一种轻型装配式水泥混凝土管沟、其制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种轻型装配式水泥混凝土管沟、其制备方法及其应用，按照质量百分比计，包括：粗集料19.8％～43.1％、高强陶粒0～14.4％、细集料28.6％～33.1％、水泥19.4％～22.4％、防水剂0.19％～0.34％和水8.7％～10.1％；其中，所述防水剂掺入所述水泥中的掺量为1.0％～1.5％。本发明专利技术减重效果好，强度和抗渗性满足要求，施工简单，符合可持续发展要求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
一种轻型装配式水泥混凝土管沟、其制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于管沟工程领域，具体涉及一种轻型装配式水泥混凝土管沟、其制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]随着城市的不断建设与发展，越来越多的线路系统如电线、排水管、光缆等都由“明”转“暗”，渐渐消失在人们的视野中，营造了良好的城市环境，曾经的线路乱象在新城市建设中不复存在，这就是地下管廊系统的发展带来的直接益处。管沟是地下管廊综合系统中极为重要的一环，其埋设位置一般较浅，且多位于人行道下方，所受荷载相对于埋设于路面以下的其他类型管廊较小。因此，可在满足管沟强度和抗渗性基础上，对传统的管沟进行减重，以达到节约能源、节省人力物力、减少成本等可持续发展的目的。
[0003]由于在水泥混凝土结构中，粗集料一般占到结构物总重的一半甚至更高，故现阶段，对管沟进行轻型化主要通过使用陶粒等轻型骨料替代全部或部分粗集料来进行。但是，这种方法存在一定的局限和不足。在不考虑水泥混凝土结构物强度的前提下，此方法的理论减重率最高不超过25％，且所要求达到的强度越高，减重率越低；另外，轻骨料的强度往往与其密度有关，密度愈大，轻骨料强度愈高，反之愈低，因此想通过提高轻骨料强度来提高水泥混凝土强度就会以牺牲减重率为代价；此外，轻骨料如在粗集料中占比过大还存在导致水泥混凝土离析、黏聚力降低甚至出现泌水现象等一系列和易性问题。
[0004]因此，鉴于现有水泥混凝土管沟轻型化方法及应用存在的不足与缺陷，有必要开发研究更加完善的水泥混凝土管沟轻型化方法。
专利技术内容
[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种轻型装配式水泥混凝土管沟、其制备方法及其应用，减重效果好，强度和抗渗性满足要求，施工简单，符合可持续发展要求。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0007]一种轻型装配式水泥混凝土管沟，按照质量百分比计，包括：
[0008][0009]其中，所述防水剂掺入所述水泥中的掺量为1.0％～1.5％。
[0010]进一步地，所述粗集料采用玄武岩；
[0011]所述粗集料和所述高强陶粒的级配均满足：
[0012]粒径为4.75mm～9.5mm的质量百分数为25％、粒径为9.5mm～16mm的质量百分数为25％、粒径为16mm～19mm的质量百分数为25％以及粒径为19mm～26.5mm的质量百分数为25％。
[0013]进一步地，所述细集料采用中砂。
[0014]进一步地，所述水泥采用普通硅酸盐水泥，强度不小于42.5MPa。
[0015]进一步地，所述防水剂采用水泥基渗透结晶型防水剂。
[0016]一种轻型装配式水泥混凝土管沟的制备方法，包括：
[0017]伴随搅拌依次加入所述粗集料、所述高强陶粒、所述细集料、所述水泥、所述防水剂和所述水，直至搅拌均匀，得到混凝土拌合物；
[0018]测试所述混凝土拌合物的和易性；
[0019]将满足和易性的所述混凝土拌合物装入装配式水泥混凝土管沟试模并进行振捣，振捣后脱模，得到脱模产物；
[0020]将所述脱模产物进行养护，得到轻型装配式水泥混凝土管沟。
[0021]进一步地，所述粗集料、所述高强陶粒、所述细集料、所述水泥、所述防水剂和所述水的全部加入时间不超过2min。
[0022]进一步地，所述养护条件包括：温度为18℃～22℃，相对湿度不小于95％。
[0023]一种轻型装配式水泥混凝土管沟的应用，应用于地下管廊综合系统。
