隧道二衬混凝土制造技术

本发明专利技术涉及混凝土材料技术领域，针对普通的混凝土在受到强烈的震动冲击时，容易开裂甚至断裂的问题，提供了一种隧道二衬混凝土，该技术方案如下：包括以下质量份数的组分：硅酸盐水泥338份；粉煤灰80‑90份；矿粉30‑40份；混凝土再生填料1810‑1850份；旋光性聚甲基丙烯酸三苯甲酯70‑100份；硅烷偶联剂35‑50份。通过加入旋光性聚甲基丙烯酸三苯甲酯使得隧道二衬混凝土具有一定的弹性形变能力，不易开裂，并且通过旋光性聚甲基丙烯酸三苯甲酯的螺旋状分子链在发生弹性形变时产生的阻尼消耗地震产生的震动冲击能量，使得隧道二衬混凝土耗能上限大增，使得隧道的抗震能力较强；通过采用混凝土再生填料，减少废旧混凝土浪费以及废旧混凝土处理的成本，节能环保。

【技术实现步骤摘要】
隧道二衬混凝土
本专利技术涉及混凝土材料
，尤其是涉及一种隧道二衬混凝土。
技术介绍
隧道开挖时，先做一下初期的支护，使掘进工作不断的进行。初期支护只是保证掘进工作不断进行的一个安全措施，新奥法是常用的办法。掘进一段长度后，已经初支的就可进行衬砌了，这个衬砌就是第二次的支护，叫二衬，成为永久的支护。隧道起到了为车辆提供运行通道的作用，同时还起到了支撑隧道上方结构(如山体、路面等)的作用，一旦隧道坍塌，将使得隧道被封堵的同时被隧道支撑的结构也会受到影响，如在立体交通中隧道坍塌就意味着隧道上方的道路也会下凹断裂。而隧道二衬混凝土作为隧道洞身的永久支护，其抗震性能要求较高，一旦在地震中出现隧道坍塌，将严重影响交通，进而严重影响灾后救援及重建的效率，而普通的混凝土在受到强烈的震动冲击时，容易开裂甚至断裂，将导致隧道洞身的支护削弱或消失，进而引发隧道坍塌，难以满足隧道二衬混凝土的性能所需，因此还有改善空间。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种隧道二衬混凝土，具有隧道二衬混凝土抗震能力较强的优点。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种隧道二衬混凝土，包括以下质量份数的组分：硅酸盐水泥338份；粉煤灰80-90份；矿粉30-40份；混凝土再生填料1810-1850份；旋光性聚甲基丙烯酸三苯甲酯70-100份；硅烷偶联剂35-50份。本专利技术进一步设置为：所述隧道二衬混凝土包括以下质量份数的组分：硅酸盐水泥338份；粉煤灰80-84份；矿粉30-36份；混凝土再生填料1810-1825份；旋光性聚甲基丙烯酸三苯甲酯80-88份；硅烷偶联剂40-44份。通过采用上述技术方案，通过采用混凝土再生填料，减少废旧混凝土浪费以及废旧混凝土处理的成本，节能环保；通过加入旋光性聚甲基丙烯酸三苯甲酯以在隧道二衬混凝土中与水泥胶体结合以利用旋光性聚甲基丙烯酸三苯甲酯的螺旋状分子链给予水泥胶体较好的弹性，在地震时，使得隧道二衬混凝土具有一定的弹性形变能力，不易开裂，并且通过旋光性聚甲基丙烯酸三苯甲酯的螺旋状分子链在发生弹性形变时产生的阻尼消耗地震产生的震动冲击能量，使得隧道二衬混凝土耗能上限大增，进而使得隧道二衬混凝土不易因震动冲击能量过大导致开裂、断裂，使得隧道二衬混凝土稳定地支撑隧道洞身，使得隧道的抗震能力较强；通过加入硅烷偶联剂，使得旋光性聚甲基丙烯酸三苯甲酯与硅烷偶联剂稳定结合，然后再通过硅烷偶联剂与水泥胶体稳定结合，使得旋光性聚甲基丙烯酸三苯甲酯赋予水泥一定弹性的效果较佳，并且使得地震时旋光性聚甲基丙烯酸三苯甲酯更好地跟随隧道二衬混凝土发生形变以通过阻尼消耗震动冲击能力；通过加入粉煤灰以节约水泥和细骨料，减少了用水量，提高混凝土抗渗能力；通过加入石灰石矿粉以提高隧道二衬混凝土的早期强度，更易成型。本专利技术进一步设置为：所述混凝土再生填料包括以下质量份数的组分：再生细骨料775-794；再生粗骨料1035-1056；所述再生细骨料以及再生粗骨料均由废旧混凝土破碎而成。通过采用上述技术方案，充分利用废旧混凝土，使得破碎废旧混凝土时产生的小颗粒以及粉末无需浪费，同时使得隧道二衬混凝土的结构强度较佳。本专利技术进一步设置为：所述隧道二衬混凝土还包括以下质量份数的组分：减水剂5-6份。通过采用上述技术方案，能在维持混凝土坍落度基本不变的情况下，减少拌合用水量，降低成本，方便施工操作。本专利技术进一步设置为：所述隧道二衬混凝土还包括以下质量份数的组分：粘土60-70份。通过采用上述技术方案，通过加入粘土以增加隧道二衬混凝土的粘性，并且在地震时，粘土分子跟随隧道二衬混凝土弹性形变而运动时需要克服相邻粘土分子之间的粘性，进而消耗掉震动冲击能力，进一步增加隧道二衬混凝土的耗能上限，进而使得隧道二衬混凝土不易开裂、断裂，以使得隧道洞身的抗震性能较强。