，无需要求材料性能达到超高、超强，从而对纤维及外掺剂的要求也相应降低，制造成本也可以相应控制在合理范围。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提出一种路堤边沟纤维增强高性能混凝土，具有便于工业化进程及节约造价的优点。本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：一种路堤边沟纤维增强高性能混凝土，包括如下重量份数的组分，水泥100份、Ⅱ区中砂161-184份、粒径为5-10mm的碎石170-184份、水33-34份、掺和料32-40份、外加剂1.2-1.5份、合成纤维0.45-1份。本专利技术的进一步技术：进一步，所述掺合料为硅灰、粉煤灰、偏高岭土、沸石粉、石灰石粉、石英粉中的任意两种或两种以上的混合物。进一步，所述掺合料比表面积大于7000m2/kg。进一步，所述外加剂选择聚羧酸类。进一步，所述合成纤维为平直状PVA纤维。进一步，所述合成纤维直径宜为0.2mm，长径比宜为30。混凝土的制备方法，包括如下的制备步骤：步骤1：按照重量份称取纤维增强高性能混凝土的各组分，备用；步骤2：将水泥、掺合料、Ⅱ区中砂、粒径为5-10mm的碎石在卧轴式或立轴行星式强制搅拌机中混合5-20s，混合均匀；步骤3：继续向搅拌机中加入水及外加剂，搅拌90-240s，搅拌均匀；步骤4：继续向搅拌机内混合物均匀洒布合成纤维后继续搅拌40-90s，搅拌均匀，出料。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：一、本专利技术的混凝土配方中通过加入由硅灰、粉煤灰、偏高岭土、沸石粉、石灰石粉、石英粉两种或两种以上混合物形成的掺合料，有效改善了混凝土的力学性能。二、聚羧酸类的外加剂的使用，可以与掺合料共同作用以改善颗粒堆积状态，促进不同活性的超细粉体充分交互水化，提高胶凝材料的反应活性，进而提升高强混凝土的强度。三、纤维采用平直状的PVA纤维，可实现活性粉末混凝土硬化后良好的体积稳定性，极大地提升抗裂性能四、纤维增强高性能混凝土路堤边沟结构符合工业化建造特点，具有设计标准化、生产工厂化、装配机械化、运管信息化模式，改变了传统的建造方式，产品商业化，对产品质量、安装、管养信息可查看、可控制、可追溯，符合国家推进装配化政策，具有节能环保优势，是今后建造业发展方向和趋势。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。一种满足高速路堤边沟受力性能的纤维增强高性能混凝土，包括水泥200kg、中砂340kg(细度模数2.6-2.8)、粒径为5-10mm的碎石340kg、水66kg、掺合料70kg、外加剂3kg、合成纤维0.9kg。实施上述技术方案，水泥作为胶凝材料使用，中砂和碎石作为骨料，增强混凝土的抗压强度。掺和料的加入能够改善混凝土的力学性能。外加剂的使用对超细粉体应具有选择性吸附作用。合成纤维的加入，可实现活性粉末混凝土硬化后良好的体积稳定性，极大地提升抗裂性能。整体组分中，组分间相互配合，协同使用，提高了混凝土强度，混凝土的性能优良。所述掺合料为硅灰、粉煤灰、偏高岭土、沸石粉、石灰石粉、石英粉中的任意两种或两种以上的混合物。所述掺合料比表面积大于7000m2/kg。掺合料组分间相互配合，不仅可以调控活性粉末混凝土的流变性能，使其具备低粘度和大流态特性，解决了高强混凝土施工难及效率低下的问题。所述外加剂选择聚羧酸类。实施上述技术方案，聚羧酸类能够与上述掺合料共同作用，可改善颗粒堆积状态，促进不同活性的超细粉体充分交互水化，提高胶凝材料的反应活性，进而提升高强混凝土的强度。