專利名稱：一種高耐久性高承載力混凝土管片的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種應用于隧道、地鐵的高耐久性、高承載力混凝土管片，本發(fā)明還涉及所述管片的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，鐵路、公路隧道、城市地鐵建設迅猛增加，適用于鐵路、 公路隧道、城市地鐵建設的混凝土管片的需求量也隨著增加。為了提高混凝土管片的耐久性和承載力，現(xiàn)有的混凝土管片大多是在現(xiàn)有的混凝土材料上通過增加鋼材用量、增加管片厚度來提高其抗荷載能力及抗?jié)B能力的，這種技術(shù)措施造成管片既很笨重，又不經(jīng)濟，施工費用有很高，更關(guān)鍵的管片對于抵抗高寒、高堿及高硫酸鹽，其效果甚微，工程運營中維修費用高，耐久性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個目的在于提供一種具有高耐久性、高承載力的混凝土管片，以滿足鐵路、公路及城市地鐵工程在高寒、高堿、高硫酸鹽腐蝕地帶對管片的特殊需求。上述目的是通過以下技術(shù)手段實現(xiàn)的一種高耐久性高承載力混凝土管片，其特征在于所述的混凝土片是由如下質(zhì)量分配比的原料制成685 760份普通硅酸鹽水泥；平均粒徑0. 30um、Sio2含量彡92%的硅粉110 130份；K值彡0. 8的I級粉煤灰68 85份；粒徑0. 16 1. 25mm的石英砂1100 1190份；高效減水劑13 15份；7jC 165 190 份；直徑0. 18 0. 25mm、長度11 15_的鍍銅鋼纖維90 150份。上述配方也可以采用如下優(yōu)選范圍700 720份普通硅酸鹽水泥；平均粒徑0. 30um、Sio2含量彡92%的硅粉115-125份；K值彡0. 8的I級粉煤灰70 80份；粒徑0. 16 1. 25mm的石英砂1140 1160份；高效減水劑13 15份；水170 180 份；直徑0. 18 0. 25mm、長度11 15_的鍍銅鋼纖維100 120份。上述高耐久性高承載力混凝土管片的其制備過程步驟如下①將配方限定的鍍銅鋼纖維和石英砂加入攪拌機并攪拌1 1. 5分鐘至均勻，制成備用物料；②向備用物料中加入配方限定的水泥和硅粉以及配方水量的30%繼續(xù)攪拌0. 5 1. 0分鐘至均勻備用；③將上述配方中的高效減水劑及剩余水量混合均勻后再加入經(jīng)步驟②制得的物料中，再攪拌1. 5 2. 5分鐘得到RPC混合料；④通過注料設備將經(jīng)步驟③制得的RPC混合料注入配有鋼筋骨架的模具中，然后進行振動成型；⑤振動成型時，采取邊布料邊振動的方式進行，振動頻率分兩級先采用30Hz頻率震動4 5min，然后采用40Hz頻率振動2 3min，總振動時間6 8分鐘。⑥將成型好的模具連同產(chǎn)品一并放入溫度在75°C 95°C之間、濕度不低于95% 的蒸汽環(huán)境中養(yǎng)護36 48h，脫模即可制得具有高耐久性、高承載力的混凝土管片。本發(fā)明的有益之處在于由上述配方和步驟制備的混凝土管片，其抗壓強度可達 140 200Mpa ；抗折強度可達20 30Mpa ；抗?jié)B等級大于P16 ；600次快速凍融試驗動彈性模量、質(zhì)量均無損失。本發(fā)明的優(yōu)點1、由上述配方和步驟制備的混凝土管片抗壓強度可達140 200Mpa ；抗折強度可達20 30Mpa，抗壓強度高，韌性大，抵抗長期荷載、短期荷載能力強，管片抗疲勞能力強。2、本發(fā)明所述的混凝土管片，經(jīng)600次快速凍融循環(huán)試驗動彈性模量、質(zhì)量無損失，零碳化深度、抗?jié)B能力大于P16，決定了該產(chǎn)品能有效地阻止有害介質(zhì)的侵入，抗堿、抗硫酸鹽、耐寒能力極強，具有優(yōu)異的耐腐蝕能力，并且其壽命可達100年以上。3、本發(fā)明所述混凝土管片的高抗壓強度、抗折能力，大大提高了管片材料的力學性能，因而在鋼筋不增加、厚度不減少的情況下，抗荷載將提高3 5倍；在荷載不變的情況下可減少截面厚度1/3，節(jié)約鋼材用量20 25%。4.本發(fā)明所述混凝土管片加入粉煤灰后，能很好的改善混凝土的工作性，管片外觀更易光滑、平整。5.本發(fā)明所述混凝土管片中粉煤灰部分替代硅灰，管片材料的經(jīng)濟型得到提高。
具體實施例方式具體實施例1 按如下比例配備原材料710份普通硅酸鹽水泥；平均粒徑 0. 30um、Sio2含量彡92%的硅粉120份；K值彡0. 8的I級粉煤灰75份；粒徑0. 16 1. 25mm 的石英砂1150份；高效減水劑14份；水175份；直徑0. 18 0. 25mm、長度11 15mm的鍍銅鋼纖維110份。上述原材料配備完成后按如下步驟進行制備①將配方限定的鍍銅鋼纖維和石英砂加入攪拌機并攪拌1 1. 5分鐘至均勻，制成備用物料；②向備用物料中加入配方限定的水泥、硅粉和粉煤灰以及配方水量的30%繼續(xù)攪拌0. 5 1. 0分鐘至均勻備用；③將上述配方中的高效減水劑及剩余水量混合均勻后再加入經(jīng)步驟②制得的物料中，再攪拌1. 5 2. 5分鐘得到RPC混合料；④通過注料設備將經(jīng)步驟③制得的RPC混合料注入配有鋼筋骨架的模具中，然后進行振動成型；
