一种大体积混凝土工程用抗蚀制造技术

本发明专利技术属于一种大体积混凝土工程用抗蚀

【技术实现步骤摘要】
一种大体积混凝土工程用抗蚀、抗裂混凝土材料


[0001]本专利技术属于混凝土材料
，具体涉及一种大体积混凝土工程用抗蚀
、
抗裂混凝土材料
。

技术介绍

[0002]大体积混凝土结构在现代城市化和基础设施建设中不可或缺，其主要特点即体积大，实体最小尺寸大于或等于1米
。
例如，上海中心大厦主楼的基础底板面积达
11493
平方米，厚度为6米，混凝土用量高达
6.1
万立方米
。
目前国内已经实现了最高单次浇注体积达到
2.5
万立方米，同时高强度混凝土强度能够达到
C80
以上，高性能混凝土抗压强度达到
100MPa
以上
。
这类建筑结构具有超长结构
、
超深厚度
、
混凝土材料标号高以及所处地理环境特殊等特点
。
特别是，当大体积混凝土结构在严酷地理环境中施工时，对抗蚀
、
抗裂等质量要求颇高
。
[0003]根据
GB 50021
‑
2001《
岩土工程勘察规范
》
，当环境类型为Ⅱ类且无干湿交替作用时，硫酸盐含量大于
390mg/L
的水和土会对混凝土产生不同等级腐蚀
。
在此环境中，水中氯离子基本不对钢筋产生腐蚀影响，而土中氯离子为
400mg/L
以上会对钢筋产生腐蚀
>。
目前国内对混凝土抗氯离子渗透性能评价主要采取电通量和氯离子渗透系数两个指标，电通量的典型值在
800
到
4000C
之间，氯离子渗透系数一般介于2×
10
‑
12
～5×
10
‑
12
m2/s
，值越小表示抗渗透性能越好
。
国内主要采用干湿交替环境中混凝土能够经受的最大干湿循环次数来表示混凝土抗硫酸盐侵蚀性能，典型等级介于
KS30
～
KS90
之间
。
一般情况下，根据混凝土的自由干缩值评价大体积混凝土抗裂性
。
根据
GB 50204
‑
2017《
混凝土结构工程施工质量验收规范
》
的规定，混凝土在
28
天龄期下的自由干缩值应不大于
600
μ
m/m。
[0004]大体积混凝土由于浇筑量较大，在水化过程中释放出大量的热量而使结构产生温度变化，进而导致温度应力的产生，极易产生各种结构裂缝，影响混凝土材料本身的力学性能和抗蚀
、
抗裂等耐久性能，威胁整体结构安全
。
为降低普通硅酸盐水泥大体积混凝土水化放热，提升抗蚀性能，通常采用大掺量矿物掺合料以有效防止氯离子渗透，降低混凝土的电通量
。
矿物掺合料可以减少水泥用量，减缓大体积混凝土内部温升，降低温度梯度
。
但矿物掺合料水化速度慢于普通硅酸盐水泥，且存在品质
、
来源不一致等问题，因此可能出现其与普通硅酸盐水泥适应性不良的情况
。
[0005]针对普通硅酸盐水泥制备的大体积混凝土材料抗裂性较差的现状，在材料选择与配合比设计阶段，专利
CN113831088A
采用高导热纳米级微胶囊相变材料减缓大体积混凝土内部温升，降低温度梯度，提升大体积混凝土抗裂性能，但未提及胶凝材料的水化热，无法判断是否满足
《
普通混凝土配合比设计规程
》
要求
。
专利
CN112979239A
通过功能型复合外加剂的调控来避免混凝土内外温差较大导致裂缝产生的问题，但该复合外加剂的制备工艺较繁琐，无疑增加了施工成本与施工难度，且未优化集料级配，无法保证混凝土表观密度最大，对混凝土的实际收缩未见报道
。

