高強(qiáng)抗裂性混凝土及其制備方法、組合物和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及砂漿制備領(lǐng)域，具體涉及一種高強(qiáng)抗裂性混凝土及其制備方法、組合物和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著重型交通量的增加和車輛荷載等級的提高，在殘酷的自然條件下使用的公路、鐵路和城市道路橋梁普遍存在鋼筋混凝土裂縫、鋼筋銹蝕、混凝土脫落等病害，存在極其嚴(yán)重的交通安全隱患。
[0003]目前，國內(nèi)外鋼橋面鋪裝材料主要有改性瀝青SMA混凝土、澆筑式瀝青混凝土和環(huán)氧瀝青混凝土等。但是，由于大跨徑正交異形板鋼橋的局部、整體變形、溫差大，在重型交通量荷載作用下大部分鋼橋面鋪裝在建成后不久即出現(xiàn)鋪裝層開裂、擁包、滑移等病害，存在極其嚴(yán)重的安全隱患。所以，如何采用科學(xué)的鋪裝材料和結(jié)構(gòu)形式來最大限度地延長鋼橋面鋪裝的使用壽命是目前急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在下文中給出關(guān)于本發(fā)明的簡要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。
[0005]本發(fā)明實(shí)施例的目的是針對上述鋪裝層開裂、擁包、滑移的缺陷，提供一種高強(qiáng)抗裂性混凝土及其制備方法。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
[0007]一種用于高強(qiáng)抗裂性混凝土的組合物，包括組分A、組分B、組分C和組分D:
[0008]所述組分A為異氰酸酯；
[0009]所述組分B包括聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚乙烯醇、月桂酸型有機(jī)錫催化劑和環(huán)戊烷發(fā)泡劑；
[0010]所述組分C包括水泥、粉煤灰、礦石粉；
[0011 ] 所述組分D包括石英砂和碎石。
[0012]本發(fā)明還提供一種使用上述的用于高強(qiáng)抗裂性混凝土的組合物制備高強(qiáng)抗裂性混凝土的方法，包括以下步驟:
[0013]I)按量稱取所需的組分備用；
[0014]2)依次將B組份的各種物質(zhì)倒入容器中，用手提式攪拌機(jī)預(yù)攪拌3?5分鐘，得到第一混凝液；
[0015]3)將C組份加入到第一混凝液中，再次用攪拌機(jī)攪拌2?3分鐘，得到第二混凝液；
[0016]4)將A組份加入到第二混凝液中，再次用攪拌機(jī)攪拌3?5分鐘，得到第三混凝液；
[0017]5)將D組份加入到第三混凝液中，再次用攪拌機(jī)攪拌3?5分鐘，得到第四混凝液；
[0018]6)將得到第四混凝液現(xiàn)場澆注、自然養(yǎng)生12?24小時(shí)后，撤模。
[0019]本發(fā)明又提供一種高強(qiáng)抗裂性混凝土，按照上述的方法制備得到。
[0020]本發(fā)明再提供一種上述的高強(qiáng)抗裂性混凝土的應(yīng)用，包括在以下工程的建設(shè)及其維修加固中的應(yīng)用:
[0021]6)公路、鐵路、城市道路以及橋梁和隧道工程；
[0022]7)民用、軍用機(jī)場場道工程；
[0023]8)工業(yè)與民用建筑物工程；
[0024]9)橋面鋪裝結(jié)構(gòu)工程；
[0025]10)船舶和港口工程。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0027]本發(fā)明涉及的高強(qiáng)抗裂性混凝土是以A、B、C和D四組分組成。本發(fā)明在常溫常壓下制作的高強(qiáng)抗裂性混凝土不僅具有高強(qiáng)抗裂、與鋼橋面之間的附著力強(qiáng)、富于韌性、防腐、防水、抗?jié)B、抗凍、抗沖擊、耐老化等特性，還具有施工工藝簡便、施工工期短、工程造價(jià)適宜等特點(diǎn)。理論和實(shí)驗(yàn)研宄結(jié)果表明，采用本發(fā)明的這種高強(qiáng)抗裂性混凝土作為鋼橋面鋪裝，不僅可切實(shí)提高鋼橋面鋪裝的使用壽命，還可以有效增加正交異性鋼板的剛度、減少局部變形、提尚鋼橋的疲勞壽命。
【具體實(shí)施方式】
[0028]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中描述的元素和特征可以與一個或更多個其它實(shí)施方式中示出的元素和特征相結(jié)合。應(yīng)當(dāng)注意，為了清楚的目的，說明中省略了與本發(fā)明無關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的部件和處理的表示和描述?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0029]本發(fā)明提供一種用于高強(qiáng)抗裂性混凝土的組合物，包括組分A、組分B、組分C和組分D:
[0030]所述組分A為異氰酸酯；
[0031]所述組分B包括聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚乙烯醇、月桂酸型有機(jī)錫催化劑和環(huán)戊烷發(fā)泡劑；
[0032]所述組分C包括水泥、粉煤灰、礦石粉；
[0033]所述組分D包括石英砂和碎石。
[0034]優(yōu)選地，用于高強(qiáng)抗裂性混凝土的組合物，所述組分B包括以下重量百分含量的物質(zhì):
