一种桥面伸缩缝超高性能混凝土制造技术

本申请涉及混凝土技术领域，具体公开了一种桥面伸缩缝超高性能混凝土。桥面伸缩缝超高性能混凝土主要由如下重量份数的原料制成；水泥420‑480份、轻骨料650‑700份、粗骨料1150‑1250份、水150‑180份、减水剂6‑10份、钢纤维80‑90份、聚丙烯纤维20‑35份、抗开裂剂2‑5份；减水剂为聚羧酸减水剂，轻骨料为砂、刚玉、碳化硅中的一种或几种复配，抗开裂剂包括阳离子氯丁乳液。本申请的桥面伸缩缝超高性能混凝土可用于桥面伸缩缝的施工建设，聚丙烯纤维和钢纤维能够产生较好的复配作用，本申请的桥面伸缩缝超高性能混凝土具有良好的抗开裂优点。

【技术实现步骤摘要】
一种桥面伸缩缝超高性能混凝土
本申请涉及混凝土
，更具体地说，它涉及一种桥面伸缩缝超高性能混凝土。
技术介绍
随着社会经济的不断发展，交通基建设施的不断完善，越来越多的高架桥、铁路桥等建筑物被广泛建设。在桥体建造过程中，伸缩缝作为桥面系设置的重要结构物对桥体质量的影响很大，桥面伸缩缝的混凝土结构需要保证桥梁能够自由变形，在使用时常常受到复杂的应力变化以及环境变化，容易发生开裂、啃边、碎裂等现象，因此对桥面伸缩缝混凝土的抗冲击、抗渗、抗冻融以及抗疲劳等性能有很高的要求。针对上述问题，申请公告号为CN111792894A的中国专利公开了一种轻质高强度水利工程混凝土及其制备方法，包括如下步骤：制备预处理水泥基料；搅拌状态下向海泡石粉中加入水，加入十八烷基三甲基氯化铵、纳米二氧化钛，微波照射下震荡反应，离心，洗涤，干燥，调节温度，保温，粉碎得到预处理海泡石粉；将热塑性聚氨酯弹性体真空熔融，加入预处理海泡石粉混合均匀，纺丝后与高硅氧玻璃纤维混纺得到内层纤维；将内层纤维、麦饭石功能纤维混纺使麦饭石功能纤维包覆于内层纤维外侧，截断得到外层纤维；再加入水搅拌均匀，再加入预处理水泥基料搅拌均匀即得。针对上述混凝土，专利技术人认为麦饭石功能纤维包覆在内层纤维外侧，纤维与纤维之间的结合力较弱，容易发生相对滑动和断裂，对混凝土的抗裂性能改善能力较弱。
技术实现思路
为了提高混凝土的抗开裂性能，本申请提供一种桥面伸缩缝超高性能混凝土。本申请提供的一种桥面伸缩缝超高性能混凝土，采用如下的技术方案：一种桥面伸缩缝超高性能混凝土，主要由如下重量份数的原料制成：水泥420-480份、轻骨料650-700份、粗骨料1150-1250份、水150-180份、减水剂6-10份、钢纤维80-90份、聚丙烯纤维20-35份、抗开裂剂2-5份；减水剂为聚羧酸减水剂，轻骨料为砂、刚玉、碳化硅中的一种或几种复配，抗开裂剂包括阳离子氯丁乳液。通过采用上述技术方案，本申请的桥面伸缩缝超高性能混凝土中添加了钢纤维和聚丙烯纤维，钢纤维和聚丙烯纤维在混凝土内呈乱向分布，形成了纵横交错的三维网状结构，起到很好的加筋作用，聚丙烯纤维具有很好的耐腐蚀性，并且聚丙烯纤维具有高强低弹的性质，对混凝土发生的形变具有很好的约束作用，抑制裂隙的发展，此外钢纤维也对混凝土的力学性能进行改善，提高了混凝土的抗弯拉性能，钢纤维和聚丙烯纤维产生协同作用，在混凝土受力发生形变的前期和后期均能对混凝土的微缺陷进行遏制，并且在混凝土中添加刚玉和碳化硅后能够大幅度降低混凝土中的毛细孔数量，使混凝土形成了高度致密的微观结构，进一步减少混凝土中的内部缺陷，大大提高混凝土的抗裂性能。优选的，所述聚丙烯纤维为改性聚丙烯纤维，改性聚丙烯纤维为超支化聚合物与聚丙烯纤维熔融共纺制得，超支化聚合物与聚丙烯纤维的质量比为(5-10):(90-95)。通过采用上述技术方案，超支化聚合物是由小分子通过倍增方式合成的一类具有三维结构的聚合物，具有较大的相对分子质量，但却有较低的流变粘度，超支化合物在与聚丙烯纤维熔融后，能够改善熔融混合物的流动性，降低聚丙烯纤维的结晶度，纤维的伸长率得到提高，超支化合物与聚丙烯纤维按上述质量比熔融共纺后的改性聚丙烯纤维具有较好的断裂伸长率，使得混凝土的抗开裂性能更好。优选的，所述超支化合物为超支化聚甲基丙烯酸羟乙酯、超支化聚酰胺酯中的至少一种。