一种用于水下工程的混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术涉及混凝土制备技术领域，它涉及一种水下工程的混凝土及其制备方法，其技术要点为：混凝土包括以下以质量份表示的组分：水180‑200份、水泥225‑240份、粉煤灰60‑70份、中砂600‑650份、碎石900‑930份、增粘剂15‑59份和减水剂8‑9份。本发明专利技术的有益效果:该混凝土能够更好地应用于水下工程，在水的冲洗作用下混凝土中的骨料与水泥也不容易发生分离。

【技术实现步骤摘要】
一种用于水下工程的混凝土及其制备方法
本专利技术涉及混凝土制备
，更具体地说，它涉及一种用于水下工程的混凝土及其制备方法。
技术介绍
迄今为止,在水下工程中混凝土仍然是最主要和用量最大的建筑材料之一。混凝土的性能将直接影响到水下工程的质量和进度。因此，水下混凝土的性能研究和施工技术愈来愈受到工程技术界的重视。众所周知，水泥虽然是水硬性材料,但若将混凝土拌合物直接倾倒于水中,当混凝土在水中下落时，由于水的冲洗作用,骨料将与水泥分离，造成部分水泥浆流失，剩余水泥浆中的水泥长时间地在水中处于悬浮状态。当水泥下沉时，已呈凝固状态，失去胶结骨料的能力。这样在水中直接浇筑的混凝土拌合物一般分为一层砂、砾石骨料，一层薄而强度很低的水泥絮凝体或水泥渣，不能满足工程要求。为解决上述问题，人们主要从施工方法上进行了改进，减少或杜绝混凝土拌合物与水的接触，从而避免水的影响；传统的混凝土水下施工常用的方法有导管法、开底容器法等，但是上述方法存在着造价高、工期长、施工设备复杂、施工技术要求高、工程质量难以保证、易污染环境等缺点。所以仅从施工工艺上避免水对水下混凝土的影响，已经不能满足对于混凝土水下施工的需求，对水下混凝土材料自身性能的研究改善十分必要。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于提供一种用于水下工程的混凝土，该混凝土能够更好地应用于水下工程，在水的冲洗作用下混凝土中的碎石、中砂等组分与水泥也不容易发生分离。为实现第一个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种用于水下工程的混凝土，包括以下以质量份表示的组分：水180-200份水泥225-240份粉煤灰60-70份中砂600-650份碎石900-930份增粘剂15-59份减水剂8-9份。采用上述技术方案，中砂、碎石、粉煤灰以及水泥按照上述的配比制得混凝土的主要成分，使得中砂与粉煤灰能够充分填充于碎石之间的间隙中，增粘剂自身的网络结构能够包覆碎石以及水泥，从而有利于提高碎石与水泥之间的粘结强度，并且实现将中砂、粉煤灰等细小颗粒能够更加稳定填充于碎石与水泥之间的间隙中；从而使得即使在混凝土直接与水接触时，在水的冲刷作用下，水泥与碎石之间不容易发生分离；减水剂的添加，有利于提高水泥的粘聚性以及和易性，从而有利于提高水泥与碎石、中砂等粘结强度。进一步地，混凝土包括以下以质量份表示的组分：水192-200份水泥235-240份粉煤灰65-70份中砂630-650份碎石922-930份增粘剂50.8-59份减水剂8.9-9份。进一步地，混凝土包括以下以质量份表示的组分：水196份水泥237份粉煤灰67份中砂640份碎石926份增粘剂56份减水剂9份。采用上述技术方案，水、水泥、中砂、粉煤灰、碎石以及增粘剂按照特定的比例进行复配，有利于进一步提高该混凝土中水泥、碎石以及中砂之间的粘结强度，同时也有利于提升混凝土的结构强度以及抗渗性能。进一步地，所述增粘剂包括干酪素、羟丙基甲基纤维素以及淀粉中的一种或多种。进一步地，所述增粘剂包括以下以质量份表示的组分：羟丙基甲基纤维素15-20份干酪素15-22.5份淀粉13-15份。采用上述技术方案，羟丙基甲基纤维素与水混合后能够形成胶体溶液，该胶体溶液具有良好的增稠能力，同时，羟丙基甲基纤维素的添加对水泥、碎石以及中砂等组分起到包覆作用，使得水泥、碎石、中砂等组分的结合程度更好，有利于提高混凝土的密实度；特定质量份范围的干酪素具有良好的粘合强度以及成膜性能，干酪素与羟丙基甲基纤维素按照特定的质量份比例进行复配起到协同作用，从而有利于提高水泥、碎石以及中砂等的结合强度以及密实度；淀粉遇水后形成粘稠状胶体溶液，且淀粉中的大分子具有良好的吸附能力，使得水泥、碎石、以及中砂能够更好地结合，从而使得混凝土在水的冲刷作用下，水泥与碎石、中砂等组分不容易发生分离。进一步地，所述淀粉为改性淀粉，所述改性淀粉是由如下质量份数的原料制成：魔芋淀粉90-100份、丙烯酰胺15-20份、柠檬酸6-10份、纳米氧化铝3-5份；改性淀粉的制备方法为：先将相应质量份的魔芋淀粉分散于水中制成淀粉浆，再加入相应质量份的柠檬酸，升温至50-60℃保温搅拌10-15min，然后加入相应质量份的丙烯酰胺和纳米氧化铝，混合均匀后于微波频率2450MHz、600W下微波处理12-15min，最后经烘干后粉碎成粉末。