本發(fā)明涉及混凝土技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超低溫混凝土。
背景技術(shù)：
國(guó)內(nèi)對(duì)低溫混凝土性能研究主要集中于自然環(huán)境低溫，主要是為滿足寒冷地區(qū)如西北、東北、青藏等地鐵路、公路、工民建等基礎(chǔ)設(shè)施的需求，試驗(yàn)溫度最低到-50℃左右，一般都在-30℃左右，而液化天然氣(LNG)的溫度約為-162℃。由于受試驗(yàn)設(shè)施條件限制，目前國(guó)內(nèi)對(duì)混凝土在超低溫環(huán)境下(低于-100℃)的性能試驗(yàn)研究很少,工程應(yīng)用主要參考國(guó)外類似工程的研究成果。
由于受試驗(yàn)設(shè)施條件限制，目前國(guó)內(nèi)對(duì)混凝土在超低溫環(huán)境下(低于-100℃)的性能試驗(yàn)研究很少，工程應(yīng)用主要參考國(guó)外類似工程的研究成果。在國(guó)內(nèi)此前的山東液化天然氣LNG項(xiàng)目施工中，抗低溫混凝土都需要送到國(guó)外進(jìn)行相關(guān)性能驗(yàn)證。即使假定國(guó)外這方面的研究結(jié)果能滿足要求，由于混凝土組成材料性能具有明顯的地方性，不同地區(qū)材料澆筑的混凝土，其受力性能特別是其定量方面的特性可能有所差異，而且其研究結(jié)果還取決于其它許多因素。因此，僅有的一些國(guó)外研究成果也只能作為相關(guān)研究或設(shè)計(jì)時(shí)參考，不能簡(jiǎn)單地直接套用。我國(guó)目前還沒(méi)有抗低溫混凝土的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范，該種混凝土的配制也需結(jié)合類似工程的經(jīng)驗(yàn)專門進(jìn)行研制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種超低溫混凝土，該超低溫混凝土，理論工作溫度為-140℃左右，設(shè)計(jì)承受最低溫度為-170℃，各項(xiàng)指標(biāo)及物理性能良好。
本發(fā)明是通過(guò)以下方案解決以上問(wèn)題的：
一種超低溫混凝土，以kg/m3計(jì)，由膠凝材料，砂，碎石，高性能減水劑和水組成；膠凝材料：砂：碎石的比例為：1:1.48:2.3；高性能減水劑的加入量為5.52；水的加入量為152，所述膠凝材料由水泥和礦粉組成，水泥和礦粉的比例為0.67:0.33。
具體的，該超低溫混凝土的配比以kg/m3計(jì)為：膠凝材料460，砂682，碎石1060，高性能減水劑5.52，水152；膠凝材料由水泥和礦粉組成，水泥為310，礦粉為150。
該混凝土的水膠比為0.33，坍落度200mm，砂率為39％，含氣量3％，抗壓強(qiáng)度7d為38.5MP，抗壓強(qiáng)度28d為54.1MP，抗壓強(qiáng)度60d為60.5MP，-192℃低溫相對(duì)動(dòng)彈性模量88％，-192℃低溫相對(duì)抗壓強(qiáng)度比85.7％，20次凍融循環(huán)相對(duì)動(dòng)彈性模量93％，20次凍融循環(huán)相對(duì)抗壓強(qiáng)度比96％。
優(yōu)選的，碎石為5-10mm和10-20mm的碎石，5-10mm碎石加入量為300，10-20mm碎石的加入量為760。
本發(fā)明的又一方面提供了一種根據(jù)上述技術(shù)方案所述的超低溫混凝土在液化天然氣儲(chǔ)存中的應(yīng)用。
本發(fā)明提供了一種超低溫混凝土，相比于現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明提供的混凝土配方填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，在沒(méi)有參考標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的前提下，通過(guò)試驗(yàn)優(yōu)選原材料合理配合比設(shè)計(jì)，模擬-192℃超低溫工作環(huán)境檢測(cè)混凝土的各項(xiàng)指標(biāo)，優(yōu)化配合比，驗(yàn)證物理力學(xué)性能滿足設(shè)計(jì)要求，能夠成功應(yīng)用于LNG工程。
