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      一種水利工程用抗沖耐磨混凝土及其制備方法與流程

      文檔序號(hào):11318517閱讀:519來源:國(guó)知局

      本發(fā)明屬于建筑施工技術(shù)領(lǐng)域,具體為一種水利工程用抗沖耐磨混凝土及其制備方法。



      背景技術(shù):

      高速水流、含沙水流、推移質(zhì)水流對(duì)水工建筑物的沖刷磨損和氣蝕破壞一直是水工泄流建筑物如溢流壩、泄洪洞槽、泄水閘等常見的破壞方式,也一直是水利水電建設(shè)中長(zhǎng)期關(guān)注、有待妥善解決的問題。據(jù)調(diào)查,我國(guó)運(yùn)行中的大壩泄水建筑物有70%存在不同程度的沖磨破壞問題,有的甚至非常嚴(yán)重,不僅自身遭到破壞,而且危及其他建筑物的安全。

      經(jīng)?;蛑芷谛缘厥墉h(huán)境水作用的水工構(gòu)筑物所用的混凝土。根據(jù)構(gòu)筑物的大小,可分為大體積混凝土(如大壩混凝土)和一般混凝土。大體積混凝土又分為內(nèi)部混凝土和外部混凝土。水工混凝土常用于水上、水下和水位變動(dòng)區(qū)等部位。因其用途不同,技術(shù)要求也不同:常與環(huán)境水相接觸時(shí),一般要求具有較好的抗?jié)B性;在寒冷地區(qū)、特別是在水位變動(dòng)區(qū)應(yīng)用時(shí),要求具有較高的抗凍性;與侵蝕性的水相接觸時(shí),要求具有良好的耐蝕性;在大體積構(gòu)筑物中應(yīng)用時(shí),為防止溫度裂縫的出現(xiàn),要求具有抵熱性和低收縮性;在受高速水流沖刷的部位使用時(shí),要求具有抗沖刷、耐磨及抗氣蝕性等。水工混凝土是水利工程中,尤其是大型水利工程中最主要的建筑材料。中國(guó)近30年來建成的大、中型混凝土閘、壩達(dá)數(shù)百座,其中有的混凝土用量多達(dá)1000萬米以上,如長(zhǎng)江的葛洲壩工程和臺(tái)灣省的德基大壩(壩高達(dá)180米)除此以外,河港、農(nóng)田水利及地下防水工程中也都大量應(yīng)用。

      長(zhǎng)期的施工實(shí)踐證明,在水工混凝土中摻入具有減水、緩凝及增加耐久性的外加劑,如木質(zhì)素磺酸鹽減水劑、糖蜜塑化劑、松香皂引氣劑(在有抗凍性要求的地區(qū)或部位必須摻入),以及摻入適量的優(yōu)質(zhì)摻合料,如粉煤灰等,對(duì)改善混凝土拌合物的和易性及提高耐久性都具有明顯效果。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本發(fā)明目的在于提供一種具有良好的綜合性能,以及突出的抗沖磨強(qiáng)度的水利工程用抗沖耐磨混凝土及其制備方法。

      本發(fā)明水利工程用抗沖耐磨混凝土,是由以下重量份數(shù)的組分制成:普通硅酸鹽水泥77~84份、鉀長(zhǎng)石粉20~22份、粉煤灰13~15份、鋰云母13~15份、石墨粉3~4份、氮化鋁6~7份、聚乙烯醇纖維2~2.5份、木質(zhì)素纖維1~1.2份、聚苯乙烯磺酸鈉0.2~0.3份、聚丙烯酸鈉0.5~0.7份、乙酸鋅0.2~0.3份、聚羧酸減水劑1.5~2.5份、甲基丙烯酸羥乙酯0.6~0.8份、水32~36份。

      作為優(yōu)化,該水利工程用抗沖耐磨混凝土,由以下重量份數(shù)的原料制成:普通硅酸鹽水泥80份、細(xì)度200目的鉀長(zhǎng)石粉21份、細(xì)度400目的粉煤灰14份、細(xì)度600目的鋰云母粉14份、細(xì)度800目的石墨粉3份、細(xì)度800目的氮化鋁6.5份、長(zhǎng)度9mm聚乙烯醇纖維2.2份、長(zhǎng)度6mm聚酯纖維1.2份、聚苯乙烯磺酸鈉0.2份、聚丙烯酸鈉0.6份、乙酸鋅0.2份、聚羧酸減水劑2份、甲基丙烯酸羥乙酯0.7份、水34份。

