專利名稱：一種高抗雜散電流、氯離子和碳化的混凝土材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬土木工程材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高抗雜散電流、氯離子和碳化的混凝土材料。
背景技術(shù)：
隨著我國大中城市交通壓力日益增大，快捷環(huán)保的軌道交通日益成為城市最理想的交通工具之一，但其面臨以下的問題1、走行軌往往會泄露雜散電流，對混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)鋼筋產(chǎn)生嚴重的腐蝕作用；2、工程主體結(jié)構(gòu)一般距地表較深，受氯離子侵蝕也較為嚴重；3、 地下環(huán)境二氧化碳含量較高，對工程結(jié)構(gòu)的碳化腐蝕嚴重。總之，軌道交通工程的混凝土結(jié)構(gòu)處于雜散電流、氯離子和碳化共存的腐蝕環(huán)境中。為了應(yīng)對以上的環(huán)境，應(yīng)用于軌道交通工程的混凝土材料一般需要具備區(qū)別于普通混凝土的性能，一般是在普通混凝土材料的基礎(chǔ)上，以水泥為主料，再添加一定的輔助材料，例如有的工程單摻礦物摻合料(粉煤灰或礦粉)，粉煤灰能夠在水化反應(yīng)后期和水泥水化產(chǎn)物作用，形成大量的填充顆粒，使內(nèi)部結(jié)構(gòu)不斷密實，從而有效的提高了混凝土的抗?jié)B性、電阻率等性能，但其它對混凝土強度，特別是早期強度影響較大，尤其是在摻量較高的情況下，影響更大。同樣，隨著礦粉摻量的增加，混凝土早期強度明顯降低，摻量越高，下降越明顯。所以，考慮到混凝土強度指標，一般認為，礦物摻合料摻量一般不得超過膠凝材料總量的30%。專利申請?zhí)?00810046967. 8、名稱為一種高阻抗高抗?jié)B混凝土材料及其制備方法的發(fā)明專利提出在單摻礦物摻合料的基礎(chǔ)上再添加絕緣型聚合物，由于聚合物的絕緣性，間接提高了混凝土的電阻率，但此舉會大大增加生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種適用于軌道交通工程的具有高抗雜散電流腐蝕能力、高抗氯離子侵蝕能力和高抗碳化腐蝕能力的混凝土材料。為了實現(xiàn)上述的技術(shù)目的，本發(fā)明是通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的
一種高抗雜散電流、氯離子和碳化的混凝土材料，其特征在于包含的組分以及每立方米混凝土中各組分的含量如下水泥120 200Kg、粉煤灰60 90Kg、礦粉120 180Kg、 云母粉1. 2 4. OKg、細骨料740 820Kg、粗骨料1040 1120Kg、外加劑3. 9 4. 5Kg"K 140 180Kg。前述的高抗雜散電流、氯離子和碳化的混凝土材料，其特征在于所述的水泥為 P I型、P II型硅酸鹽水泥；所述的粉煤灰為I級、II級粉煤灰；所述的礦粉為S95、S105級磨細礦粉。所述的云母粉為白云母粉，粒度為325目 1250目。所述的細骨料為細度模數(shù)為2. 3 2. 8的河砂。所述的粗骨料為粒徑為5 40mm的連續(xù)級配碎石。所述的外加劑為聚羧酸系高性能減水劑。
一種高抗雜散電流、氯離子和碳化的混凝土材料的制備方法，其特征在于將細骨料和粗骨料混合攪拌均勻，再加入水泥、粉煤灰、礦粉和云母粉，攪拌均勻，再加入外加劑和水，攪拌均勻，得到高抗雜散電流、氯離子和碳化的混凝土。本發(fā)明采用的水泥用量為膠凝材料總量30% 50%，礦粉和煤灰粉膠凝材料總量 50% 70%，并添加云母粉后，獲得強度、抗雜散電流能力、抗氯離子侵蝕能力和抗碳化能力指標均符合軌道交通工程力學(xué)性能和耐久性能要求的混凝土材料，且材料成本降低。具體而言，本發(fā)明制備的混凝土強度高于設(shè)計強度5% 10% ；混凝土抗雜散電流能力為普通混凝土的4. 2 5. 1倍，為摻加30%礦物摻合料(單摻或雙摻粉煤灰和礦粉)混凝土的1. 4 2. 3倍；氯離子平均擴散深度為普通混凝土的0. 39 0. 56倍，為摻加30%礦物摻合料混凝土的0. 62 0. 76倍；各齡期碳化深度均低于普通混凝土或單摻粉煤灰和礦粉的混凝土。
具體實施例方式實施例1
按每立方米混凝土的用量取以下的組分水泥152 kg、粉煤灰76 kg、礦粉152 kg、云母粉2. 3 kg、細骨料781 kg、粗骨料1079 kg、外加劑4. 175 kg、水160 kg。水泥為金寧羊牌P II 42. 5R硅酸鹽水泥；粉煤灰為II級粉煤灰；礦粉為S95級磨細礦粉；云母粉為500目的白云母粉；細骨料為細度模數(shù)為2. 6的河砂；粗骨料為粒徑為5 40mm的連續(xù)級配碎石； 外加劑為JM-PCA (I)型高性能減水劑。將細骨料和粗骨料一起混合攪拌1 2分鐘，再加入水泥、粉煤灰、礦粉和白云母粉，繼續(xù)攪拌1 2分鐘，再加入外加劑和水，繼續(xù)攪拌2 5分鐘，得到一種高抗雜散電流、 氯離子和碳化的混凝土。本實施例中水泥用量為膠凝材料總量40%，礦粉和煤灰粉膠凝材料總量60%，制備的高抗雜散電流、氯離子和碳化的混凝土，強度高于C30的設(shè)計強度8% ；混凝土抗雜散電流能力是普通混凝土的4. 7倍，為摻加30%礦物摻合料(單摻或雙摻粉煤灰和礦粉)混凝土的1. 9倍；氯離子平均擴散深度為普通混凝土的0. 42倍，為摻加30%礦物摻合料混凝土的 0. 69倍；各齡期碳化深度均低于普通混凝土或單摻粉煤灰和礦粉的混凝土。實施例2
