一種高強高滲混凝土及其制備方法與應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種高強高滲混凝土及其制備方法與應用，通過將等粒徑骨料潔凈處理并晾干后，將1350～1600kg/m3等粒徑骨料、160～350kg/m3水泥、8～100kg/m3聚合物乳液、25～80kg/m3水、1～4.5kg/m3減水劑攪拌均勻并澆注成型，得到該種高強高滲混凝土材料，該成型后的標準試塊抗壓強度為5～26MPa，抗拉強度為0.9～5.5MPa，孔隙率為25％～39％，滲透系數(shù)為2.2～36.5cm/s；將高強高滲混凝土應用于新建或擴修的離壁式地下工程填充層中，能夠有效解決地下工程周邊地下水的定向排水及減震隔震等問題。本發(fā)明高強高滲混凝土不但價格低廉、施工簡便，在確保排水通透性的同時，還可實現(xiàn)回填層、圍巖與地下工程襯砌物理力學性質與變形的協(xié)調統(tǒng)一。
【專利說明】一種高強高滲混凝土及其制備方法與應用

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于建筑材料領域，尤其涉及一種高強高滲混凝土及其制備方法與在離壁 式地下工程中的應用。

【背景技術】
[0002] 目前我國土木工程建設日新月異，為達到工程建設的節(jié)能減排效果，各類地下工 程建設得以迅猛發(fā)展，如大型地下商場、城市地下軌道交通設施以及各類軍事地下洞庫等 都取得了長足的發(fā)展。但從已建成的各類地下工程來看，卻普遍存在比較嚴重的病害，如材 料老化、抗地震等外力作用傷害能力弱，以及長期受防滲抗漏問題的困擾等問題較為突出。 由于這些急迫解決的問題一直沒有得到很好的解決，導致地下工程的維護、保修及人力物 力的大幅增加，嚴重影響到日常使用，甚至危害到公共安全。
[0003] 因此，對于新建或已建的各類地下工程，尤其是離壁式地下工程，必須尋求一種新 材料，使其既能通暢地排除地下工程周邊地下水，降低離壁層周邊水頭壓力，保護襯砌防排 水設施，又能提高地下工程的自身穩(wěn)定性，使地下工程襯砌和圍巖能夠有效過渡，充分發(fā)揮 填充層的作用，提高地下工程的抵御災害能力。


【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種高強高滲混凝土，該高強高滲混凝土抗壓強度為5? 26MPa，抗拉強度為0. 9?5. 5MPa，孔隙率為25 %?39 %，滲透系數(shù)為2. 2?36. 5cm/s。
[0005] 本發(fā)明的第一目的在于提供上述混凝土的制備方法。
[0006] 本發(fā)明的另一目的在于提供上述混凝土在離壁式地下工程空腔的填充澆筑方面 的應用，旨在解決離壁式地下工程材料老化、抗地震等外力作用傷害能力弱，以及長期受防 滲抗漏困擾等問題。
[0007] 本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種高強高滲混凝土是運用等粒徑球形骨料的堆積理論來 獲取大孔隙的特性，采用聚合物乳液和水泥漿混合物凝結硬化后的高強度獲取材料所需的 高抗拉壓強度。因此，本發(fā)明在試驗和理論研究的基礎上，克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種 高強高滲混凝土及其制備方法與應用，拓寬混凝土材料領域的應用范圍。該高強高滲混凝 土由等粒徑骨料、水泥、聚合物乳液、水及減水劑混合攪拌成，通過澆筑振動成型，其單位體 積的質量配比為骨料1350?1600kg/m 3,水泥160?350kg/m3,聚合物乳液8?100kg/m3， 水25?80kg/m 3,減水劑1?4. 5kg/m3 ;成型的高強高滲混凝土立方體標準試塊的抗壓強度 為5?26MPa，抗拉強度為0. 9?5. 5MPa，孔隙率為25?39 %，滲透系數(shù)為2. 2?36. 5cm/ s;將高強高滲混凝土應用于新建或擴修的離壁式地下工程空腔填充層中，解決地下工程周 邊地下水的定向排水及減震隔震等問題。
[0008] 相比于現(xiàn)有技術的缺點和不足，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明在確保地下工 程排水通暢的同時，提高離壁式地下工程主體的滲透及抗震等穩(wěn)定性。高強高滲混凝土材 料既能作為離壁式地下工程空腔的回填材料，確保地下工程滿足抗震等需求，又利于襯砌 背后對排水的需求，充分滿足地下工程的排水防潮需求和抗震等安全性要求。所采用的回 填新材料即高強高滲混凝土與傳統(tǒng)加固材料相比，不但價格低廉、施工簡便，在確保排水通 透性的同時，還可實現(xiàn)回填層、圍巖與地下工程襯砌物理力學性質與變形的協(xié)調統(tǒng)一，通過 實踐也證明了其在離壁式地下工程的抗震加固等方面具有非常突出的優(yōu)勢。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1為本發(fā)明在離壁式地下工程中的填充效果示意圖；
[0010] 圖2是高強高滲混凝土材料填充后局部大樣示意圖。

