高致密双向可调凝混凝土及其应用

1. 一种双向可调凝混凝土，其特征在于，组分和重量份数包括：
PII52.5水泥1份、II级低钙粉煤灰0.20～0.35份、硅灰0.05～0.08份、 聚羧酸醚类聚合物外加剂0.015～0.020份、聚丙烯纤维0.0012～0.0020份、 中砂2.00～0.32份、5～16碎石1.40～1.70份、水0.38～0.45份、混凝土速凝 剂0～0.016份。
2. 一种双向可调凝混凝土，其特征在于，用于基层喷射浇注时，混凝 土的重量份数包括：
PII52.5水泥1份、II级低钙粉煤灰0.30～0.35份、硅灰0.05～0.08份、 聚羧酸醚类聚合物外加剂0.015～0.020份、聚丙烯纤维0.0012～0.0020份、 中砂2.00～2.50份、5～16碎石1.60～1.70份、水0.42份、混凝土速凝剂 0.010～0.016份。
3. 一种双向可调凝混凝土，其特征在于，用于面层喷射浇注时，混凝 土的重量份数包括：
PII52.5水泥1份、II级低钙粉煤灰0.20～0.25份、硅灰0.05～0.08份、 聚羧酸醚类聚合物外加剂0.015～0.020份、聚丙烯纤维0.0012～0.0020份、 中砂2.07份、5～16碎石1.49份、水0.38～0.45份。
4. 根据权利要求1、2或3所述的双向可调凝混凝土，其特征在于，所 说的水泥选用各项质量指标符合GB175-1999规定的PII52.5水泥。
5. 根据权利要求4所述的双向可调凝混凝土，其特征在于，混凝土速 凝剂选自适用于湿喷及干喷混凝土用的主要成分为铝酸钙的无碱液体速凝 剂。
6. 根据权利要求4所述的双向可调凝混凝土，其特征在于，所说的聚 丙烯纤维的纤维长度为12mm，直径18μm。
7. 根据权利要求1～6任一项所述的双向可调凝混凝土的应用，其特征 在于，用于高精度大光滑曲面混凝土结构成型的喷射浇注。

技术领域\n本发明涉及一种混凝土，尤其涉及一种可运用于大光滑曲面(包括凹 面和凸面)混凝土结构成型的混凝土。\n背景技术\n随着现代人们精神和物质生活需求的不断提升和建筑施工技术的不断 发展，建筑或构筑物的结构造型的发展趋势之一为精致化和复杂化，而钢 筋混凝土结构仍是目前全世界最主要的结构形式。其中，高精度光滑大曲 面混凝土结构的设计和施工给混凝土材料科学带来了新的挑战。\n在以往的混凝土技术中，高精度要求的混凝土成型面的施工一般都采 用高精度的模具来进行结构成型，对采用的新拌混凝土的性能要求范围较 广，低流动性、流动性、大流动性甚至自密实混凝土，对混凝土的凝结时 间变化范围应保证有足够的初凝时间进行抹面，但如果采用这种方式，由 于成型面曲率半径大、且不同的成型面曲率半径不同，那么，无论是采用 在工厂预制还是在施工现场浇筑的方式，都将给模具的制作拼装带来极大 的难度且模具不能重复利用，耗资大且无法保证内部质量；另一种混凝土 混凝土结构形式是传统喷射混凝土施工，这种结构形式主要用在山体、隧 道等方面的结构护壁中，混凝土一般在较短的时间内初凝和终凝，一次喷 射成型，但成型面比较粗糙，且难以形成精确几何尺寸的的光滑表面。\n为此，一种新的混凝土成型施工方法应运而生，即先在需要成型的结 构垫层面上采用喷射的方式浇注基层混凝土以确保结构质量，再在基层混 凝土喷射面层混凝土，以既确保结构质量，又能够满足后续成型面施工要 求，最后采用特制成型工具进行混凝土面层成型。但是，这种施工工法给 混凝土材料的技术性能带来了新的挑战，基层不同部位混凝土既要满足经 喷射后不流淌或低流淌，又要满足有足够的初凝时间确保与面层混凝土的 结构衔接，面层混凝土既要保证不流淌又要有足够的时间进行成型抹面， 即混凝土需具备双向可调凝的性能，硬化混凝土要达到高致密、耐冲磨的 要求。