技术实现思路

[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的主要目的在于提供一种大体积混凝土工程用抗蚀
、
抗裂混凝土材料
。
为实现此目的，本专利技术提供了一种大体积混凝土工程用抗蚀
、
抗裂混凝土材料，利用高铁相水泥
、
氟铝酸盐水泥搭配三元组分掺合料
、
优化的三级配粗集料与二级配细集料制备混凝土材料
。
高铁相水泥中
C4AF
含量高，其水化产物相
[C3(A,F)H6、C
‑
A
‑
S
‑
H]能防止开裂
、
提高抗蚀性；氟铝酸盐水泥中
F
组分提升了高铁相水泥中高含量
C2S
的活性，水化产物相
C
‑
S
‑
H
持续生成，抗硫酸盐侵蚀性能好，且其微膨胀性有利于抗裂性能提升；三元组分掺合料掺入能缓释水化热，次第水化大幅改善孔隙结构
、
提升抗蚀
、
抗裂性能；三级配粗集料搭配二级配细集料优化了大体积混凝土整体级配
、
减小收缩，从而提升抗裂性能，综合利用有效延长了
C45
～
C80
大体积混凝土结构服役寿命
。
[0007]本专利技术通过以下技术方案来实现：
[0008]一种大体积混凝土工程用抗蚀
、
抗裂混凝土材料，材料的组分和质量份数包括如下：高铁相水泥
225
～
378
份；氟铝酸盐水泥5～
12
份；三元组分掺和料
158
～
215
份；三级配粗集料
936
～
1077
份；二级配细集料
630
～
837
份
。
[0009]所述的三元组分掺和料包括：粉煤灰
88
～
150
份
、
矿渣粉
40
～
88
份和膨胀剂
20
～
30
份；所述粉煤灰选用Ⅱ级以上优质粉煤灰；三元组分掺合料采用混合粉磨
10
～
300min
，磨机转速为
10
～
500rpm
，粉磨后的掺合料比表面积介于
400
～
800m2/g。
[0010]所述矿渣粉的比表面积介于
500
～
800m2/kg
；所述膨胀剂包括以下质量份数的组成：膨胀组分
80
～
88
份
、
水化温升抑制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种大体积混凝土工程用抗蚀
、
抗裂混凝土材料，其特征在于：材料的组分和质量份数包括如下：高铁相水泥
225
～
378
份；氟铝酸盐水泥5～
12
份；三元组分掺和料
158
～
215
份；三级配粗集料
936
～
1077
份；二级配细集料
630
～
837
份
。2.
如权利要求1所述的大体积混凝土工程用抗蚀
、
抗裂混凝土材料，其特征在于：三元组分掺和料包括：粉煤灰
88
～
150
份
、
矿渣粉
40
～
88
份和膨胀剂
20
～
30
份；所述粉煤灰选用Ⅱ级以上优质粉煤灰；三元组分掺合料采用混合粉磨
10
～
300min
，磨机转速为
10
～
500rpm
，粉磨后的掺合料比表面积介于
400
～
800m2/g。3.
如权利要求2所述的大体积混凝土工程用抗蚀
、
抗裂混凝土材料，其特征在于：矿渣粉的比表面积介于
500
～
800m2/kg
；膨胀剂包括以下质量份数的组成：膨胀组分
80
～
88
份
、
水化温升抑制剂7～
17
份
、
钢筋防锈剂3～5份，并且三者质量合计
100
份
。4.
如权利要求1所述的大体积混凝土工程用抗蚀
、
抗裂混凝土材料，其特征在于：三级配粗集料包括：5～
10mm
石
123
～
160
份
、10
～
20mm
石
795
～
867
份
、20
～
31.5mm
石
18
～
50
份；粗集料材质为石质坚硬
、
清洁
、
不含风化颗粒
、
近立方颗粒的花岗岩
、
凝灰岩
、

【专利技术属性】
技术研发人员：隗合新，薛铖，杨露，何健辉，郭颖，
申请(专利权)人：中建六局第一建设有限公司武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：