【技术实现步骤摘要】
本申请涉及混凝土的，具体涉及一种预制桥梁材料及其制备方法。
技术介绍
1、预制桥梁材料通常指的是在工厂或预制场地提前生产、加工并养护至一定强度的桥梁构件所使用的材料。这些构件在达到设计要求的强度后，会被运输至施工现场进行安装，以构建完整的桥梁结构。预制桥梁材料的选用对于桥梁的质量、耐久性、安全性以及施工效率等方面都具有重要影响。
2、总之，预制桥梁材料的选用应根据具体的工程需求、地理环境和使用条件等因素进行综合考虑，以确保桥梁结构的安全性和经济性。
3、目前，预制桥梁材料主要存在的问题是：预制桥梁材料在使用过程中，可能会受到环境侵蚀、荷载作用等因素的影响，导致材料的耐久性下降，严重时可能影响桥梁的安全性和使用寿命。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本申请提供一种预制桥梁材料及其制备方法。
2、本申请提供了一种预制桥梁材料，具体包括以下重量份的组分：水泥380-420份、水140-166份、河砂800-820份、碎石1000-1060份、掺合料82-90份、外加剂6.2-7.6份；
3、所述掺合料的制备方法为：将竹纤维浸泡于1-5wt％氢氧化钠的水溶液中，于20-40℃反应8-10h，反应结束后将竹纤维取出干燥；然后置于含有5-9wt％三氟甲基磺酸、10-16wt％的无机磷酸类物质水溶液中，于40-60℃反应60-90min，反应结束后将竹纤维取出干燥，得到改性竹纤维；将所述改性竹纤维与粉煤灰按照1-5：5的重量比混合，即得所述
4、所述外加剂由重量比为1-3：6-11：1-3的聚羧酸减水剂、水溶性硅酸盐、三乙醇胺混合组成。
5、本申请利用上述技术方案，利用碱溶液对竹纤维处理之后，可以促进纤维中部分无定形成分的去除，降低纤维的聚集程度，提高竹纤维表面的粗糙度，增加纤维与其他材料之间的界面，提高了竹纤维在混合体系之间良好的附着力和粘结性；然后，利用含有三氟甲基磺酸、无机磷酸类物质的水溶液对碱处理后的竹纤维进行改性，进一步加大了纤维的比表面积，同时可以有效改善纤维表面羟基的活性，使其与替他原料结合的更加紧密，增强其对预制桥梁材料的改善效果。
6、在试验过程中，专利技术人发现，将改性的竹纤维与粉煤灰按照上述的重量比混合后作为掺合料，可以提高粉煤灰的比表面积，两者之间起到协同增效的作用，两者的混合物与其他原料之间的粘接作用进一步得到有效加强，有利于提高预制桥梁材料的力学性能和耐久性。
7、优选地，所述预制桥梁材料具体包括以下重量份的组分：水泥390-410份、水150-160份、河砂805-815份、碎石1020-1040份、掺合料84-88份、外加剂6.6-7.2份。
8、优选地，所述改性竹纤维的制备方法为：将竹纤维浸泡于2-4wt％氢氧化钠水溶液中，于20-40℃反应8-10h，反应结束后将竹纤维取出干燥；然后置于含有6-8wt％三氟甲基磺酸、12-14wt％无机磷酸类物质的水溶液中，于40-60℃反应60-90min，反应结束后将竹纤维取出干燥，即得所述掺合料。
9、优选地，所述掺合料的制备方法中，所述改性竹纤维与所述粉煤灰的重量比为2-4：5。
10、在一些具体的实施方案中，所述改性竹纤维与所述粉煤灰的重量比可以为1-2：5、1-3：5、1-4：5、2-3：5、2-4：5、2-5：5、3-4：5、3-5：5、4-5：5。
11、在一个具体的实施方案中，所述改性竹纤维与所述粉煤灰的重量比可以为1：5、2：5、3：5、4：5、5：5。
12、经过试验发现，本申请选择上述重量比的改性竹纤维与粉煤灰混合组成掺合料，可以进一步提高预制桥梁材料的力学性能和耐久性。
13、优选地，所述掺合料的制备方法中，所述无机磷酸类物质选自六偏磷酸钠、磷酸氢二钠、三聚磷酸钠、焦磷酸钠、磷酸二氢钠中的一种或多种。
14、优选地，所述外加剂由重量比为1-3：7-10：1-3的聚羧酸减水剂、水溶性硅酸盐、三乙醇胺混合组成。
15、经过试验发现，本申请选择上述重量比的聚羧酸减水剂、水溶性硅酸盐、三乙醇胺混合组成外加剂，可以进一步提高预制桥梁材料的力学性能和耐久性。
16、优选地，所述水溶性硅酸盐选自硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂中的一种或几种。
17、优选地，所述粉煤灰的性能参数为：f类i级，细度6.8-7.2％，烧失量4.0-4.4％，需水量比93-96％。
