一種含有瀝青集料熱修復(fù)混凝土的制備方法
【專利說(shuō)明】一種含有瀝青集料熱修復(fù)混凝土的制備方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于使用瀝青作為集料并在加熱的情況下能夠修復(fù)的混凝土，涉及一種含有瀝青集料熱修復(fù)混凝土的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0003]從19世紀(jì)20年代波特蘭水泥問(wèn)世以來(lái)，混凝土材料以它的實(shí)用性和低廉的造價(jià)而成為土建工程中不可缺少的材料，廣泛用于橋梁、大壩、高速公路、工業(yè)與民用建筑等結(jié)構(gòu)中。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，當(dāng)今世界每年消耗的混凝土量不少于45億立方米，并且隨著逐步增長(zhǎng)的城市化建設(shè)，年消耗量在不斷增長(zhǎng)。
[0004]混凝土在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，除了在荷載的作用下會(huì)產(chǎn)生裂縫，降低強(qiáng)度；而且由于混凝土不是完全密實(shí)的，內(nèi)部含有孔隙，這些孔隙的存在為外界物質(zhì)侵入混凝土提供了通道；另外外界物質(zhì)也可以通過(guò)擴(kuò)散、滲透或吸收作用進(jìn)入混凝土的內(nèi)部，也會(huì)造成結(jié)構(gòu)的破壞。
[0005]混凝土在受到破壞后修補(bǔ)困難，大部分僅做了表面處理，維修后在較短時(shí)間內(nèi)再度破壞。在中國(guó)，混凝土的使用年限普遍較低，并且維護(hù)和修理費(fèi)用可能達(dá)到建筑費(fèi)用的150%。增加混凝土的耐久性能夠延長(zhǎng)混凝土構(gòu)筑物的服役壽命，節(jié)約構(gòu)筑物的維護(hù)成本，節(jié)約自然資源，減少資源和能源的消耗；所以能夠在一定程度上修復(fù)的混凝土具有重要的意義。
[0006]現(xiàn)有修補(bǔ)技術(shù)中，如一種具有化學(xué)觸發(fā)功能的化學(xué)自修復(fù)混凝土及其制備方法，公開號(hào):CN103496874A，該方法是在混凝土中摻入具有對(duì)外界離子敏感的化學(xué)觸發(fā)功能的微膠囊；微膠囊材料在損壞過(guò)程中釋放出環(huán)氧樹脂，與固化劑在微裂紋中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，修復(fù)破壞結(jié)構(gòu)，達(dá)到自行診斷和修復(fù)混凝土中微裂痕，防止其擴(kuò)張，維持建筑物的力學(xué)結(jié)構(gòu)，具有極大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)保價(jià)值。
[0007]使用聚胺酯高分子微膠囊的自修復(fù)混凝土及其制造方法，公開號(hào):CN101289300A，該方法是在混凝土中摻入具有修復(fù)微裂縫功能的聚胺酯高分子微膠囊，微膠囊材料在損壞過(guò)程中釋放出環(huán)氧樹脂，與固化劑在微裂紋中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，修復(fù)破壞結(jié)構(gòu)，達(dá)到自行診斷和修復(fù)混凝土中微裂痕，防止其擴(kuò)張，維持建筑物的力學(xué)結(jié)構(gòu)，具有極大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)保價(jià)值；
