一種深凍結井壁高強度高性能混凝土及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種深凍結井壁高強度高性能混凝土及其制備方法，水泥380～460份，硅粉0～43份，礦渣0～110份，膠凝材料390～550份，砂650～726份，石子1108～1190份，水146～184份，減水劑占總重量的2～8％。將水泥、硅粉、礦渣、砂、石子按比例加入攪拌均勻后加入水；加入水再次攪拌均勻后加入膠凝材料和減水劑攪拌均勻即可。本發明的混凝土早強性好，8小時左右可拆模；配置工藝簡單；混凝土工作性好，塌落度為120～180mm，便于混凝土輸送和澆灌；低水化熱，高耐久性；防裂、抗滲。
【專利說明】一種深凍結井壁高強度高性能混凝土及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種混凝土材料，尤其涉及的是一種深凍結井壁高強度高性能混凝土及其制備方法。
【背景技術】
[0002]煤礦主井、副井和風井的三個井筒表土及風化基巖段采用凍結法施工，三個井筒穿過表土層厚度至少為450m，井筒設計凈直徑至少6m。
[0003]由于三個凍結井筒穿過的表土層深厚、井筒直徑又大、井壁受力復雜，必須要采用高強井壁結構。普通的混凝土結構無法抵御強大的外載荷作用，考慮到凍結井筒的特殊施工環境，無論是低強混凝土還是高強混凝土，對混凝土性能都提出了較高的要求。凍結井的井壁砼應具有早強、低水化熱、抗裂、防滲和較大坍落度等，以確保井壁能安全、高效和快速地施工。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種深凍結井壁高強度高性能混凝土及其制備方法，實現高強度的施工需求。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:本發明按重量計，包括以下組份:水泥380?460份，硅粉O?43份，礦渣O?110份，膠凝材料390?550份，砂650?726份，石子1108?1190份，水146?184份，減水劑2?8份。
[0006]所述水泥為硅酸鹽水泥。為保持高性能混凝土的低水灰比，確保其流動性，必須摻入高效減水劑，必須選擇適宜低水灰比特性的硅酸鹽水泥。
[0007]所述砂的細度模數為2.6?3.2。水泥粒子群的比表面積、粒子形狀、密度及粒子之間的級配(互相填充)等，對漿體的流動性影響很大。比表面積小，粒子形狀接近球狀，比重大，填充性越大，流動性也大。優化這些因子，可以獲得適宜的流動性。
[0008]所述石子為石灰巖、玄武巖、閃長巖中的一種，粒徑小于等于25_。石子作為粗骨料，粗骨料的性能對高性能混凝土的抗壓強度及彈性模量起到決定性的制約作用，如果粗骨料強度不足，其他提高混凝土強度的手段都將起不到明顯效果。
[0009]石灰巖由反擊式破碎機生產，級配好；閃長巖母體強度高；玄武巖由反擊式破碎機生產，強度高，級配好。
[0010]所述礦渣為比表面積為4300cm2/g的磨細礦渣。磨細礦渣對混凝土性能的改善，主要表現為以下幾個方面:
[0011](I)摻磨細礦渣混凝土的早期強度與不摻礦渣的普通水泥混凝土強度相差不多:7天能達28天強度的70?75% ;后期強度增長率比較高，特別是摻量增多時，混凝土的后期強度增長比率提高更多；
[0012](2)摻磨細礦渣的混凝土中，當磨細礦渣摻入的數量不大于50%時，抗凍性能良好；
[0013](3)摻磨細礦渣的混凝土，有很好的抗酸性和抗堿骨料反應能力；
[0014](4)混凝土中摻磨細礦渣后在硬化初期的放熱量比不摻磨細礦渣的混凝土要小得多，在大體積混凝土構筑物中使用是最有利的，它不會因硬化初期水化熱量過大導致混凝土體破壞的危險。摻有磨細礦渣的混凝土的耐熱性能也要比硅酸鹽水泥拌制的混凝土要好，這是因為混凝土膠材部分Ca(OH)2含量比較低的緣故。因此，在井壁混凝土中摻磨細礦渣，可降低混凝土中水化熱，防止混凝土開裂。
[0015]一種深凍結井壁高強度高性能混凝土的制備方法，包括以下步驟:
[0016](I)將水泥、硅粉、礦渣、砂、石子按比例加入攪拌均勻后加入水；
