專(zhuān)利名稱(chēng)：：高性能結(jié)構(gòu)工程加固用混凝土材料及其制備方法和用途的制作方法高性能結(jié)構(gòu)工程加固用混凝土材料及其制備方法和用途
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種混凝土材料及其制備方法和用途，特別是涉及一種結(jié)構(gòu)工程加固用混凝土材料及其制備方法和用途。發(fā)明背景隨著人民生活水平的提高，人們對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)的安全性、抗震等級(jí)的要求越來(lái)越高，而既有建筑物原來(lái)的安全性和抗震等級(jí)一般都無(wú)法滿足現(xiàn)行結(jié)構(gòu)規(guī)范和抗震規(guī)范的要求?，F(xiàn)有的結(jié)構(gòu)加固方法一般有增大截面加固法、置換混凝土加固法、外加預(yù)應(yīng)力加固法、外粘型鋼加固法、粘貼纖維復(fù)合材加固法和粘貼鋼板加固法等方法。這些方法受各自所使用材料的制約，加固效果都不理想。有的方法無(wú)法解決耐久耐火問(wèn)題，有的方法無(wú)法解決梁柱節(jié)點(diǎn)加固問(wèn)題，有的方法存在系統(tǒng)不配套的問(wèn)題。尤其不能解決老建筑和震損建筑的抗震加固問(wèn)題。目前增大截面加固法理論上可以解決抗震加固問(wèn)題，但是所使用材料為普通混凝土和灌漿材料，它們各自存在明顯的技術(shù)缺陷。其中普通混凝土的流動(dòng)性差，澆注時(shí)需要振搗，施工困難，在新增加固截面尺寸較小時(shí)無(wú)法施工，且普通混凝土強(qiáng)度發(fā)展慢，要28天才能達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度同時(shí)灌漿料作為砂漿類(lèi)產(chǎn)品存在體積穩(wěn)定性差，容易開(kāi)裂的缺點(diǎn)，且強(qiáng)度級(jí)相差過(guò)大導(dǎo)致新增構(gòu)件與原構(gòu)件系統(tǒng)不配套，無(wú)法與原構(gòu)件共同工作，加固效果不理想。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有結(jié)構(gòu)工程的加固方法中使用傳統(tǒng)混凝土造成施工困難、強(qiáng)度發(fā)展慢、系統(tǒng)不配套缺陷。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種高性能結(jié)構(gòu)工程加固用混凝土材4料，其組分和用量分別為水泥400-卯0Kg/M3,粗骨料300-950Kg/M3，細(xì)骨料500-1050Kg/M3,補(bǔ)償收縮摻合料0-100Kg/M3，聚合物外加劑1-15Kg/M3，硅灰0-65Kg/M3，纖維0.5-2.5Kg/M3，所述粗骨料的粒徑為5-16mm,所述細(xì)骨料的粒徑小于5mm,各種原材料含水率小于1.5%,使用時(shí)加水量為干物料的7-11%。進(jìn)一步，所述高性能結(jié)構(gòu)工程加固用混凝土材料達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的時(shí)間小于14天。進(jìn)一步，所述粗骨料為碎石或天然卵石。進(jìn)一步，所述細(xì)骨料為天然砂、人工砂或工業(yè)渣。進(jìn)一步，所述補(bǔ)償收縮摻合料選自磨細(xì)煅燒明礬石或各種UEA、HEA。進(jìn)一步，所述聚合物外加劑為萘系混凝土減水劑或聚羧酸類(lèi)混凝土減水劑或可溶性聚合物。進(jìn)一步，所述纖維為短切的聚丙烯纖維或聚乙烯醇纖維。本發(fā)明進(jìn)一步提供一種高性能結(jié)構(gòu)工程加固用混凝土材料的制備方法，其包括下列步驟先按下列配比選取原料水泥400-900Kg/M3,粗骨料300-950Kg/M3,細(xì)骨料500-1050Kg/M3,補(bǔ)償收縮摻合料0-100Kg/M3,聚合物外加劑1-15Kg/M3，硅灰0-65Kg/M3，纖維0.5-2.5Kg/M3，各種原材料含水率小于1.5%，使用時(shí)加水量為干物料的7-11%;然后用機(jī)械攪拌3分鐘以上；再采用防水防潮包裝。