一种隧道建设用的特种活性粉末混凝土及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种隧道建设用的特种活性粉末混凝土及其制备方法和应用，所述特种活性粉末混凝土包括以下重量份原料：硅酸盐水泥50

【技术实现步骤摘要】
一种隧道建设用的特种活性粉末混凝土及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及混凝土
，特别涉及一种隧道建设用的特种活性粉末混凝土及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着公路建设的发展，新建公路越来越多，隧道工程所占的比例也在逐步增大。就目前来说，公路隧道一般都要求二次衬砌施工，采用整体式钢模板台车、泵送混凝土施工工艺，二次衬砌通常采用C35或C40的普通混凝土其承载力、耐久性、抗渗性均较差，因此受围岩压力，地下水侵蚀等因素影响易发生多种问题，且混凝土在强度逐渐增加的过程中往往会产生裂缝，产生的裂缝不仅影响了工程的观感质量，还给工程质量留下了隐患，因此施工中必须采取合理的工程技术措施，控制和减少混凝土中裂缝的数量和宽度。裂缝是二衬混凝土结构中普遍存在的一种现象。它的出现不仅会降低结构物的抗渗能力，影响结构物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低结构耐久性。同时，在隧道衬砌施工过程中混凝土外观经常会出现露筋、蜂窝、麻面、裂缝、错台、砂线等几种常见的缺陷，这些缺陷虽然不影响结构物的内在质量和使用，但经常性地出现，严重破坏了衬砌的外表美观，也影响了衬砌的整体质量。
[0003]活性粉末混凝土(High Performance Powder Activated Concrete，简称HPPAC)的原料主要包括水泥、石子、砂、水、活性粉末等。其中，活性粉末是HPPAC的关键原料之一，它能够提高混凝土的强度、耐久性和防水性能，常用的活性粉末有硅酸盐、氧化铝、硅灰石等。但常用的活性粉末混凝土存在混合料粘度高，粘底，纤维沉降堆积，施工困难等问题，因此，为了进一步提高HPPAC的性能，还可以添加一些掺合料，如粉煤灰、硅灰石粉、高岭土等。