[0017](2)加入水再次攪拌均勻后加入膠凝材料和減水劑攪拌均勻即可。
[0018]本發明相比現有技術具有以下優點:本發明的混凝土早強性好，8小時左右可拆模；配置工藝簡單；混凝土工作性好，塌落度為120?180_，便于混凝土輸送和澆灌；低水化熱，高耐久性；防裂、抗滲。
【具體實施方式】
[0019]下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0020]實施例1
[0021 ] 本實施例的混凝土包括以下組份:硅酸鹽水泥380份，膠凝材料390份，砂726份，謝家集石灰巖碎石1184份，水148份，蒙城縣防水劑材料廠生產的FS-E特制高效減水劑占總重量的3%。
[0022]砂的細度模數為2.6?3.2，礦渣為比表面積為4300cm2/g的磨細礦渣。
[0023]本實施例的制備方法如下:
[0024](I)將水泥、硅粉、礦渣、砂、石子按比例加入攪拌均勻后加入水；
[0025](2)加入水再次攪拌均勻后加入膠凝材料和減水劑攪拌均勻即可。
[0026]實施例2
[0027]本實施例的混凝土包括以下組份:硅酸鹽水泥460份，膠凝材料473份，砂657份，謝家集石灰巖碎石1167份，水150份，蒙城縣防水劑材料廠生產的FS-E特制高效減水劑占總重量的3%。
[0028]其他實施方式和實施例1相同。
[0029]實施例3
[0030]本實施例的混凝土包括以下組份:硅酸鹽水泥380份，膠凝材料410份，砂705份，謝家集石灰巖碎石1150份，水184份，蒙城縣防水劑材料廠生產的FS-A4抗裂防水劑占總重量的8%。
[0031]其他實施方式和實施例1相同。
[0032]實施例4
[0033]本實施例的混凝土包括以下組份:硅酸鹽水泥420份，膠凝材料445份，砂687份，謝家集石灰巖碎石1170份，水146份，淮南礦業集團合成材料有限責任公司生產的NF高效能減水劑占總重量的1.0%，蒙城縣防水劑材料廠生產的FS-A4抗裂防水劑占總重量的6% ο
[0034]其他實施方式和實施例1相同。
[0035]實施例5
[0036]本實施例的混凝土包括以下組份:硅酸鹽水泥430份，硅粉21.5份，礦渣108份，膠凝材料540份，砂669份，明光玄武巖碎石1189份，水151份，淮南礦業集團合成材料有限責任公司生產的NF高效能減水劑占總重量的1.8%。
[0037]其他實施方式和實施例1相同。
[0038]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種深凍結井壁高強度高性能混凝土，其特征在于，按重量計，包括以下組份:水泥380?460份，硅粉O?43份，礦渣O?110份，膠凝材料390?550份，砂650?726份，石子1108?1190份，水146?184份，減水劑為總重量的2?8%。
2.根據權利要求1所述的一種深凍結井壁高強度高性能混凝土，其特征在于，所述水泥為硅酸鹽水泥。
3.根據權利要求1所述的一種深凍結井壁高強度高性能混凝土，其特征在于，所述砂的細度模數為2.6?3.2。
4.根據權利要求1所述的一種深凍結井壁高強度高性能混凝土，其特征在于，所述石子為石灰巖、玄武巖、閃長巖中的一種，粒徑小于等于25mm。
5.根據權利要求1所述的一種深凍結井壁高強度高性能混凝土，其特征在于，所述礦渣為比表面積為4300cm2/g的磨細礦渣。
6.如權利要求1?5中任一項所述的一種深凍結井壁高強度高性能混凝土的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將水泥、硅粉、礦渣、砂、石子按比例加入攪拌均勻后加入水； (2)加入水再次攪拌均勻后加入膠凝材料和減水劑攪拌均勻即可。
【文檔編號】C04B18/14GK104446258SQ201410740200
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月25日 優先權日:2014年11月25日
【發明者】張宏忠, 解波, 孫愛國, 陳曉偉, 陳強威 申請人:安徽恒源煤電股份有限公司