使用脲醛樹酯類高分子微膠囊的自修復(fù)混凝土及其制造方法，公開號(hào):CN101289299A，該方法是在混凝土中摻入具有修復(fù)微裂縫功能的聚脲樹酯高分子微膠囊，微膠囊材料在損壞過(guò)程中釋放出環(huán)氧樹脂，與固化劑在微裂紋中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，修復(fù)破壞結(jié)構(gòu)，達(dá)到自行診斷和修復(fù)混凝土中微裂痕，防止其擴(kuò)張，維持建筑物的力學(xué)結(jié)構(gòu)，具有極大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)保價(jià)值。
[0008]這樣的方法很多，均是將含有有機(jī)膠凝材料的高分子化合物的膠囊摻入混凝土中，在混凝土產(chǎn)生裂縫時(shí)膠囊破裂釋放化合物，可以防止裂縫擴(kuò)展和具有一定的粘接效果。但其成本很高，修補(bǔ)裂縫寬度窄，且高分子化合物可能在混凝土沒有產(chǎn)生裂縫時(shí)就已經(jīng)老化，起不到修補(bǔ)的目的；而在混凝土內(nèi)添加細(xì)菌膠囊的修補(bǔ)技術(shù)目前還處于理論階段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出了一種含有瀝青集料熱修復(fù)混凝土的制備方法。制備出的混凝土具有適應(yīng)性好，耐久性好，能夠加熱的條件下完成修復(fù)過(guò)程。
[0010]本發(fā)明的內(nèi)容是:一種含有瀝青集料熱修復(fù)混凝土的制備方法，其特征是組成和重量配比包括:水泥50~500份、瀝青顆粒5~400份、粉煤灰0~120份、礦粉0~150份，其他礦物摻和料或添加劑0~100份，減水劑0~10份、粗集料0~1200份、細(xì)集料200~1000份、水130-220 份。
[0011]本發(fā)明的內(nèi)容中:所述瀝青顆粒的粒度為混凝土細(xì)集料和較小的粗集料。粒度范圍:0.075?20mm ;熱性能在軟化溫度:45~200°C，延度:1.5~40cm，針入度:10-80(0.1mm)范圍內(nèi)。
[0012]本發(fā)明的內(nèi)容中:所述水泥的主要化學(xué)組成和質(zhì)量百分比為S12:15%~30%、Fe203:l%~ll%、Al 203:2% ?10%、CaO:45%~70%, MgO:2%~10%、S03:0%~5%、R2O:0%~3%.也可以是現(xiàn)有技術(shù)中的其他P.042.5R普通硅酸鹽水泥(根據(jù)具體條件，也可以是其他強(qiáng)度等級(jí)的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、快硬型水泥、硫鋁酸鹽水泥等)的質(zhì)量百分比例組成。
[0013]本發(fā)明的內(nèi)容中:所述粗集料為碎石或卵石，較好的是最大粒徑25.0mm、容重為1700~3000kg/m3 的粗集料。
[0014]本發(fā)明的內(nèi)容中:所述細(xì)集料中砂為機(jī)制砂或自然砂，較好的細(xì)度模數(shù)為
2.3-3.0，容重為 1700~3000kg/m3的中砂。
[0015]本發(fā)明的內(nèi)容中:所訴的減水劑為萘系減水劑、氨基磺酸鹽減水劑、脂肪族減水劑、聚羧酸減水劑等，減水率15~35%。
[0016]本發(fā)明的內(nèi)容中:所述粉煤灰較好的是45 μ m篩余小于12%的一級(jí)粉煤灰，需水量比為 85~105%o
[0017]本發(fā)明的內(nèi)容中:所訴的礦粉活性等級(jí)為75級(jí)、95級(jí)、105級(jí)，比表面積300~1000
m2/Kg。
[0018]本發(fā)明的內(nèi)容中:所訴的其他礦物摻合料為:石粉、爐渣、鋼渣等；添加劑為:纖維、膨脹劑、抗凍劑等。
[0019]本發(fā)明含有瀝青集料熱修復(fù)混凝土的制備方法，主要是:根據(jù)混凝土使用位置的性能需求，選定不同種類與顆粒大小的瀝青顆粒，按本
【發(fā)明內(nèi)容】
所述的質(zhì)量百分比加入本發(fā)明所述水泥、瀝青顆粒、細(xì)集料、水和外加劑等，攪拌混合均勻，即制得產(chǎn)物。
