一种超高性能UHPC地下隧道车道板制备方法及应用技术

本发明专利技术提供一种超高性能UHPC地下隧道车道板制备方法及应用，该制备方法包括：S1、制备混合油料；按重量份数计包括矿物油3

【技术实现步骤摘要】
一种超高性能UHPC地下隧道车道板制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及地下隧道车道板
，具体涉及一种超高性能UHPC地下隧道车道板制备方法及应用。

技术介绍

[0002]隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道、军事隧道。1970年国际经济合作与发展组织召开的隧道会议综合了各种因素，对隧道所下的定义为：“以某种用途、在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2平方米的洞室。”隧道的结构包括主体建筑物和附属设备两部分。主体建筑物由洞身和洞门组成，附属设备包括避车洞、消防设施、应急通讯和防排水设施，长的隧道还有专门的通风和照明设备。
[0003]近年来，随着社会经济和城市化进程的快速发展，盾构隧道技术已成为我国重大交通等基础设施建设中不可或缺的关键技术，隧道内部结构预制化也已成为盾构隧道建设的一大趋势。
[0004]盾构隧道内部空间狭小，大型机械设备无法进入，决定了盾构内预制车道板的尺寸、重量不能过大，否则无法满足正常吊装、运输要求；然而预制车道板又必须满足2
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3车道宽度及荷载要求，必须具备较高的强度，且必须将设备安装对其造成的损伤降到最低，也就是必须具备较强的耐磨性能和抗损伤性能。因此，需要提供一种超高性能UHPC地下隧道车道板制备方法及应用。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种超高性能UHPC地下隧道车道板的制备方法，以解决现有技术中预制车道板的强度、耐磨性能和抗损伤性能有待提高的技术问题。同时，本专利技术还提供一种超高性能UHPC地下隧道车道板的应用，以解决现有技术中预制车道板无法满足直接应用于盾构隧道内的性能要求的技术问题。
[0006]为解决上述问题，本专利技术第一方面提供的一种超高性能UHPC地下隧道车道板制备方法，采用如下技术方案：
[0007]一种超高性能UHPC地下隧道车道板制备方法，包括如下步骤：
[0008]S1、制备混合油料；
[0009]混合制备混合油料，所述混合油料按重量份数计包括以下原料组分：矿物油3
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5份、PTFE微粉3
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5份、溶剂油10
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15份和脂肪酸甘油酯0.3
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0.5份；
[0010]S2、制备主浆料；
[0011]混合制备主浆料，所述主浆料按重量份数计包括以下原料组分：水泥180
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220份、沙子650
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750份、水160
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220份、金刚石粉8
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10份和陶粒37
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50份；其中，陶粒的体积密度为780kg/m3至1090kg/m3；
[0012]S3、制备UHPC混合浆料；
[0013]将S1所得混合油料与S2所得主浆料按质量比为0.8
‑
1:100的比例进行搅拌混合，混合均匀，即得UHPC混合浆料；
[0014]S4、制备车道板；
[0015]先用S1所得混合油料对模具的内壁进行刷凃，涂层均匀挂壁即可；
[0016]再用S3所得UHPC混合浆料向模具内部进行浇筑，并采用振动器对模具的外壁施加高频微幅的振动力，振动频率为12000～14000次/min，振动时间为15
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20分钟；
[0017]最后进行养护成型，养护结束后，拆模，即得超高性能UHPC地下隧道车道板。
[0018]该制备方法中，以混合油料和主浆料按比例混合制得混合浆料，然后再浇筑、养护、脱模制得车道板，其中，混合油料的原料组分包括矿物油、PTFE微粉、溶剂油和脂肪酸甘油酯，市售PTFE微粉平均粒径细度可以达到1.6μm，经矿物油包覆后，再均匀、细密地分散在溶剂油中，进而形成具有很强粘附性的浆状的混合油料，这种浆状的混合油料具备PTFE微粉所赋予的降低摩擦磨损和抗刮的能力，即具备优异的耐磨性能和抗损伤性能，而这些能力最终能够直接体现在混合浆料浇注成型的车道板上。脂肪酸甘油酯的参与，能够直接改进溶液即溶剂油的增溶和渗透能力，增溶能力的改进，更有利于PTFE微粉在溶剂油中的均匀分散；渗透能力的改进，则更有利于混合油料与主浆料紧密结合、融为一体。相较于主浆料，混合油料中因为溶剂油的存在而质地更轻，在浇注成型过程中，更容易浮于表面，在成型后的车道板产品表面构成保护膜层，不仅能够提升车道板产品表面的细密度、光滑度，进而提升产品外观质量，还能够更好地发挥出降低摩擦磨损和抗刮的作用。