通过采用上述技术方案，聚甲基丙烯酸羟乙酯、超支化聚酰胺酯中拥有大量的活性基团和质子供体，能够较容易的与聚丙烯基体之间形成氢键，大大增加了聚丙烯纤维的韧性和拉伸强度。优选的，所述超支化合物为超支化聚甲基丙烯酸羟乙酯、超支化聚酰胺酯按质量比为(1-3):(0.5-1.5)组成。通过采用上述技术方案，按上述比例组成的超支化合物具有更好的反应活性和稳定性，改性后的聚丙烯纤维具有合适的强度和韧性。优选的，所述改性聚丙烯纤维经磨砂处理，磨砂处理后的改性聚丙烯纤维表面的平均粗糙度为12.5-25。通过采用上述技术方案，经过磨砂处理后的改性聚丙烯纤维的表面形成了凹凸不平构造，提高了改性聚丙烯纤维的比表面积，增大了改性聚丙烯纤维与其他物质的结合力以及改性聚丙烯纤维的表观界面强度，使混凝土的稳定性得到提高。优选的，所述改性聚丙烯纤维上固定有弹性层，弹性层包括聚氨酯弹性体。通过采用上述技术方案，聚氨酯弹性体能够包覆在聚丙烯纤维外，具有良好的变形能力，通过自身的形变对混凝土产生形变的前期具有很好的耗散作用，提高混凝土形变前期的抗冲击作用，此外在混凝土的固化时期也使改性聚丙烯纤维与混凝土之间的结合性更好，减少改性聚丙烯纤维与混凝土之间发生滑移的情况，使混凝土具有优越的抗冲击能力，降低混凝土因冲击力产生裂隙的几率。优选的，所述弹性层中包括有填料，填料与聚氨酯弹性体的质量比为(2-6):(30-50)，填料由ZrB2、B-C、MgO-C按质量比为(4-7):(3-5):(2-3)组成。通过采用上述技术方案，ZrB2、B-C、MgO-C均匀掺杂在聚氨酯弹性体内，在聚氨酯弹性体内形成网络缔和结构，改善了聚氨酯弹性体的刚性、尺寸稳定性以及韧性，使弹性层的抗冲击、缓和冲击力的能力得到提升。优选的，所述抗开裂剂中还包括马来酸酐-乙醇胺-丙烯酸，马来酸酐-乙醇胺-丙烯酸与阳离子氯丁乳液的质量比为(1-2):(3-5)。通过采用上述技术方案，马来酸酐-乙醇胺-丙烯酸和阳离子氯丁乳液在混凝土固化过程中也随之固化为丝络状的聚合物，在混凝土内形成三维空间网状结构，具有较高的锚固力和抗拉伸性能，有效阻止混凝土内裂隙的产生和蔓延，同时也与钢纤维、聚丙烯纤维网络形成互穿、纠缠，起到复配协同作用，进一步提高混凝土的抗开裂性能。优选的，原料中还包括(1-2)重量份数的分散剂，分散剂包括聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠中的至少一种。通过采用上述技术方案，将分散剂加入到混凝土内后，能够使比重较轻的聚丙烯纤维以及比重较大的钢纤维都能均匀分散在混凝土内，提高钢纤维、聚丙烯纤维的杂乱无序性，分散性更加均匀，制得的混凝土各相同性好。优选的，原料中还包括(0.5-1)重量份数的消泡剂，消泡剂包括聚醚、二甲基硅油，聚醚与二甲基硅油的质量比为2:1。通过采用上述技术方案，消泡剂可以降低混凝土的界面张力，使轻骨料、粗骨料、部分水、减水剂、钢纤维混合均匀，减少钢纤维、聚丙烯纤维之间发生纠缠的现象，使钢纤维、聚丙烯纤维以及其他原料形成稳定、均匀的分散体系。综上所述，本申请具有以下有益效果：1、由于本申请采用钢纤维复合聚丙烯纤维，两者起到复配协同作用，能够在混凝土变形的前期和后期都能起到很好的握裹力，使混凝土的抗弯折性能的到提高，获得了很好的抗开裂效果。2、本申请中优选采用超支化合物与聚丙烯纤维熔融共纺制得的改性聚丙烯纤维，并在改性聚丙烯纤维上固定弹性层提高了聚丙烯纤维的韧性和抗冲击性能，进一步提高了混凝土的抗开裂性能。3、本申请添加了分散剂和消泡剂，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种桥面伸缩缝超高性能混凝土，其特征在于：主要由如下重量份数的原料制成：水泥420-480份、轻骨料650-700份、粗骨料1150-1250份、水150-180份、减水剂6-10份、钢纤维80-90份、聚丙烯纤维20-35份、抗开裂剂2-5份；减水剂为聚羧酸减水剂，轻骨料为砂、刚玉、碳化硅中的一种或几种复配，抗开裂剂包括阳离子氯丁乳液。/n