本發(fā)明還提供一種高性能結(jié)構(gòu)工程加固用混凝土材料的用途，所述混凝土材料應(yīng)用于結(jié)構(gòu)工程中混凝土構(gòu)件的截面放大。本發(fā)明還提供一種高性能結(jié)構(gòu)工程加固用混凝土材料的用途，所述混凝土材料應(yīng)用于結(jié)構(gòu)工程中失效混凝土的更替修補(bǔ)。本發(fā)明還提供一種高性能結(jié)構(gòu)工程加固用混凝土材料的用途，所述混凝土材料應(yīng)用于結(jié)構(gòu)工程中新增混凝土構(gòu)件。所迷高性能結(jié)構(gòu)工程加固用混凝土材料還進(jìn)一步適用于建筑物和構(gòu)筑物的抗震加固。因此，本發(fā)明的有益之處在于提供一種高性能結(jié)構(gòu)工程加固用混凝土材料，其具有流動(dòng)性好、施工便捷、強(qiáng)度發(fā)展快、無(wú)收縮、高粘結(jié)性等特點(diǎn)。具體實(shí)施例本發(fā)明高性能結(jié)構(gòu)工程加固用混凝土材料包括水泥、粗骨料、細(xì)骨料、補(bǔ)償收縮摻合料、聚合物外加劑、硅灰和纖維。各組分用量分別為水泥400-卯0Kg/M3,粗骨料300-950Kg/M3，細(xì)骨料500-1050Kg/M3，補(bǔ)償收縮摻合料0-100Kg/M3，聚合物外加劑1-15Kg/M3,硅灰0-65Kg/M3，纖維0.5-2.5Kg/M3，各種原料含水率小于1.5%，使用時(shí)加水量為干物料的7-11°/。。其中水泥為42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥或52.5級(jí)普通硅酸鹽水泥或硫率酸鹽水泥.根據(jù)當(dāng)?shù)氐馁Y源狀況，粗骨料可單獨(dú)使用碎石或天然卵石，也可以同時(shí)使用碎石和天然卵石。粗骨料的粒徑為5-16mm。根據(jù)當(dāng)?shù)氐馁Y源狀況，細(xì)骨料可單獨(dú)使用天然砂、人工砂或工業(yè)渣，也可以同時(shí)使用天然砂、人工砂和工業(yè)渣。其中工業(yè)渣可以是水淬?；郀t礦渣、磷渣等。細(xì)骨料的粒徑小于5mm。根據(jù)當(dāng)?shù)氐馁Y源狀況，補(bǔ)償收縮摻合料可以單獨(dú)使用磨細(xì)煅燒明礬石、各種UEA或HEA，也可以同時(shí)使用磨細(xì)煅燒明礬石、各種UEA和HEA。加入補(bǔ)償收縮摻合料能使混凝土材料水化硬化后無(wú)收縮，從而使加固過(guò)程中新增構(gòu)件與原結(jié)構(gòu)的同步受力性能良好。根據(jù)當(dāng)?shù)氐馁Y源狀況，聚合物外加劑可以單獨(dú)使用萘系混凝土減水劑、聚羧酸類(lèi)混凝土減水劑或可溶性聚合物，也可以同時(shí)使用萘系混凝土減水劑、聚羧酸類(lèi)混凝土減水劑和可溶性聚合物。其中可溶性聚合物可以是乳膠粉等。聚合物外加劑的作用是增強(qiáng)混凝土材料的流動(dòng)性及與原混凝土和鋼筋的粘結(jié)力。纖維為短切的聚丙烯纖維或聚乙烯醇纖維。纖維的作用在于增強(qiáng)混凝土材料的耐火性和耐久性。硅灰的添加也是為了增強(qiáng)凝土材料的流動(dòng)性。本發(fā)明高性能結(jié)構(gòu)工程加固用混凝土材料可達(dá)到如表1所示的技術(shù)指6<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表1從表l中可以看出，本發(fā)明高性能結(jié)構(gòu)工程加固用混凝土材料比傳統(tǒng)混凝土材料具有更優(yōu)異的流動(dòng)性，現(xiàn)場(chǎng)加水?dāng)嚢杓瓤桑庹駬v，施工便捷，可用于加固構(gòu)件的截面尺寸增加較小的工程。