按每立方米混凝土的用量取以下的組分水泥120 kg、粉煤灰90 kg、礦粉180 kg、云母粉4. 0 kg、細骨料770kg、粗骨料1090kg、外加劑3. 9 kg、水170 kg。水泥為金寧羊牌P I 42. 5硅酸鹽水泥；粉煤灰為I級粉煤灰；礦粉為S105級磨細礦粉；云母粉為1000目的白云母粉；細骨料為細度模數(shù)為2. 7的河砂；粗骨料為粒徑為 5 40mm的連續(xù)級配碎石；外加劑為JM-PCA (I)型高性能減水劑。制備方法同實施例1。本實施例中水泥用量為膠凝材料總量30%，礦粉和煤灰粉膠凝材料總量70%，制備的高抗雜散電流、氯離子和碳化的混凝土，強度高于C30的設(shè)計強度5% ；混凝土抗雜散電流能力是普通混凝土的5. 1倍，為摻加30%礦物摻合料(單摻或雙摻粉煤灰和礦粉)混凝土的2. 2倍；氯離子平均擴散深度為普通混凝土的0. 39倍，為摻加30%礦物摻合料混凝土的 0. 65倍；各齡期碳化深度均低于普通混凝土或單摻粉煤灰和礦粉的混凝土。實施例3，
按每立方米混凝土的用量取以下的組分水泥200 kg、粉煤灰70kg、礦粉120 kg、云母粉1. 2 kg、細骨料790 kg、粗骨料1060 kg、外加劑4. 4 kg、水150 kg。水泥為金寧羊牌P II 42. 5R硅酸鹽水泥；粉煤灰為II級粉煤灰；礦粉為S105級磨細礦粉；云母粉為325目的白云母粉；細骨料為細度模數(shù)為2. 4的河砂；粗骨料為粒徑為 5 40mm的連續(xù)級配碎石；外加劑為HLC-IX型高性能減水劑。制備方法同實施例1。本實施例中水泥用量為膠凝材料總量50%，礦粉和煤灰粉膠凝材料總量50%，制備的高抗雜散電流、氯離子和碳化的混凝土，強度高于C30的設(shè)計強度10% ；混凝土抗雜散電流能力是普通混凝土的4. 3倍，為摻加30%礦物摻合料(單摻或雙摻粉煤灰和礦粉)混凝土的1. 5倍；氯離子平均擴散深度為普通混凝土的0. 52倍，為摻加30%礦物摻合料混凝土的 0. 73倍；各齡期碳化深度均低于普通混凝土或單摻粉煤灰和礦粉的混凝土。實施例4
按每立方米混凝土的用量取以下的組分水泥140 kg、粉煤灰80kg、礦粉160kg、云母粉2. 5 kg、細骨料740 kg、粗骨料1120kg、外加劑4.0 kg、水180 kg。實施例5
按每立方米混凝土的用量取以下的組分水泥180 kg、粉煤灰60kg、礦粉13^g、云母粉 3. 0 kg、細骨料 820 kg、粗骨料 1040kg、外加劑 4. 5kg,/K 140 kg。實施例4、5除了記載的內(nèi)容之外，其余均與實施例1相同。上述具體實施方式
不以任何形式限制本發(fā)明的技術(shù)方案，凡是采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案均落在本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種高抗雜散電流、氯離子和碳化的混凝土材料，其特征在于包含的組分以及每立方米混凝土中各組分的含量如下水泥120 200Kg、粉煤灰60 90Kg、礦粉120 180Kg、 云母粉1. 2 4. OKg、細骨料740 820Kg、粗骨料1040 1120Kg、外加劑3. 9 4. 5Kg"K 140 180Kg。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗雜散電流、氯離子和碳化的混凝土材料，其特征在于所述的水泥為P I型、P II型硅酸鹽水泥；所述的粉煤灰為I級、II級粉煤灰；所述的礦粉為 S95、S105級磨細礦粉；所述的云母粉為白云母粉，粒度為325目 1250目；所述的細骨料為細度模數(shù)為2. 3 2. 8的河砂；所述的粗骨料為粒徑為5 40mm的連續(xù)級配碎石；所述的外加劑為聚羧酸系高性能減水劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高抗雜散電流、氯離子和碳化的混凝土材料，其特征在于包含的組分以及每立方米混凝土中各組分的含量為水泥120～200kg、粉煤灰60～90kg、礦粉120～180kg、云母粉1.2～4.0kg、細骨料740～820kg、粗骨料1040～1120kg、外加劑3.9～4.5kg、水140～180kg。將細骨料和粗骨料混合攪拌均勻，再加入水泥、粉煤灰、礦粉和云母粉，攪拌均勻，再加入外加劑和水，攪拌均勻，獲得的混凝土材料具有高抗雜散電流、高抗氯離子侵蝕和高抗碳化能力。生產(chǎn)成本低。
文檔編號C04B28/04GK102167556SQ20111002472
公開日2011年8月31日 申請日期2011年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月24日
發(fā)明者儲洪強, 宋子健, 張研, 徐怡, 徐金霞, 朱喬, 楊虎, 濮琦, 蔣俁, 蔣林華 申請人:河海大學(xué)