本专利技术进一步设置为：所述二衬混凝土的浆液的制备方法包括以下步骤：(1)在165-180℃下混合旋光性聚甲基丙烯酸三苯甲酯以及硅烷偶联剂以形成预混物；(2)将硅酸盐水泥以及减水剂加入水中并搅拌均匀以形成水泥浆液；(3)将预混物加入水泥浆液中搅拌均匀；(4)将粉煤灰、矿粉以及混凝土再生填料加入水泥浆液中搅拌均匀以形成二衬混凝土浆液。通过采用上述技术方案，通过在165-180℃下混合旋光性聚甲基丙烯酸三苯甲酯以及硅烷偶联剂以使得硅烷偶联剂与旋光性聚甲基丙烯酸三苯甲酯发生硅烷化反应，以提供足够的温度使得硅烷偶联剂水解，保证硅烷偶联剂与旋光性聚甲基丙烯酸三苯甲酯稳定结合；然后将预混物加入水泥浆液中搅拌将使得已经水解后的硅烷偶联剂与水泥稳定结合，进而保证旋光性聚甲基丙烯酸三苯甲酯与水泥的稳定结合，保证旋光性聚甲基丙烯酸三苯甲酯赋予水泥弹性的效果；通过最后加入粉煤灰、矿粉以及混凝土再生填料以避免加入大量固体物质后影响预混物在水泥浆液中的分散度，使得混凝土质量分布均匀，质量较佳。本专利技术进一步设置为：所述步骤(1)中，在165-180℃下恒温搅拌120s-180s。通过采用上述技术方案，使得硅烷化反应更为充分，进而使得硅烷偶联剂与旋光性聚甲基丙烯酸三苯甲酯更好地稳定结合，使得旋光性聚甲基丙烯酸三苯甲酯跟随水泥形变而消耗地震时的震动冲击能量的效果更佳。本专利技术进一步设置为：所述步骤(3)中将预混物冷却至室温并溶解于有机溶剂中形成预混物溶液，再加入水泥浆液中。通过采用上述技术方案，避免高温的预混物使得水泥浆液中的水分沸腾，同时避免高温的预混物使得有机溶剂快速挥发的情况，减少资源浪费以及环境污染。本专利技术进一步设置为：所述步骤(3)中，所述有机溶剂为丙酮。通过采用上述技术方案，利用丙酮易溶于水，使得丙酮溶于水泥浆液中的水后，预混物与水泥可充分混合且混合状态稳定，以保证硅烷偶联剂连接旋光性聚甲基丙烯酸三苯甲酯与水泥的效果。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1.通过加入旋光性聚甲基丙烯酸三苯甲酯使得隧道二衬混凝土具有一定的弹性形变能力，不易开裂，并且通过旋光性聚甲基丙烯酸三苯甲酯的螺旋状分子链在发生弹性形变时产生的阻尼消耗地震产生的震动冲击能量，使得隧道二衬混凝土耗能上限大增，使得隧道的抗震能力较强；2.通过加入硅烷偶联剂，使得旋光性聚甲基丙烯酸三苯甲酯赋予水泥一定弹性的效果较佳，并且使得地震时旋光性聚甲基丙烯酸三苯甲酯更好地跟随隧道二衬混凝土发生形变以通过阻尼消耗震动冲击能力；3.通过加入粘土以增加隧道二衬混凝土的粘性，并且进一步增加隧道二衬混凝土的耗能上限，进而使得隧道二衬混凝土不易开裂、断裂，以使得隧道洞身的抗震性能较强。具体实施方式以下结合实施例，对本专利技术作进一步详细说明。实施例1一种隧道二衬混凝土，由以下步骤制得：(1)将旋光性聚甲基丙烯酸三苯甲酯70kg以及硅烷偶联剂35kg加入捏合机中，升温至165℃，恒温搅拌180s，形成预混物；(2)将硅酸盐水泥338kg、减水剂5kg以及水153kg加入第一搅拌釜中，转速80r/min，搅拌10min，形成水泥浆液；(3)在第二搅拌釜中加入70kg丙酮，将预混物降温至室温后再加入第二搅拌釜中，转速40r/min，搅拌至预混物完全溶解以形成预混物溶液；再将预混物溶液加入第一搅拌釜内的水泥浆液中，通过第一搅拌釜以转速120r/min进行搅拌，搅拌1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道二衬混凝土，其特征是：包括以下质量份数的组分：硅酸盐水泥338份；粉煤灰80‑90份；矿粉30‑40份；混凝土再生填料1810‑1850份；旋光性聚甲基丙烯酸三苯甲酯70‑100份；硅烷偶联剂35‑50份。

【技术特征摘要】
1.一种隧道二衬混凝土，其特征是：包括以下质量份数的组分：硅酸盐水泥338份；粉煤灰80-90份；矿粉30-40份；混凝土再生填料1810-1850份；旋光性聚甲基丙烯酸三苯甲酯70-100份；硅烷偶联剂35-50份。2.根据权利要求1所述的隧道二衬混凝土，其特征是：所述隧道二衬混凝土包括以下质量份数的组分：硅酸盐水泥338份；粉煤灰80-84份；矿粉30-36份；混凝土再生填料1810-1825份；旋光性聚甲基丙烯酸三苯甲酯80-88份；硅烷偶联剂40-44份。3.根据权利要求2所述的隧道二衬混凝土，其特征是：所述混凝土再生填料包括以下质量份数的组分：再生细骨料775-794；再生粗骨料1035-1056；所述再生细骨料以及再生粗骨料均由废旧混凝土破碎而成。4.根据权利要求1-3任一所述的隧道二衬混凝土，其特征是：所述隧道二衬混凝土还包括以下质量份数的组分：减水剂5-6份。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏，张峰，巨芹莉，
申请(专利权)人：陕西天石实业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61