還可看出，本發(fā)明高性能結(jié)構(gòu)工程加固用混凝土材料具有強(qiáng)度發(fā)展快的特點(diǎn)，7天即可達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。而且，本發(fā)明高性能結(jié)構(gòu)工程加固用混凝土材料還具有施工后無(wú)收縮、高粘結(jié)性等特點(diǎn)，新增構(gòu)件與原結(jié)構(gòu)的同步受力性能良好，與原有混凝土和鋼筋粘結(jié)性良好。另外，特選粗細(xì)骨料及補(bǔ)償收縮組分使加固用混凝土材料的抗裂性能良好。因此，本發(fā)明高性能結(jié)構(gòu)工程加固用混凝土材料特別適用于結(jié)構(gòu)工程中混凝土構(gòu)件的截面放大、失效混凝土的更替修補(bǔ)及新增混凝土構(gòu)件，還特別適用于建筑物和構(gòu)筑物的抗震加固。一種上述高性能結(jié)構(gòu)工程加固用混凝土材料的制備方法，其包括下列步驟先按下列配比選取原料水泥400-卯OKg/M3，粗骨料300-950Kg/M3,細(xì)骨料500-1050Kg/M3，補(bǔ)償收縮摻合料0-100Kg/M3，聚合物外加劑1-15Kg/M3,硅灰0-65Kg/M3，纖維0.5-2.5Kg/M3,各種原材料含水率小于1.5%，使用時(shí)加水量為千物料的7-11%;然后用機(jī)械攪拌3分鐘以上；再采用防水防潮包裝。所制成的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30至C80。下面結(jié)合實(shí)施例闡明本發(fā)明高性能結(jié)構(gòu)工程加固用混凝土材料的具體制備過(guò)程，實(shí)施例1一種強(qiáng)度等級(jí)為C30的高性能結(jié)構(gòu)工程加固用混凝土材料，其具體制備方法如下先按表格2選取原料(單位Kg/M3)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表2其中水泥為42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，UEA為上海白水泥廠UEA，細(xì)骨料模數(shù)為2.5mm，粗骨料粒徑為5-16mm,萘磺酸鈉為浙江五龍萘系高效減水劑，纖維為格雷斯6mm聚丙烯短切纖維。然后用機(jī)械攪拌3分鐘以上，采用防水防潮包裝。使用時(shí)加水機(jī)械攪拌5分鐘以上。實(shí)施例2一種強(qiáng)度等級(jí)為C60的高性能結(jié)構(gòu)工程加固用混凝土材料，其具體制備方法如下先按表格3選取原料(單位Kg/M3)水泥UEA細(xì)骨料粗骨料聚羧酸鹽纖維水乳膠粉610617787632.0180.62061.4表3其中水泥為42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，UEA為上海白水泥廠UEA，細(xì)骨料模數(shù)為2.5mm,粗骨料粒徑為5-16mm,聚羧酸鹽為蘇州弗克聚羧酸高效減水劑，纖維為格雷斯6mm聚丙烯短切纖維。然后用機(jī)械攪拌3分鐘以上，采用防水防潮包裝。使用時(shí)加水機(jī)械攪拌5分鐘以上。實(shí)施例3一種強(qiáng)度等級(jí)為C80的高性能結(jié)構(gòu)工程加固用混凝土材料，其具體制備方法如下先按表格4選取原料(單位Kg/M3)水泥硅灰細(xì)骨料粗骨料聚羧酸鹽纖維水乳膠粉624616859133.2830.61672.8表4其中水泥為52.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，硅灰為瑞典愛(ài)爾肯硅灰，細(xì)骨料模數(shù)為2.8mm，粗骨料粒徑為5-10mm，聚羧酸鹽為蘇州弗克聚羧酸高效減水劑，纖維為格雷斯3mm聚丙烯短切纖維。然后用機(jī)械攪拌3分鐘以上，采用防水防潮包裝。使用時(shí)加水機(jī)械攪拌95分鐘以上。所有萘系高效減水劑、聚羧酸鹽高效減水劑、應(yīng)用于混凝土的短切纖維以及可溶性大分子聚合物均適用于本發(fā)明，在此不——列舉。