\n发明内容\n本发明需要解决的技术问题是公开一种高致密双向可调凝混凝土，以 满足有关方面的需要。\n本发明的混凝土的组分和重量份数包括：\nP II 52.5水泥1份、II级低钙粉煤灰0.20～0.35份、硅灰0.05～0.08份、 高性能聚羧酸系外加剂0.015～0.020份、聚丙烯纤维0.0012～0.0020份、中 砂2.00～0.32份、5～16碎石1.40～1.70份、水0.38～0.45份、混凝土速凝剂 0～0.016份；\n按照本发明，基层混凝土优选的重量份数包括：\nP II 52.5水泥1份、II级低钙粉煤灰0.30～0.35份、硅灰0.05～0.08份、 高性能聚羧酸系外加剂0.015～0.020份、聚丙烯纤维0.0012～0.0020份、中 砂2.00～2.50份、5～16碎石1.60～1.70份、水0.38～0.45份、混凝土速凝剂 0.010～0.016份；\n按照本发明，面层混凝土优选的重量份数包括：\n面层混凝土的组分和重量份数包括：P II 52.5水泥1份、II级低钙粉 煤灰0.20～0.25份、硅灰0.05～0.08份、高性能聚羧酸系外加剂0.015～0.020 份、聚丙烯纤维0.0012～0.0020份、中砂2.07份、5～16碎石1.49份、水 0.38～0.45份。\n所说的水泥选用各项质量指标符合GB175-1999规定的P II 52.5水泥， 可采用市售的牌号为小野田P II 52.5的产品；\n所说的粉煤灰选用各项质量指标符合GB1596-2005规定的低钙II级粉 煤灰，用来改善混凝土工作性并降低混凝土的收缩；\n所说的硅灰的化学名称为一种活性SiO2粉体，其细度比水泥和粉煤灰 低一个数量级，是一种高活性火山灰质掺合料，能增加新拌混凝土的屈服 值，并提高硬化混凝土的耐磨度；\n所说的高性能混凝土外加剂选自一种含有聚羧酸醚类聚合物的高性能 外加剂，其主要作用是减小混凝土的用水量、降低新拌混凝土的经时坍落 度损失，优化硬化后混凝土的孔结构，提高混凝土密实度和耐磨度；可采 用牌号为RHEOPLUS 25的产品，如上海麦斯特建材公司的产品。\n通过掺用粉煤灰、硅灰和高性能混凝土外加剂，使新拌混凝土具有良 好的工作性，并使硬化混凝土具有高致密性、良好的抗冲击韧性和耐磨性；\n混凝土速凝剂选自适用于湿喷及干喷混凝土用的主要成分为铝酸钙的 高性能、无碱液体速凝剂，高性能混凝土速凝剂的掺量以使混凝土的凝结 时间可双向调节，根据高精度大曲面喷射混凝土成型的要求，滑面混凝土 喷射分两层，第一层混凝土应具有适度的速凝性以满足结构成型要求，又 满足与第二层混凝土结构衔接等施工工艺要求；第二层混凝土应具有表面 适度缓凝性又无流淌性以满足表面镘光修饰施工要求；另外，在施工过程 中可根据施工环境温湿度条件双向调节凝结时间，可采用市售产品，如牌 号为MEYCO SA160的产品。\n所说的聚丙烯纤维的纤维长度为12mm，纤维直径18μm；掺用聚丙 烯纤维使混凝土具有低收缩、抗裂性，以保证混凝土光滑面硬化后的精确 曲面结构，从而保证构筑物的使用寿命和运动员的安全。\n本发明的混凝土在施工时，将各个组分搅拌混合均匀后，由混凝土运 输车运送到施工工地，可采用GB50086-2001《锚杆喷射混凝土支护技术 规范》，进行喷射浇注。\n本发明的混凝土，基层不同部位混凝土既能够满足经喷射后不流淌或 低流淌，又要满足有足够的初凝时间确保与面层混凝土的结构衔接，面层 混凝土既能够保证不流淌又有足够的时间进行成型抹面，即本发明的混凝 土需具备双向可调凝的性能，硬化混凝土要达到高致密、耐冲磨的要求。