[发明专利]一种精细控制钢管混凝土膨胀的方法

摘要

本发明涉及一种能控制钢管混凝土膨胀的方法。一种精细控制钢管混凝土膨胀的方法，其特征是：步骤如下：1)膨胀剂精细设计与调控：(1)膨胀剂膨胀源及原材料选取，(2)膨胀剂组分精细设计与调控，(3)膨胀剂颗粒级配精细设计与调控；2)混凝土内部相对湿度调节材料制备与选取；3)混凝土膨胀量综合精细设计与控制：钢管混凝土配合比：水胶比0.28～0.42，单位用水量175～195kg/m³，单位水泥用量400～500kg/m³，砂率35～42％，膨胀剂掺量所占总质量10～18％，粉煤灰+矿渣掺量所占总质量0～20％+0～25％、且总掺量≤25％，湿度调节材料掺量为砂用量的比例10－20％，高效减水剂掺量所占总质量0.8～1.8％。本发明实现钢管混凝土膨胀的精细控制。

主权项

1.一种精细控制钢管混凝土膨胀的方法，其特征是：步骤如下：1).膨胀剂精细设计与调控：(1)膨胀剂膨胀源及原材料选取：一方面将膨胀剂的膨胀源设计成由AFt、Mg(OH)2和Fe(OH)3三种膨胀源，另一方面在膨胀剂中掺入孔隙率为25～40％的沸石粉多孔材料；原材料为：硫铝酸盐水泥熟料，方镁石经950～1050℃锻烧后的MgO，天然或人工硬石膏，孔隙率为25～40％的沸石粉，400～500m2/kg且RO相Km(MgO/(FeO+MnO))＞1的钢渣；所述的硫铝酸盐水泥熟料，其矿物组成为C4A3S：50～82％、C4AF：3～13％、C2S：5～37％：(2)膨胀剂组分精细设计与调控：膨胀剂的化学组成成分除按质量百分含量为SO3：25～35％、Al2O3：10～15％、CaO：15～35％、MgO：6-8％、SiO2：15～35％、FeO：4～6％、R2O：0.2～0.75％控制，且按质量比：SO3/Al2O3＝2～3；SO3/MgO＝4～5；SO3/FeO＝6～8控制；(3)膨胀剂颗粒级配精细设计与调控：膨胀剂的颗粒级配按粒度/μm：＜45其质量百分含量为5～10％，粒度/μm：45～100其质量百分含量为35～45％，粒度/μm：100～250其质量百分含量为40～55％，粒度/μm：＞250其质量百分含量为5～10％，进行精细设计和控制；2).混凝土内部相对湿度调节材料制备与选取：选择化学成份质量范围在：SiO2：55～65％、Al2O3：18～25％、Fe2O3：6～10％、CaO+MgO：4～6％、K2O+Na2O：2～5％、烧失量3～5％的原材料，利用回转窑在1100～1300℃条件下焙烧15～20min；出炉温度控制在800～900℃，急冷至700℃，700～400℃缓慢冷却，400℃以下采用急冷；冷却至室温后采用反击式破碎机或锤式破碎机破碎至2～16mm，制得调节混凝土内部相对湿度的湿度调节材料；湿度调节材料在混凝土中的掺量为10～20％；3).混凝土膨胀量综合精细设计与控制：钢管混凝土配合比：水胶比0.28～0.42，单位用水量175～195kg/m3，单位水泥用量400～500kg/m3，砂率35～42％，膨胀剂掺量所占总质量10～18％，粉煤灰+矿渣掺量所占总质量0～20％+0～25％、且总掺量≤25％，湿度调节材料掺量为砂用量的比例10-20％，高效减水剂掺量所占总质量0.8～1.8％；膨胀剂的掺量进行如下精细设计：(1)据胶凝材料确定膨胀剂基本掺量：使“水泥+掺合料+膨胀剂”体系的SO3等于5％以确定膨胀剂基本掺量；(2)根据混凝土强度等级、掺合料以及减水剂确定膨胀剂掺量：膨胀剂掺量＝膨胀剂基本掺量×(1+m/25)×[1+log(Ja/β)]×γ式中：m为掺合料总掺量(％)；Ja为减水剂掺量(％)；β为减水剂影响系数，若减水剂为萘系减水剂，则β＝0.7，若减水剂为聚羧酸盐减水剂，则β＝0.9；γ为混凝土强度等级影响系数，若强度等级≤C50，则γ＝1，若强度等级＞C50，则γ＝1.1。