采用上述技术方案，魔芋淀粉具有良好的粘结性能，柠檬酸与魔芋淀粉进行交联反应，从而形成交联网络结构，同时也有利于提高魔芋淀粉的热稳定性；丙烯酰胺与魔芋淀粉进行接枝改性，经过改性处理后的魔芋淀粉具有更好地粘结强度，魔芋淀粉用于混凝土中，有利于进一步提高增稠剂对水泥、碎石以及中砂等组分的粘结强度。进一步地，所述中砂的平均粒度范围为150-600μm。采用上述技术方案，中砂的平均粒度控制在150-600μm，使得中砂能够更好地填充于碎石与碎石之间的间隙中，从而有利于提升混凝土的密实度以及抗渗强度。进一步地，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。进一步地，所述碎石的平均粒度范围在5-25mm。本专利技术的第二个目的在于提供一种用于水下工程的混凝土的制备方法，制得的混凝土能更好地应用在水下工程中，即使在水的冲洗作用下，混凝土中的水泥与碎石、中砂等骨料也不容易发生分离。为实现第二个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种用于制备上述的用于水下工程的混凝土的制备方法，包括以下步骤：S1、第一混合物的制备：在水泥搅拌机中，常温条件下，加入相应质量份的水和水泥，以400-500r/min的转速进行搅拌，制得第一混合物；S2、第二混合物的制备：在第一混合物中边搅拌边加入相应质量份的减水剂以及中砂、碎石和粉煤灰，搅拌均匀后，得到第二混合物；S3、第三混合物的制备：在砂石搅拌机中，常温条件下，加入相应质量份的增粘剂，以200-300r/min的转速进行搅拌，搅拌均匀后得到第三混合物；S4、制得混凝土：对第三混合物进行养护、成型制得混凝土。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1、中砂、碎石、粉煤灰以及水泥按照上述的配比制得混凝土的主要成分，使得中砂与粉煤灰能够充分填充于碎石之间的间隙中，增粘剂自身的网络结构能够包覆碎石以及水泥，从而有利于提高碎石与水泥之间的粘结强度，并且实现将中砂、粉煤灰等细小颗粒能够更加稳定填充于碎石与水泥之间的间隙中；从而使得即使在混凝土直接与水接触时，在水的冲刷作用下，水泥与碎石之间不容易发生分离；减水剂的添加，有利于提高水泥的粘聚性以及和易性，从而有利于提高水泥与碎石、中砂等粘结强度。2、羟丙基甲基纤维素与水混合后能够形成胶体溶液，该胶体溶液具有良好的增稠能力，同时，羟丙基甲基纤维素的添加对水泥、碎石以及中砂等组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于水下工程的混凝土，其特征是：包括以下以质量份表示的组分：/n水180-200份/n水泥225-240份/n粉煤灰60-70份/n中砂600-650份/n碎石900-930份/n增粘剂15-59份/n减水剂8-9份。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于水下工程的混凝土，其特征是：包括以下以质量份表示的组分：
水180-200份
水泥225-240份
粉煤灰60-70份
中砂600-650份
碎石900-930份
增粘剂15-59份
减水剂8-9份。


2.根据权利要求1所述的一种用于水下工程的混凝土，其特征是：包括以下以质量份表示的组分：
水192-200份
水泥235-240份
粉煤灰65-70份
中砂630-650份
碎石922-930份
增粘剂50.8-59份
减水剂8.9-9份。


3.根据权利要求1所述的一种用于水下工程的混凝土，其特征是：包括以下以质量份表示的组分：
水196份
水泥237份
粉煤灰67份
中砂640份
碎石926份
增粘剂56份
减水剂9份。


4.根据权利要求1-3任一项所述的一种用于水下工程的混凝土，其特征是：所述增粘剂包括干酪素、羟丙基甲基纤维素以及淀粉中的一种或多种。


5.根据权利要求1-3任一项所述的一种用于水下工程的混凝土，其特征是：所述增粘剂包括以下以质量份表示的组分：
羟丙基甲基纤维素15-20份
干酪素15-22.5份
淀粉13-15份。


6.根据权利要求5所述的一种用于水下工程的混凝土，其特征是：所述淀粉为改性淀粉，所述改性淀粉是由如下质量份数的原料制成：...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋茂林，王鹤飞，陈振中，
申请(专利权)人：深圳市东大洋建材有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44