[0019]陶粒本身的强度足够大，陶粒的参与，既不会降低最终浇筑制得的预制车道板的强度，又能够使预制车道板的密度下降，使预制车道板更轻质，便于施工。
[0020]采用振动器对模具的外壁施加高频微幅的振动力，可以促进UHPC混合浆料中的物质流动，促进UHPC混合浆料中的混合油料更好地浮于表面，进而在成型后的车道板产品表面构成保护膜层，更好地发挥降低摩擦磨损和抗刮作用。
[0021]作为进一步地改进，S1的具体操作步骤如下：
[0022]A1、将矿物油和PTFE微粉投入分散机一中，常温常压条件下，搅拌20
‑
30分钟，得到油包物料；
[0023]A2、将溶剂油和脂肪酸甘油酯投入分散机二中，常温常压条件下，搅拌20～30分钟，得到基础油料；
[0024]A3、将A1所得油包物料与A2所得基础油料投入反应釜中，40
‑
50℃、常压条件下，搅拌30
‑
50分钟，即得混合油料。
[0025]首先，矿物油和PTFE微粉投入分散机一中搅拌的过程中，使得PTFE微粉被矿物油包覆，形成油包物料；其次，溶剂油和脂肪酸甘油酯投入分散机二中搅拌的过程中，脂肪酸甘油酯直接对溶剂油的增溶和渗透能力进行改进，得到基础油料；最后，油包物料与基础油料投入反应釜中搅拌混合，油包物料携带着功能物质(PTFE微粉)均匀、细密地分散在溶剂油中，形成具有很强粘附性的浆状的混合油料，确保后续与主浆料渗透、结合紧密，进而充分发挥耐磨性能和抗损伤性能。
[0026]作为进一步地改进，S1中，所述混合油料按重量份数计包括以下原料组分：矿物油4份、PTFE微粉5份、溶剂油12份和脂肪酸甘油酯0.4份。
[0027]作为进一步地改进，S4中，先用溶剂油对S1所得混合油料进行混合稀释，溶剂油与
混合油料的质量比为0.5
‑
1:1，得到稀释油料后，再用稀释油料对模具的内壁进行刷凃，涂层挂壁不流动即可。
[0028]这样操作，既保证了稀释油料的流动性良好，又保障了稀释油料能够在模具的内壁挂上薄薄的一层，确保稀释油料中的功能性物质(PTFE微粉)能够提前均匀布置在模具的内壁上，以确保后续能够牢固地均布在预制车道板的外表面并发挥其降低摩擦磨损和抗刮的作用。
[0029]作为进一步地改进，S2中，所述主浆料按重量份数计包括以下原料组分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高性能UHPC地下隧道车道板制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、制备混合油料；混合制备混合油料，所述混合油料按重量份数计包括以下原料组分：矿物油3
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5份、PTFE微粉3
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5份、溶剂油10
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15份和脂肪酸甘油酯0.3
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0.5份；S2、制备主浆料；混合制备主浆料，所述主浆料按重量份数计包括以下原料组分：水泥180
‑
220份、沙子650
‑
750份、水160
‑
220份、金刚石粉8
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10份和陶粒37
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50份；其中，陶粒的体积密度为780kg/m3至1090kg/m3；S3、制备UHPC混合浆料；将S1所得混合油料与S2所得主浆料按质量比为0.8
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1:100的比例进行搅拌混合，混合均匀，即得UHPC混合浆料；S4、制备车道板；先用S1所得混合油料对模具的内壁进行刷凃，涂层均匀挂壁；再用S3所得UHPC混合浆料向模具内部进行浇筑，并采用振动器对模具的外壁施加高频微幅的振动力，振动频率为12000～14000次/min，振动时间为15
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20分钟；最后进行养护成型，养护结束后，拆模，即得超高性能UHPC地下隧道车道板。2.根据权利要求1所述的超高性能UHPC地下隧道车道板制备方法，其特征在于，S1的具体操作步骤如下：A1、将矿物油和PTFE微粉投入分散机一中，常温常压条件下，搅拌20
‑
30分钟，得到油包物料；A2、将溶剂油和脂肪酸甘油酯投入分散机二中，常温常压条件下，搅拌20～30分钟，得到基础油料；A3、将A1所得油包物料与A2所得基础油料投入反应釜中，40
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50℃、常压条件下，搅拌30
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50分钟，即得混合油料。3.根据权利要求1或2所述的超高性能UHPC地下隧道车道板制备方法，其特征在于，S1中，所述混合油料按重量份数计包括以下原料组分：矿物油4份、PTFE微粉5份、溶剂油12份和脂肪酸甘油酯0.4份。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：容七英，容月新，蔡志强，彭向阳，张迪，闫自海，章慧芹，
申请(专利权)人：江西龙正科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：