[0035]聚醋多元醇10%?45%、聚醚多元醇10?45%、聚乙稀醇10?45%、月桂酸型有機(jī)錫催化劑0.01%?0.15%、環(huán)戊烷發(fā)泡劑0.5%?2% ;
[0036]所述組分B以下重量百分含量的物質(zhì):
[0037]水泥60?80%、粉煤灰10?20%、礦石粉10?20% ;
[0038]所述的D組分包括以下重量百分含量的物質(zhì):
[0039]石英砂20?40%、碎石60?80% ；
[0040]優(yōu)選地，所述組分A、組分B、組分C和組分D的質(zhì)量比1:0.5?1.5:3?6:15?25。
[0041]優(yōu)選地，所述聚酯多元醇選自聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇一丙二醇酯二醇、聚己二酸一縮二乙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇--縮二乙二醇酯二醇、聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇-1，4-丁二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇-1，6-己二醇酯二醇、聚己二酸蓖麻油酯多元醇、聚ε -己內(nèi)酯二醇或聚碳酸1，6_己二醇酯二醇；
[0042]所述聚醚多元醇選自聚氧化丙烯二醇、聚四氫呋喃二醇、四氫呋喃-氧化丙烯共聚二醇、對溴苯甲醚或聚乙二醇醚。
[0043]本發(fā)明再提供一種使用上述的用于高強(qiáng)抗裂性混凝土的組合物制備高強(qiáng)抗裂性混凝土的方法，包括以下步驟:
[0044]I)按量稱取所需的組分備用；
[0045]2)依次將B組份的各種物質(zhì)倒入容器中，用攪拌機(jī)預(yù)攪拌3?5分鐘，得到第一混凝液；
[0046]3)將C組份加入到第一混凝液中，再次用攪拌機(jī)攪拌2?3分鐘，得到第二混凝液；
[0047]4)將A組份加入到第二混凝液中，再次用攪拌機(jī)攪拌3?5分鐘，得到第三混凝液；
[0048]5)將D組份加入到第三混凝液中，再次用攪拌機(jī)攪拌3?5分鐘，得到第四混凝液；
[0049]6)將得到第四混凝液現(xiàn)場澆注、自然養(yǎng)生12?24小時(shí)后，撤模。
[0050]所述攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速400-500r/m。
[0051]本發(fā)明的制備工藝簡單。
[0052]本發(fā)明又提供一種高強(qiáng)抗裂性混凝土，按照上述的方法制備得到。
[0053]本發(fā)明的高強(qiáng)抗裂性混凝土具有承載能力強(qiáng)、使用壽命短的優(yōu)點(diǎn)。
[0054]本發(fā)明還提供一種上述的高強(qiáng)抗裂性混凝土的應(yīng)用，包括以下工程的建設(shè)及其維修加固:
[0055]11)公路、鐵路、城市道路以及橋梁和隧道工程；
[0056]12)民用、軍用機(jī)場場道工程；
[0057]13)工業(yè)與民用建筑物工程；
[0058]14)橋面鋪裝結(jié)構(gòu)工程；
[0059]15)船舶和港口工程。
[0060]下面通過具體的實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明:
[0061]實(shí)施例1
[0062]一種密度為1.8t/m3的高強(qiáng)抗裂性混凝土，由以下組分和配比組成:
[0063]該高強(qiáng)抗裂性混凝土以質(zhì)量比為1:0.8:4:15的A組分、B組分、C組分和D組分為原料。其中，所述的A組分為異氰酸酯，所述的B組分包括聚己二酸乙二醇酯二醇45%、聚氧化丙烯二醇43%、聚乙烯醇10%、月桂酸型有機(jī)錫催化劑0.1%、磷酸酯阻燃劑(牌號為Melabo-102A)0.2%、環(huán)戊烷發(fā)泡劑1.7%，所述的C組份包括水泥60%、粉煤灰20%、礦石粉20 %，所述的D組分包括石英砂30 %和碎石70 %。
[0064]本發(fā)明的百分比均指重量百分比。
[0065]一種高強(qiáng)抗裂性混凝土的制備工藝，具體步驟如下；
[0066]I)、按量稱取上述組分備用；
[0067]2)、依次將稱取的B組份的各種材料倒入容器中，用轉(zhuǎn)速450r/m的攪拌機(jī)O預(yù)攪拌4分鐘，確保拌合均勻，得到第一混凝液；
[0068]3)、將稱取的C組份加入到第一混凝液中，再次用轉(zhuǎn)速450r/m的攪拌機(jī)O攪拌2分鐘，使其充分混合，得到第二混凝液；
[0069]4)、將稱取的A組份加入到第二混凝液中，再次用轉(zhuǎn)速450r/m的攪拌機(jī)攪拌4分鐘，得到第三混凝液；
[0070]5)、將稱取的D組份加入到第三混凝液中，再次用轉(zhuǎn)速450r/m的攪拌機(jī)攪拌4分鐘，得到第四混凝液；
[0071]6)、將第四混凝液現(xiàn)場澆注到公路上，自然養(yǎng)生18小時(shí)后，撤模。
[0072]與普通混凝土相比，本發(fā)明所涉及的密度為1.8t/m3的高強(qiáng)抗裂性混凝土具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0073]密度為1.8t/m3，比普通混凝土減輕了 25%;
[0074]抗壓強(qiáng)度為50MPa，比普通混凝土(C30)提高了 67% ；
[0075]抗折強(qiáng)度為25MPa，是普通混凝土