18、优选地，所述碎石的性能参数为：含泥量0.7-0.9％，泥块含量0.17-0.23％，压碎指标值8.0-10.0％，针片状含量10-12％。
19、第二方面，本申请提供了上述预制桥梁材料的制备方法，具体包括以下步骤：
20、分别称取相应用量的各原料，将所述水泥、所述河砂、所述碎石，搅拌混合均匀得干料；将所述外加剂加至所述水中，形成液料；
21、将所述干料与所述液料搅拌混合均匀，得到预混料；向所述预混料中加入相应重量份的所述掺合料，搅拌混合均匀，经过养护，即得所述预制桥梁材料。
22、综上所述，本申请的技术方案具有以下效果：
23、本申请利用改性后的竹纤维与粉煤灰按照特定的用量比混合作为掺合料，与特定种类组成的外加剂，配合其他原料制备预制桥梁材料，获得了具有较高力学性能的预制桥梁材料；且本申请制备得到的预制桥梁材料具有较好的耐酸碱腐蚀性，进而有利于提高材料的耐久性和使用寿命。
24、本申请通过进一步优化掺合料和外加剂的组成种类，进一步提高了预制桥梁材料的力学性能和耐久性。
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1.一种预制桥梁材料，其特征在于，具体包括以下重量份的组分：水泥380-420份、水140-166份、河砂800-820份、碎石1000-1060份、掺合料82-90份、外加剂6.2-7.6份；
2.根据权利要求1所述的预制桥梁材料，其特征在于，具体包括以下重量份的组分：水泥390-410份、水150-160份、河砂805-815份、碎石1020-1040份、掺合料84-88份、外加剂6.6-7.2份。
3.根据权利要求1所述的预制桥梁材料，其特征在于，所述改性竹纤维的制备方法为：将竹纤维浸泡于2-4wt%氢氧化钠水溶液中，于20-40℃反应8-10h，反应结束后将竹纤维取出干燥；然后置于含有6-8wt%三氟甲基磺酸、12-14wt%无机磷酸类物质的水溶液中，于40-60℃反应60-90min，反应结束后将竹纤维取出干燥，即得所述掺合料。
4.根据权利要求1所述的预制桥梁材料，其特征在于，所述掺合料的制备方法中，所述改性竹纤维与所述粉煤灰的重量比为2-4：5。
5.根据权利要求1所述的预制桥梁材料，其特征在于，所述掺合料的制备方法中
6.根据权利要求1所述的预制桥梁材料，其特征在于，所述外加剂由重量比为1-3：7-10：1-3的聚羧酸减水剂、水溶性硅酸盐、三乙醇胺混合组成。
7.根据权利要求6所述的预制桥梁材料，其特征在于，所述水溶性硅酸盐选自硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的预制桥梁材料，其特征在于，所述粉煤灰的性能参数为：F类I级，细度6.8-7.2%，烧失量4.0-4.4%，需水量比93-96%。
9.根据权利要求1所述的预制桥梁材料，其特征在于，所述碎石的性能参数为：含泥量0.7-0.9%，泥块含量0.17-0.23%，压碎指标值8.0-10.0%，针片状含量10-12%。
10.权利要求1-9任一项所述预制桥梁材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种预制桥梁材料，其特征在于，具体包括以下重量份的组分：水泥380-420份、水140-166份、河砂800-820份、碎石1000-1060份、掺合料82-90份、外加剂6.2-7.6份；
2.根据权利要求1所述的预制桥梁材料，其特征在于，具体包括以下重量份的组分：水泥390-410份、水150-160份、河砂805-815份、碎石1020-1040份、掺合料84-88份、外加剂6.6-7.2份。
3.根据权利要求1所述的预制桥梁材料，其特征在于，所述改性竹纤维的制备方法为：将竹纤维浸泡于2-4wt%氢氧化钠水溶液中，于20-40℃反应8-10h，反应结束后将竹纤维取出干燥；然后置于含有6-8wt%三氟甲基磺酸、12-14wt%无机磷酸类物质的水溶液中，于40-60℃反应60-90min，反应结束后将竹纤维取出干燥，即得所述掺合料。
4.根据权利要求1所述的预制桥梁材料，其特征在于，所述掺合料的制备方法中，所述改性竹纤维与所述粉煤灰的重量比为2-4：5。
【专利技术属性】
技术研发人员：任伟峰，宋玉剑，张丰，薛沅，雷艳茹，李元鹏，
申请(专利权)人：北京港创瑞博混凝土有限公司，
类型：发明
国别省市：
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