[0020]本發(fā)明的內(nèi)容中:所述集料為滿足國(guó)標(biāo)GBT 14902《預(yù)拌混凝土》及JGJ/T10《混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程》的人工或天然集料。所述水為符合JGJ63《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的拌合用水；
本發(fā)明的內(nèi)容中:所述熱修復(fù)混凝土，其制備方法可依據(jù)國(guó)標(biāo)GBT 14902《預(yù)拌混凝土》的規(guī)定制備。其施工方法可依據(jù)JGJ/T10《混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定施工。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有下列特點(diǎn)和有益效果:
(I)采用本發(fā)明，制備的熱修復(fù)混凝土在使用過(guò)程中產(chǎn)生裂縫，可通過(guò)微波加熱等方式，將混凝土中瀝青顆粒加熱到一定溫度，瀝青受熱融化后，在一定程度上產(chǎn)生微膨脹，如果顆粒周圍沒有裂縫，融化后的瀝青能夠填充顆粒周圍的毛細(xì)孔，起到二次密實(shí)的作用，如果瀝青顆粒周圍有裂縫，融化后的瀝青在膨脹能的作用下擠入到裂縫中，同時(shí)兼具粘接斷裂面、填充裂縫空隙等作用，能夠阻斷裂縫的擴(kuò)展，起到修復(fù)混凝土的目的。
[0022](2)本發(fā)明用于修復(fù)的瀝青顆粒在新拌混凝土中起到集料填充作用，對(duì)新拌混凝土的工作性能沒有影響，而瀝青顆粒不釋放對(duì)水泥水化有害的物質(zhì)，對(duì)混凝土早期后期強(qiáng)度發(fā)展無(wú)不利影響。
[0023](3)本發(fā)明制備的熱修復(fù)混凝土如果在修復(fù)后再次產(chǎn)生裂縫，可通過(guò)加熱的方式再次或多次修補(bǔ)裂縫，極大的延長(zhǎng)混凝土的使用壽命；并且加熱方式多種多樣，可根據(jù)環(huán)境和條件自由選擇。
[0024](4)本發(fā)明用于修補(bǔ)的瀝青顆粒穩(wěn)定性好，在混凝土使用的任何時(shí)期均能用于修補(bǔ)，不存在老化變質(zhì)問(wèn)題，且修補(bǔ)屬于整體修補(bǔ)，修補(bǔ)效果好。
[0025](5)本發(fā)明制備的熱修復(fù)混凝土運(yùn)用范圍廣，可制備不同強(qiáng)度等級(jí)、不同工作性或其他性能的混凝土，且本發(fā)明產(chǎn)品制備工藝簡(jiǎn)單，工序簡(jiǎn)便，容易操作，實(shí)用性強(qiáng)。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面給出的實(shí)施例擬以對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不能理解為是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容對(duì)本發(fā)明作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0027]實(shí)施例1
熱修復(fù)混凝土，其組成為:水泥:200份、瀝青顆粒:40份、砂:880份、石:980份、礦粉:60份、粉煤灰:50份、減水劑:4.5份、水:170份。
[0028]將原材料按上訴比列份數(shù)攪拌混合即可制得C20泵送熱修復(fù)混凝土。
[0029]其28d抗壓強(qiáng)度為26MPa，壓力試驗(yàn)后的試件通過(guò)微波加熱修補(bǔ)后，抗壓強(qiáng)度為25MPa0
[0030]修補(bǔ)后的混凝土滿足C20混凝土的抗壓強(qiáng)度要求。
[0031]實(shí)施例2
熱修復(fù)混凝土，其組成為:水泥:230份、瀝青顆粒:60份、砂:790份、石:1000份、礦粉:80份、粉煤灰:60份、減水劑:5.8份、水:165份。
[0032]將原材料按上訴比列份數(shù)攪拌混合即可制得C30泵送熱修復(fù)混凝土。
[0033]其28d抗壓強(qiáng)度為37MPa，壓力試驗(yàn)后的試件通過(guò)