所述合成纤维为平直状PVA纤维。所述合成纤维直径宜为0.2mm，长径比宜为30。实施上述技术方案，合成纤维与水泥基体材料有良好的粘结性能，可有效减少并抑制超薄高速边沟构件塑性收缩、干燥收缩、温度变化等因素引起的微裂缝，显著提高超薄高速边沟构件的抗裂性能及增韧、抗冲击与耐火防爆能力。本专利技术的又一专利技术目的在于提供一种满足超薄高速路堤边沟受力性能的纤维增强高性能混凝土的制备方法，具有操作简单的优点。一种满足超薄路堤边沟受力性能的纤维增强高性能混凝土的制备方法，包括如下的制备步骤：步骤1：按照重量份称取纤维增强高性能混凝土的各组分，备用；步骤2：将水泥、掺合料、砂、石在卧轴式或立轴行星式强制搅拌机中混合5-20s，混合均匀；步骤3：继续向搅拌机中加入水及外加剂，搅拌120s，搅拌均匀；步骤4：继续向搅拌机内混合物均匀洒布合成纤维后继续搅拌60s，搅拌均匀，出料。实施上述技术方案，完成了所述高性能混凝土的制备，操作简单。实验检测根据《普通混凝土力学性能实验方法标准》(GB/T50081—2002)测试混凝土的力学性能；经检测，混凝土拌合物出机扩展度≥450mm，且总收缩≤500μξ，试件28天抗压强度≥80MPa。运用上述混凝土提出一种构件轻薄化的路堤边沟，具有便于工业化进程及节约造价的优点。构件轻薄化的路堤边沟，由整体或分块预制的侧板及底板组成。所述的路堤边沟，节段板及底板厚度均≤3cm。侧板及底板厚度均为3cm，总高度为63cm，侧板与底板圆弧倒角直径为150cm。本专利技术的另一专利技术目的在于提供一种纤维增强高性能混凝土超薄高速路堤边沟的施工工艺，具有便于施工，且施工后减少混凝土开裂的优点。一种纤维增强高性能混凝土超薄高速路堤边沟的施工工艺，包括如下的施工步骤：步骤1：机具准备与检查；步骤2：浇筑前对浇筑部位的模板、预埋件、预留洞进行全面细致检查，做好记录；步骤3：浇筑：混凝土浇筑应连续进行。按照一定厚度、顺序和方向分段浇筑，用平板振动器平行振捣，浇筑完成后在预制构件顶板用水泥抹提浆抹平、抹亮、收光，不得撒水或撒干水泥。步骤4：混凝土浇筑完成后，在4-8小时内用麻袋、草袋或草帘覆盖在预制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种路堤边沟纤维增强高性能混凝土，其特征在于：包括如下重量份数的组分，水泥100份、Ⅱ区中砂161‑184份、粒径为5‑10mm的碎石170‑184份、水33‑34份、掺和料32‑40份、外加剂1.2‑1.5份、合成纤维0.45‑1份。

【技术特征摘要】
1.一种路堤边沟纤维增强高性能混凝土，其特征在于：包括如下重量份数的组分，水泥100份、Ⅱ区中砂161-184份、粒径为5-10mm的碎石170-184份、水33-34份、掺和料32-40份、外加剂1.2-1.5份、合成纤维0.45-1份。2.根据权利要求1中所述的一种路堤边沟纤维增强高性能混凝土，其特征在于：所述掺合料为硅灰、粉煤灰、偏高岭土、沸石粉、石灰石粉、石英粉中的任意两种或两种以上的混合物。3.根据权利要求1中所述的一种路堤边沟纤维增强高性能混凝土，其特征在于：所述掺合料比表面积大于7000m2/kg。4.根据权利要求1中所述的一种路堤边沟纤维增强高性能混凝土，其特征在于：所述外加剂选择聚羧酸类。5.根据权利要求1中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴平平，胡可，杨大海，郝翠，
申请(专利权)人：安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，公路交通节能与环保技术及装备交通运输行业研发中心，
类型：发明
国别省市：安徽,34