本發(fā)明的各原料上下限取值均能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在此不一一列舉。權(quán)利要求1、一種高性能結(jié)構(gòu)工程加固用混凝土材料，其組分和用量分別為水泥400-900Kg/M3，粗骨料300-950Kg/M3，細(xì)骨料500-1050Kg/M3，補(bǔ)償收縮摻合料0-100Kg/M3，聚合物外加劑1-15Kg/M3，硅灰0-65Kg/M3，纖維0.5-2.5Kg/M3，所述粗骨料的粒徑為5-16mm，所述細(xì)骨料的粒徑小于5mm，各種原材料含水率小于1.5％，使用時(shí)加水量為干物料的7-11％。2、如權(quán)利要求1所述的混凝土材料，其特征在于所述混凝土材料達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的時(shí)間小于14天。3、如權(quán)利要求2所述的混凝土材料，其特征在于所述混凝土材料達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的時(shí)間優(yōu)選為7天。4、如權(quán)利要求1所述的混凝土材料，其特征在于所述粗骨料為碎石或天然卵石。5、如權(quán)利要求1所述的混凝土材料，其特征在于所述細(xì)骨料為天然砂、人工妙-或工業(yè)渣。6、如權(quán)利要求1所述的混凝土材料，其特征在于所述補(bǔ)償收縮摻合料選自磨細(xì)煅燒明礬石或各種UEA、HEA。7、如權(quán)利要求1所述的混凝土材料，其特征在于所迷聚合物外加劑為萘系混凝土減水劑或聚羧酸類(lèi)混凝土減水劑或可溶性聚合物。8、如權(quán)利要求1所述的混凝土材料，其特征在于所述纖維為短切的聚丙烯纖維或聚乙烯醇纖維。9、一種如權(quán)利要求1所述的混凝土材料的制備方法，其包括下列步驟先按下列配比選取原料水泥400-900Kg/M3，粗骨料300-950Kg/M3,細(xì)骨料500-1050Kg/M3，補(bǔ)償收縮摻合料0-100Kg/M3,聚合物外加劑1-15Kg/M3,硅灰0-65Kg/M3,纖維0.5-2.5Kg/M3，各種原材料含水率小于1.5%,然后將原料充分?jǐn)嚢杈鶆?，再采用防水防潮包裝。10、一種如權(quán)利要求1所述的混凝土材料的用途，其特征在于所述混凝土材料在結(jié)構(gòu)工程中混凝土構(gòu)件的放大截面方面的應(yīng)用。11、一種如權(quán)利要求1所述的混凝土材料的用途，其特征在于所迷混凝土材料在結(jié)構(gòu)工程中失效混凝土的更替修補(bǔ)方面的應(yīng)用。12、一種如權(quán)利要求1所述的混凝土材料的用途，其特征在于所述混凝土材料在結(jié)構(gòu)工程中新增混凝土構(gòu)件方面的應(yīng)用。全文摘要本發(fā)明提供一種高性能結(jié)構(gòu)工程加固用混凝土材料及其制備方法和用途，其中所述混凝土材料的組分和用量分別為水泥400-900Kg/M³，粗骨料300-950Kg/M³，細(xì)骨料500-1050Kg/M³，補(bǔ)償收縮摻合料0-100Kg/M³，聚合物外加劑1-15Kg/M³，硅灰0-65Kg/M³，纖維0.5-2.5Kg/M³，所述粗骨料的粒徑為5-16mm，所述細(xì)骨料的粒徑小于5mm，各種原材料含水率小于1.5％，使用時(shí)加水量為干物料的7-11％。所述混凝土材料的制備方法包括下列步驟先按上述組成和用量選取原料，然后用機(jī)械攪拌3分鐘以上，再采用防水防潮包裝。所述混凝土材料適用于結(jié)構(gòu)工程中混凝土構(gòu)件的截面放大、失效混凝土的更替修補(bǔ)及新增混凝土構(gòu)件等。文檔編號(hào)C04B28/00GK101445342SQ20081020326公開(kāi)日2009年6月3日申請(qǐng)日期2008年11月24日優(yōu)先權(quán)日2008年11月24日發(fā)明者雄張,凱徐,毛若卿,胡克旭申請(qǐng)人:上海美創(chuàng)建筑材料有限公司