【技术特征摘要】
1.一种桥面伸缩缝超高性能混凝土，其特征在于：主要由如下重量份数的原料制成：水泥420-480份、轻骨料650-700份、粗骨料1150-1250份、水150-180份、减水剂6-10份、钢纤维80-90份、聚丙烯纤维20-35份、抗开裂剂2-5份；减水剂为聚羧酸减水剂，轻骨料为砂、刚玉、碳化硅中的一种或几种复配，抗开裂剂包括阳离子氯丁乳液。


2.根据权利要求1所述的桥面伸缩缝超高性能混凝土，其特征在于：所述聚丙烯纤维为改性聚丙烯纤维，改性聚丙烯纤维为超支化聚合物与聚丙烯纤维熔融共纺制得，超支化聚合物与聚丙烯纤维的质量比为(5-10):(90-95)。


3.根据权利要求2所述的桥面伸缩缝超高性能混凝土，其特征在于：所述超支化合物为超支化聚甲基丙烯酸羟乙酯、超支化聚酰胺酯中的至少一种。


4.根据权利要求3所述的桥面伸缩缝超高性能混凝土，其特征在于：所述超支化合物为超支化聚甲基丙烯酸羟乙酯、超支化聚酰胺酯按质量比为(1-3):(0.5-1.5)组成。


5.根据权利要求2所述的桥面伸缩缝超高性能混凝土，其特征在于：所述改性聚丙烯纤维经磨...

【专利技术属性】
技术研发人员：文俊强，庞永龙，张硕，张子翕，杨荣俊，李彦昌，韩帅，
申请(专利权)人：北京市高强混凝土有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11