      制備該水利工程用抗沖耐磨混凝土的方法,包括以下步驟:

      a、將所述重量份數(shù)的石墨粉、氮化鋁、聚乙烯醇纖維、木質(zhì)素纖維加入到雙錐混料機(jī)中混合均勻;

      b、將所述重量份數(shù)的聚苯乙烯磺酸鈉、聚丙烯酸鈉、乙酸鋅,所述重量份數(shù)一半的水,同步驟a中的混合物混合攪拌均勻,然后加入所述重量份數(shù)的普通硅酸鹽水泥、鉀長(zhǎng)石粉、粉煤灰、鋰云母攪拌均勻;

      c、將所述重量份數(shù)的聚羧酸減水劑、甲基丙烯酸羥乙酯,所述重量份數(shù)一半的水,混合攪拌均勻;

      d、將步驟c中的混合物,加入到步驟b中的混合物中,混合攪拌均勻,出料。

      高速含沙水流對(duì)水工混凝土建筑物過流面的沖刷磨損、空蝕作用會(huì)導(dǎo)致表層混凝土大面積剝蝕;本發(fā)明水利工程用抗沖耐磨混凝土,采用特殊的配方和獨(dú)特的攪拌工藝制備而成,有效提高了水利工程用抗沖耐磨混凝土的抗沖磨能力;有效降低混凝土的干縮變形,從而提高該水利工程用抗沖耐磨混凝土的抗裂能力。本發(fā)明水利工程用抗沖耐磨混凝土具有優(yōu)良的綜合性能,非常適合水工泄水建筑物等對(duì)混凝土的抗沖蝕能力以及抗裂能力要求較高的環(huán)境。

      試驗(yàn)方法:采用dl/t5150—2001《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》中的圓環(huán)法以及水下鋼球法,進(jìn)行抗沖磨強(qiáng)度試驗(yàn)。抗壓強(qiáng)度采用jgj70-2009《建筑砂漿基本性能試驗(yàn)方法》中方法;其中混凝土干縮變形的試件放在溫度為20℃±2~c,相對(duì)濕度為60%±5%的恒溫干縮室養(yǎng)護(hù),試件的尺寸為100mm×100mm×510mm。不同組別混凝土技術(shù)指標(biāo)見表1。

      具體實(shí)施方式

      下面給出的實(shí)施例擬對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明,但不能理解為是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明內(nèi)容對(duì)本發(fā)明的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整,仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

      實(shí)施例1:a、將800目石墨粉3千克、800目氮化鋁6.5千克、常州市天怡工程纖維有限公司長(zhǎng)度9mm聚乙烯醇纖維2.2千克、常州市天怡工程纖維有限公司長(zhǎng)度6mm聚酯纖維1.2千克加入到雙錐混料機(jī)中混合均勻;

      b、將聚苯乙烯磺酸鈉0.2千克、聚丙烯酸鈉0.6千克、乙酸鋅0.2千克,水17千克,同步驟a中的混合物混合攪拌均勻,然后加入海螺牌po425r普通硅酸鹽水泥80千克、200目鉀長(zhǎng)石粉21千克、400目粉煤灰14千克、600目鋰云母14千克攪拌均勻;

      c、將湖南沐源建材科技有限公司聚羧酸減水劑2千克、甲基丙烯酸羥乙酯0.7千克,水17千克,混合攪拌均勻;

      d、將步驟c中的混合物,加入到步驟b中的混合物中,混合攪拌均勻,出料。

      實(shí)施例2:a、將800目石墨粉3千克、800目氮化鋁6千克、常州市天怡工程纖維有限公司長(zhǎng)度9mm聚乙烯醇纖維2千克、常州市天怡工程纖維有限公司長(zhǎng)度6mm聚酯纖維1千克加入到雙錐混料機(jī)中混合均勻;

      b、將聚苯乙烯磺酸鈉0.2千克、聚丙烯酸鈉0.5千克、乙酸鋅0.2千克,水16千克,同步驟a中的混合物混合攪拌均勻,然后加入海螺牌po425r普通硅酸鹽水泥77千克、200目鉀長(zhǎng)石粉20千克、400目粉煤灰13千克、600目鋰云母13千克攪拌均勻;

      c、將湖南沐源建材科技有限公司聚羧酸減水劑1.5千克、甲基丙烯酸羥乙酯0.6千克,水16千克,混合攪拌均勻;

      d、將步驟c中的混合物,加入到步驟b中的混合物中,混合攪拌均勻,出料。

      實(shí)施例3:a、將800目石墨粉4千克、800目氮化鋁7千克、常州市天怡工程纖維有限公司長(zhǎng)度9mm聚乙烯醇纖維2.5千克、常州市天怡工程纖維有限公司長(zhǎng)度6mm聚酯纖維1.2千克加入到雙錐混料機(jī)中混合均勻;

      b、將聚苯乙烯磺酸鈉0.3千克、聚丙烯酸鈉0.7千克、乙酸鋅0.3千克,水18千克,同步驟a中的混合物混合攪拌均勻,然后加入海螺牌po425r普通硅酸鹽水泥84千克、200目鉀長(zhǎng)石粉24千克、400目粉煤灰15千克、600目鋰云母15千克攪拌均勻;

      c、將湖南沐源建材科技有限公司聚羧酸減水劑2.5千克、甲基丙烯酸羥乙酯0.8千克,水18千克,混合攪拌均勻;

      d、將步驟c中的混合物,加入到步驟b中的混合物中,混合攪拌均勻,出料。

      對(duì)比例:普通硅酸鹽水泥80千克、粉煤灰25千克、河沙14千克、長(zhǎng)度9mm聚乙烯醇纖維2.2千克、長(zhǎng)度6mm聚酯纖維1.2千克、聚羧酸減水劑2千克、水34千克加入攪拌機(jī)混合攪拌均勻。

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