[0024]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：本专利技术提供的一种轻型装配式水泥混凝土管沟，按照质量百分比计，包括粗集料19.8％～43.1％、高强陶粒0～14.4％、细集料28.6％～33.1％、水泥19.4％～22.4％、防水剂0.19％～0.34％和水8.7％～10.1％，其中，防水剂掺入水泥中的掺量为1.0％～1.5％。高强陶粒密度较普通陶粒大，抗压性较普通陶粒高，压碎值较低，能够保证水泥混凝土的抗压强度要求；另外，由于普通陶粒密度与水接近，故其极易造成离析现象，而使用高强陶粒则不会出现此现象，施工和易性良好。按照上述比例拌和而成的水泥混凝土具有良好的和易性，方便施工；同时由于掺加了适量防水剂，提高了水泥混凝土的抗渗性，使得原本需要25cm壁厚才能达到的P6防水等级，现在15cm壁厚就能够达到，且不影响实际使用，做到了很好减重的效果。也就是说，本专利技术的轻型装配式水泥混凝土管沟，具有减重效果好，强度高，抗渗性满足要求等优异性，同时使用了高强陶粒，很好的弥补了现有的轻型水泥混凝土强度不够的劣势，另外，使用了防水剂，使得水泥混凝土的壁厚得以从原本的25cm减薄至15cm却仍满足抗渗和抗压要求。本专利技术有效解决了现有管沟水泥混凝土用量大，重量大，吊装吨位大等施工不便及成本高昂问题，为装配式管沟轻型化提供了一种解决方案；本专利技术原材料经济合理，减重效果好，可操作性强，成本较低，可广泛应用于城市地下管廊结构中，具有重大意义。
[0025]进一步地，粗集料采用玄武岩，该岩类具有抗压性强、压碎值低、抗腐蚀性强等特点，是管沟砌筑粗集料的绝佳选择。
[0026]进一步地，细集料采用ISO标准砂，该砂具有良好的质量可控性、物理力学性能好、颗粒级配较好等特点，是管沟砌筑细集料的绝佳选择。
[0027]进一步地，水泥采用强度不小于42.5的高标号普通硅酸盐水泥，管沟水泥混凝土
所要求的强度仅为C30，采用强度较高的水泥可以增加水泥对混凝土强度的贡献率，降低粗集料的贡献率，以使得在满足水泥混凝土强度的前提下粗集料能够达到轻型化的目的。
[0028]进一步地，防水剂采用水泥基渗透结晶型防水剂，其为水泥基，可与水泥一同加入混合料中，无需额外的特殊添加方式，且还能提高水泥混凝土的强度；另外，由于是掺入式，相较于涂刷式更加省工省时，施工更加方便。
[0029]本专利技术一种轻型装配式水泥混凝土管沟的制备方法，在本专利技术限定的加料顺序、限定的搅拌时间和限定的养护湿度及温度等条件下制备轻型水泥混凝土管沟，充分满足了该种轻型水泥混凝土管沟的抗压和抗渗等性能要求，并保证了操作的可行性，为轻型水泥混凝土管沟的制备提供了稳定的基础；通过控制添加粗集料、高强陶粒、细集料、水泥、防水剂和水的顺序，保证了集料和高强陶粒与水泥胶结料形成稳定可靠的胶浆，拌合时间容易控制，优先保证了施工和易性。采用本专利技术方法制备的混凝土固化后能够具备很好的抗压强度与抗渗性，同时减重效果也很明显，满足使用要求。
[0030]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻型装配式水泥混凝土管沟，其特征在于，按照质量百分比计，包括：其中，所述防水剂掺入所述水泥中的掺量为1.0％～1.5％。2.根据权利要求1所述的一种轻型装配式水泥混凝土管沟，其特征在于，所述粗集料采用玄武岩；所述粗集料和所述高强陶粒的级配均满足：粒径为4.75mm～9.5mm的质量百分数为25％、粒径为9.5mm～16mm的质量百分数为25％、粒径为16mm～19mm的质量百分数为25％以及粒径为19mm～26.5mm的质量百分数为25％。3.根据权利要求1所述的一种轻型装配式水泥混凝土管沟，其特征在于，所述细集料采用中砂。4.根据权利要求1所述的一种轻型装配式水泥混凝土管沟，其特征在于，所述水泥采用普通硅酸盐水泥，强度不小于42.5MPa。5.根据权利要求1所述的一种轻型装配式水泥混凝土管沟，其特征在于，所述防水剂采用水泥基渗透结晶型防水剂。6.如权利要求1至5任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋玮，彭宏欣，凌贤武，李京效，任学元，袁东东，王腾，肖晶晶，付祉彧，王通，田畅，李伊宁，项丙，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：