\n本发明的混凝土，喷射浇注后，采用GB50080《普通混凝土拌合物性 能试验方法标准》、GB50081《普通混凝土力学性能性能试验方法标准》、 GB82《普通混凝土长期性能和耐久性试验方法标准》、GB50086《锚杆喷 射混凝土支护技术规范》、GB/T16925《混凝土及制品耐磨性试验》(滚珠 轴承法)等标准规定的方法，进行检测，其质量指标完全能够符合要求。\n由此可见，本发明的混凝土在新拌混凝土工作状态时具备双向可调凝 的性能，使混凝土既能保持施工所需要的初凝和终凝时间，又保证混凝土 不流淌以便进行高精度修饰抹面；硬化混凝土达到高致密、耐冲磨的要求。 特别适用于高精度大光滑曲面(包括凹面和凸面)混凝土结构成型的喷射 浇注。\n具体实施方式\n实施例1\n配方：基层混凝土的重量份数为：\n水泥1份，粉煤灰0.32份，硅灰0.06份，高性能混凝土外加剂(聚 羧酸醚类聚合物，牌号为RHEOPLUS 25)0.018份，中砂2.32份、5～16 碎石1.68份、自来水0.42份、混凝土速凝剂(MEYCO SA160，主要成分 为铝酸钙)0.013份，纤维长度为12mm，直径18μm的聚丙烯纤维0.0013 份；\n面层混凝土重量份数为：\n水泥1份，粉煤灰0.22份，硅灰0.07份，高性能混凝土外加剂(聚 羧酸醚类聚合物，牌号为RHEOPLUS 25)0.018份，中砂2.07份、5～16 碎石1.49份、自来水0.42份、纤维长度为12mm，直径18μm的聚丙烯 纤维0.0015份；\n施工方法：\n将基层混凝土和面层混凝土在混凝土搅拌站搅拌混合均匀后，由混凝 土运输车运送到施工工地，采用GB50086-2001《锚杆喷射混凝土支护技 术规范》，依次喷射浇注基层混凝土和面层混凝土，采用如下的方法进行 检测：GB50080《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》、GB50081《普通 混凝土力学性能性能试验方法标准》、GB82《普通混凝土长期性能和耐久 性试验方法标准》、GB50086《锚杆喷射混凝土支护技术规范》、GB/T16925 《混凝土及制品耐磨性试验》(滚珠轴承法)等标准，结果如下：\n\n实施例2\n配方：基层混凝土的重量份数为：\n水泥1份，粉煤灰0.32份，硅灰0.06份，高性能混凝土外加剂(聚 羧酸醚类聚合物，牌号为RHEOPLUS 25)0.018份，中砂2.32份、5～16 碎石1.68份、自来水0.42份、混凝土速凝剂(MEYCO SA160，主要成分 为铝酸钙)0.014份，纤维长度为12mm，直径18μm的聚丙烯纤维0.0013 份；\n面层混凝土重量份数为：\n水泥1份，粉煤灰0.22份，硅灰0.07份，高性能混凝土外加剂(聚 羧酸醚类聚合物，牌号为RHEOPLUS 25)0.018份，中砂2.07份、5～16 碎石1.49份、自来水0.42份、纤维长度为12mm，直径18μm的聚丙烯 纤维0.0015份；\n施工方法：\n将基层混凝土和面层混凝土在混凝土搅拌站搅拌混合均匀后，由混凝 土运输车运送到施工工地，采用GB50086-2001《锚杆喷射混凝土支护技 术规范》，依次喷射浇注基层混凝土和面层混凝土，采用如下的方法进行 检测：GB50080《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》、GB50081《普通 混凝土力学性能性能试验方法标准》、GB82《普通混凝土长期性能和耐久 性试验方法标准》、GB50086《锚杆喷射混凝土支护技术规范》、GB/T16925 《混凝土及制品耐磨性试验》(滚珠轴承法)等标准，结果如下：\n