具體實(shí)施方式
下面將對(duì)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，本發(fā)明實(shí)施例的一方面提供了一種超低溫混凝土，組分配比如下表：
對(duì)上述混凝土進(jìn)行測(cè)試，結(jié)合青島本地原材料的特性以及工程實(shí)際，優(yōu)選原材料合理設(shè)計(jì)抗低溫混凝土配合比，引進(jìn)超低溫試驗(yàn)箱，在試驗(yàn)室內(nèi)模擬超低溫環(huán)境，檢測(cè)混凝土的物理、力學(xué)性能。混凝土抗低溫性能試驗(yàn)指標(biāo)要求如下：
試驗(yàn)A：確定一個(gè)周期，從大氣溫度到產(chǎn)品溫度(可至-192℃)再返回完成后的相對(duì)動(dòng)彈性模量和抗壓強(qiáng)度比；
試驗(yàn)B：確定溫度由+5℃至-5℃，20個(gè)冰凍-解凍周期后的抗壓強(qiáng)度比及相對(duì)動(dòng)彈性模量；
由非浸入試樣測(cè)得的抗壓強(qiáng)度應(yīng)滿足規(guī)定的抗壓強(qiáng)度；
熱循環(huán)試件的試驗(yàn)結(jié)果均不得小于規(guī)定抗壓強(qiáng)度的70％；
熱循環(huán)試件的動(dòng)彈性模量應(yīng)大于非熱循環(huán)試件的80％。
經(jīng)檢測(cè)，試驗(yàn)結(jié)果如下表：
本發(fā)明的混凝土在2012年5-8月分別進(jìn)行工程應(yīng)用，現(xiàn)場(chǎng)混凝土性能試驗(yàn)結(jié)果如下：
2012年5月份共澆注低溫混凝土10段，成型抗壓強(qiáng)度試件73組，平均強(qiáng)度55.4MPa，強(qiáng)度最小值50.9MPa,均方差2.4MPa，評(píng)定合格；抗低溫試件(100*100*300)10組，熱循環(huán)試件的試驗(yàn)結(jié)果均大于規(guī)定抗壓強(qiáng)度的90％，熱循環(huán)試件的動(dòng)彈性模量均大于非熱循環(huán)試件的95％。
2012年6月份月份共澆注低溫混凝土6段，成型抗壓強(qiáng)度試件73組，平均強(qiáng)度57.2MPa，強(qiáng)度最小值52.7MPa，均方差2.4MPa，評(píng)定合格；抗低溫試件(100*100*300)6組，熱循環(huán)試件的試驗(yàn)結(jié)果均大于規(guī)定抗壓強(qiáng)度的90％，熱循環(huán)試件的動(dòng)彈性模量均大于非熱循環(huán)試件的95％。
2012年7月份共澆注低溫混凝土8段，成型抗壓強(qiáng)度試件74組，平均強(qiáng)度56.8MPa，強(qiáng)度最小值52.3MPa，均方差2.8MPa，評(píng)定合格；抗低溫試件(100*100*300)8組，熱循環(huán)試件的試驗(yàn)結(jié)果均大于規(guī)定抗壓強(qiáng)度的90％，熱循環(huán)試件的動(dòng)彈性模量均大于非熱循環(huán)試件的95％。
2012年8月份共澆注低溫混凝土9段，成型抗壓強(qiáng)度試件44組，平均強(qiáng)度59.1MPa，強(qiáng)度最小值52.6MPa，均方差2.3MPa，評(píng)定合格。
經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明提供的混凝土配方配比合理，模擬-192℃超低溫工作環(huán)境檢測(cè)混凝土的各項(xiàng)指標(biāo)均符合標(biāo)準(zhǔn)，物理力學(xué)性能滿足設(shè)計(jì)要求，能夠成功應(yīng)用于LNG工程。