【具體實施方式】
[0011] 為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不 用于限定本發(fā)明。
[0012] 實施例1
[0013] 一種高強高滲混凝土，由以下原材料組成，按每立方米質量配比為：l〇mm花崗巖 骨料、水泥、聚合物乳液、水及減水劑混合攪拌成，并通過澆筑振動成型；所述成型的高強高 滲混凝土的骨料1523kg/m 3,水泥217. 6kg/m3,聚合物乳液21. 8kg/m3,水54. 4kg/m3,減水劑 2. 39kg/m3 ;該材料的制備方法包括以下步驟：
[0014] (1)按質量配比稱取水泥，花崗巖集料，聚合物乳液，水以及減水劑；
[0015] (2)對步驟（1)中的花崗巖集料進行潔凈處理并晾干，將稱量后的各原材料進行 攪拌混合，直至混合料攪拌均勻，進行立模澆筑，得到一種高強高滲混凝土材料，通過對其 物理力學性能進行測試，28天抗壓強度達10. 24MPa，28天抗拉強度達2. 61MPa，滲透系數(shù)高 達 16. 27cm/s。
[0016] 實施例2?16
[0017] 一種高強高滲混凝土，該材料的原材料、質量配比以及相應配合比下物理力學參 數(shù)請參見下表1，其制備方法與實施例1相同。
[0018] 表 1
[0019]

【權利要求】
1. 一種高強高滲混凝土，其特征在于，集料采用等粒徑骨料，按每立方米成型的高強高 滲混凝土的質量配比算，包括：骨料1350?1600kg/m 3,水泥160?350kg/m3,聚合物乳液 8 ?100kg/m3,水 25 ?80kg/m3,減水劑 1 ?4. 5kg/m3。
2. 如權利要求1所述的高強高滲混凝土，其特征在于，所述等粒徑骨料的粒徑為5? 30mm范圍內且壓碎值< 20%的任意單一粒徑。
3. 如權利要求1所述的高強高滲混凝土，其特征在于，所述水泥為42. 5級以上的（普 通）娃酸鹽水泥。
4. 如權利要求1所述的高強高滲混凝土，其特征在于，所述聚合物乳液為PAE-2型聚丙 烯酸脂。
5. 權利要求1?4任一項所述的高強高滲混凝土的制備方法，其特征在于，包括以下步 驟： (1) 按權利要求1所述質量配比稱取水泥、骨料、聚合物乳液、水以及減水劑； (2) 對步驟（1)中的骨料進行潔凈處理并晾干，將稱量后的各原材料進行攪拌混合，直 至混合料攪拌均勻，得到高強高滲混凝土。
6. 權利要求1?4任一項所述的高強高滲混凝土在離壁式地下工程的空腔進行填充澆 筑方面的應用。
7. 如權利要求6所述的高強高滲混凝土在離壁式地下工程的空腔進行填充澆筑方面 的應用，其特征在于，包括以下步驟： (1) 根據(jù)離壁式地下工程的排水和減震隔震需求，確定所需成型后高強高滲混凝土的 強度、孔隙率及滲透性，選擇單一骨料粒徑（5?30mm)及原材料的配比； (2) 按確定的配合比先將篩選好的等粒徑骨料與水泥進行混合攪拌，再將水、減水劑及 聚合物乳液進行充分拌合均勻制成料漿，而后加入攪拌池中與先前拌合好的骨料和水泥進 行充分混合，繼續(xù)攪拌直至拌合物均勻時止； (3) 澆筑時，將拌合均勻的漿料運至需填充部位，進行填充，以厚度為50cm左右為一施 工段，且每一施工段均需進行表面振動壓實，如此往復直至完成所有澆筑； (4) 對離壁式地下工程空腔進行現(xiàn)場填充時，嚴格控制混合料的含水率，確保澆筑完成 后高強高滲混凝土的滿足所需孔隙比的要求。
【文檔編號】C04B28/04GK104086135SQ201410293440
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權日:2014年6月27日
【發(fā)明者】劉元雪, 譚儀忠, 張裕 申請人:劉元雪, 譚儀忠, 張裕