技术实现思路

[0004]鉴于此，本专利技术提出一种隧道建设用的特种活性粉末混凝土及其制备方法和应用，解决上述问题。
[0005]本专利技术的技术方案是这样实现的：一种隧道建设用的特种活性粉末混凝土：包括以下重量份原料：硅酸盐水泥50
‑
70份、粉煤灰30
‑
50份、石英砂25
‑
40份、细骨料12
‑
28份、复合纤维12
‑
25份、激发剂10
‑
20份、修复浸渍液8
‑
12份、减缩优化剂5
‑
12份，所述修复浸渍液为质量比1.1
‑
2.5:50的菌悬液和浸渍液，所述浸渍液为浓度0.01
‑
1g/L的磷酸三辛酯醇溶剂、0.05
‑
1.5g/L的十二烷基苯磺酸钠水溶液或浓度为60
‑
120g/L的聚乙烯醇水溶液。
[0006]优选地，一种隧道建设用的特种活性粉末混凝土，包括以下重量份原料：硅酸盐水泥60份、粉煤灰40份、石英砂32份、细骨料20份、复合纤维18份、激发剂15份、修复浸渍液10份、减缩优化剂8份。
[0007]优选地，所述细骨料为质量比为(4.1
‑
7.9):(1.1
‑
2.3):0.6
‑
1.8)的陶瓷粉末、膨胀蛭石和叶腊石，其混合粉碎后粒径范围为0.17
‑
1.21mm。
[0008]优选地，所述激发剂为质量比为(0.3
‑
0.8):(0.9
‑
1.5):(3.5
‑
5.1)的三硫代钨酸
铵、聚丁烯、丙烯酸甲酯。
[0009]优选地，所述复合纤维为质量比为38
‑
55):(10
‑
28):(7
‑
18)的玄武岩纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维。
[0010]优选地，所述减缩优化剂为硫铝酸盐、二乙二醇单丁醚、月桂氨基丙酸钠、月桂亚氨基二丙酸钠或月桂胺聚氧乙烯醚中的一种。
[0011]优选地，所述菌悬液为芽孢杆菌菌悬液、假单胞菌菌悬液、酵母菌菌悬液和红球菌菌悬液任意一种，所述菌悬液浓度为2.00
‑
6.00
×
108cell/mL。
[0012]进一步的，一种隧道建设用的特种活性粉末混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0013]步骤S1、复合纤维真空浸渍：将复合纤维浸泡在修复浸渍液中，浸泡温度为50
‑
80℃，浸泡2
‑
6h后，置于真空度
‑
0.57～
‑
0.90MPa、温度110
‑
130℃下进行真空浸渍35
‑
55min，得到浸渍后的复合纤维；
[0014]步骤S2、将上述硅酸盐水泥、粉煤灰、石英砂和细骨料混合，得到干拌料，加入水继续在速率为150
‑
200rpm下机械搅拌0.5
‑
2h，得到初混料；
[0015]步骤S3、取上述S1得到复合纤维、激发剂倒入初混料中混合并搅拌均匀，在搅拌过程中加入减缩优化剂再进行400
‑
600rpm的高速搅拌混合15
‑
30min，得到混凝土拌合料；
[0016]步骤S4、将上述混凝土拌合料进行浇筑、静养、蒸养和制件，得到活性粉末混凝土。
[0017]优选地，所述步骤S2得到干拌料和水的质量体积比g/mL为20
‑
35:5。
[0018]一种隧道建设用的特种活性粉末混凝土在制备隧道衬砌中的应用。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0020]按照本专利技术的方法制得的特种活性粉末混凝土具有高强度和高耐久性，由于特种活性粉末的添加，特种活性粉末混凝土的强度和耐久性都比普通混凝土更高，还有良好的流动性，在施工过程中保持良好的流动性，使得施工更加容易和高效，且通过各原料之间科学配比，协同配合，能有效地防止混凝土的开裂和变形，从而提高了混凝土结构的稳定性和安全性；其中，加入含有菌悬液的修复浸渍液，对复合纤维进行真空浸渍，复合纤维的三维网状结构为微生物提供足够的核位点，当混凝土凝结过程中出现裂缝，水和空气进入裂缝，微生物可通过新陈代谢矿化沉积，可以实现更好的深度修复，有效保证在裂缝生成；加入的激发剂可以加速水泥颗粒的反应速度，促进混凝土中的化学反应，形成更多的水化产物，从而提高混凝土的强度和耐久性，有效改善混凝土的流动性，使得混凝土更容易施工，并且可以减少混凝土的收缩和龟裂。
[0021]本专利技术的特种活性粉末混凝土可以减少对自然资源的消耗，同时还可以降低二氧化碳排放量，从而更加环保，可在隧道衬砌中应用。
具体实施方式
[0022]为了更好理解本专利技术
技术实现思路
，下面提供具体实施例，对本专利技术做进一步的说明。
[0023]本专利技术实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
[0024]本专利技术实施例所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道建设用的特种活性粉末混凝土，其特征在于：包括以下重量份原料：硅酸盐水泥50
‑
70份、粉煤灰30
‑
50份、石英砂25
‑
40份、细骨料12
‑
28份、复合纤维12
‑
25份、激发剂10
‑
20份、修复浸渍液8
‑
12份、减缩优化剂5
‑
12份，所述修复浸渍液为质量比1.1
‑
2.5:50的菌悬液和浸渍液，所述浸渍液为浓度0.01
‑
1g/L的磷酸三辛酯醇溶剂、0.05
‑
1.5g/L的十二烷基苯磺酸钠水溶液或浓度为60
‑
120g/L的聚乙烯醇水溶液。2.如权利要求1所述的一种隧道建设用的特种活性粉末混凝土，其特征在于：包括以下重量份原料：硅酸盐水泥60份、粉煤灰40份、石英砂32份、细骨料20份、复合纤维18份、激发剂15份、修复浸渍液10份、减缩优化剂8份。3.如权利要求1所述的一种隧道建设用的特种活性粉末混凝土，其特征在于：所述细骨料为质量比为(4.1
‑
7.9):(1.1
‑
2.3):0.6
‑
1.8)的陶瓷粉末、膨胀蛭石和叶腊石，其混合粉碎后粒径范围为0.17
‑
1.21mm。4.如权利要求1所述的一种隧道建设用的特种活性粉末混凝土，其特征在于：所述激发剂为质量比为(0.3
‑
0.8):(0.9
‑
1.5):(3.5
‑
5.1)的三硫代钨酸铵、聚丁烯、丙烯酸甲酯。5.如权利要求1所述的一种隧道建设用的特种活性粉末混凝土，其特征在于：所述复合纤维为质量比为(38
‑
55):(10
‑
28):(7<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张院，
申请(专利权)人：三亚瑞泽双林混凝土有限公司，
类型：发明
国别省市：