⑤振動成型時，采取邊布料邊振動的方式進行，振動頻率分兩級先采用30Hz頻率震動4 5min，然后采用40Hz頻率振動2 3min，總振動時間6 8分鐘。⑥將成型好的模具連同產(chǎn)品一并放入溫度在75°C 95°C之間、濕度不低于95% 的蒸汽環(huán)境中養(yǎng)護36 48h，脫模即可制得具有高耐久性、高承載力的混凝土管片。具體實施例2 按如下比例配備原材料普通硅酸鹽水泥68 5份；平均粒徑 0. 30um、Sio2含量彡92%的硅粉110份；K值彡0. 8的I級粉煤灰68份；粒徑0. 16 1. 25mm 的石英砂1100份；高效減水劑13份；水165份；直徑0. 18 0. 25mm、長度11 15mm的鍍銅鋼纖維90份，制備步驟同具體實施例1。具體實施例3 按如下比例配備原材料普通硅酸鹽水泥760份；平均粒徑 0. 30um、Sio2含量彡92%的硅粉130份；K值彡0. 8的I級粉煤灰85份；粒徑0. 16 1. 25mm 的石英砂1190份；高效減水劑15份；水190份；直徑0. 18 0. 25mm、長度11 15mm的鍍銅鋼纖維150份，制備步驟同具體實施例1。以上實施例僅用于闡述本發(fā)明，而本發(fā)明的保護范圍并非僅僅局限于以上實施例。所述技術(shù)領域的普通技術(shù)人員依據(jù)以上本發(fā)明公開的內(nèi)容和各參數(shù)所取范圍，均可實現(xiàn)本發(fā)明的目的，這些變化應當理解為仍屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種高耐久性高承載力混凝土管片，其特征在于所述的混凝土片是由如下質(zhì)量分配比的原料制成685 760份普通硅酸鹽水泥；平均粒徑0. 30um、Sio2含量彡92%的硅粉110 130份； K值彡0. 8的I級粉煤灰68 85份； 粒徑0. 16 1. 25mm的石英砂1100 1190份； 高效減水劑13 15份； 水165 190份；直徑0. 18 0. 25mm、長度11 15mm的鍍銅鋼纖維90 150份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐久性高承載力混凝土管片，其特征在于所述的混凝土片是由如下質(zhì)量分配比的原料制成700 720份普通硅酸鹽水泥；平均粒徑0. 30um、Sio2含量彡92%的硅粉115-125份； K值彡0. 8的I級粉煤灰70 80份； 粒徑0. 16 1. 25mm的石英砂1140 1160份； 高效減水劑13 15份； 水170 180份；直徑0. 18 0. 25mm、長度11 15mm的鍍銅鋼纖維100 120份。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高耐久性高承載力混凝土管片，其特征在于所述的混凝土片是由如下質(zhì)量分配比的原料制成710份普通硅酸鹽水泥；平均粒徑0. 30um、Sio2含量彡92%的硅粉120份； K值彡0.8的I級粉煤灰75份； 粒徑0. 16 1. 25mm的石英砂1150份； 高效減水劑14份； 水175份；直徑0. 18 0. 25mm、長度11 15mm的鍍銅鋼纖維110份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種高耐久性高承載力混凝土管片，其制備過程步驟如下①將配方限定的鍍銅鋼纖維和石英砂加入攪拌機并攪拌1 1.5分鐘至均勻，制成備用物料；②向備用物料中加入配方限定的水泥、硅粉和粉煤灰以及配方水量的30%繼續(xù)攪拌 0. 5 1. 0分鐘至均勻備用；③將上述配方中的高效減水劑及剩余水量混合均勻后再加入經(jīng)步驟②制得的物料中， 再攪拌1. 5 2. 5分鐘得到RPC混合料；④通過注料設備將經(jīng)步驟③制得的RPC混合料注入配有鋼筋骨架的模具中，然后進行振動成型；⑤振動成型時，采取邊布料邊振動的方式進行，振動頻率分兩級先采用30Hz頻率震動4 5min，然后采用40Hz頻率振動2 3min，總振動時間6 8分鐘。⑥將成型好的模具連同產(chǎn)品一并放入溫度在75°C 95°C之間、濕度不低于95%的蒸汽環(huán)境中養(yǎng)護36 48h，脫模即可制得具有高耐久性、高承載力的混凝土管片。
全文摘要
一種高耐久性、高承載力混凝土管片由如下質(zhì)量分配比的原料組成685～760份普通硅酸鹽水泥；平均粒徑0.30um、Sio2含量≥92％的硅粉110～130份；K值≥0.8的Ⅰ級粉煤灰68～85份；粒徑0.16～1.25mm石英砂1100～1190份；高效減水劑13～15份；水165～190份；直徑0.18～0.25mm、長度11～15mm的鍍銅鋼纖維90～150份。制備過程為依次將鋼纖維+細石英砂、水泥+硅粉+粉煤灰+30％水份、余量水+高效減水劑攪拌均勻即得RPC混合料。這種混凝土管片具有高抗疲勞、耐腐蝕能力，在同樣的載荷下，采用本發(fā)明制成的管片截面厚度小，可以節(jié)約建材所需的鋼材。
文檔編號C04B18/08GK102276213SQ20101020099
公開日2011年12月14日 申請日期2010年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月12日
發(fā)明者黨智斌, 黃賀明 申請人:黃賀明