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粉煤灰能抑制氯离子的扩散,一种地铁工程用抑制氯离子扩散C40特种混凝土配制方法与流程

更新时间:2020-10-23 08:14

本发明涉及一种特殊混凝土,具体地说是一种地铁工程用抑制氯离子扩散C40特种混凝土配制方法,属于特殊混凝土领域。

背景技术:

轨道交通工程的主体结构往往处于距地表较深、地下水丰富、透水性强的地层中,而多数地下水又富含氯离子等侵蚀性介质,这就使得周围环境中的氯离子极易渗透到混凝土内部引发钢筋锈蚀。工程运行过程中所产生的杂散电流不仅破坏了钢轨及各类金属管线本身的强度,降低其使用寿命,而且对地铁区间隧道主体结构中的钢筋发生致命的破坏作用。而轨道交通工程的混凝土结构往往处于杂散电流与氯离子共存的腐蚀环境中。杂散电流在混凝土内部能够形成一个较强的电场,在该电场的影响下,会很大程度的增大氯离子向混凝土内部的扩散,氯离子诱发钢筋锈蚀的极限浓度、存在形式的稳定性游离和固化及向钢筋表面的迁移速率等均会受其影响而发生变化,同时氯离子的存在会降低混凝土的阻抗,加速杂散电流对钢筋的锈蚀作用,故二者之间存在着相互促进的作用,因此处于该条件下钢筋混凝土中的钢筋处于强腐蚀环境中。

技术实现要素:

为了解决上述问题,本发明设计了一种地铁工程用抑制氯离子扩散C40特种混凝土配制方法,生产方法简单,性价比较高,能够较好的推广。

本发明的技术方案为:

一种地铁工程用抑制氯离子扩散C40特种混凝土,主要由胶凝材料体系(为水泥及活性矿物掺合料)、细骨料、粗骨料、外加剂组成;设计容重为2400kg/m³;所述混凝土的技术参数为水胶比为0.34-0.38,砂率为34%-39%。

所述水泥为普通硅酸盐水泥,其强度为42.5MPa,性能指标符合国家规范要求;

所述胶凝材料为活性材料,由矿粉、粉煤灰及石粉组成;粉煤灰、矿粉7d和28d的活性指数分别不低于70%和90%,相应的指标(细度、含水量、比表面积、烧失量、氯离子含量、三氧化硫含量)符合规范要求;

所述细骨料采用细度模数为2.5-3.0,II区的中砂(河砂);所述粗骨料为5-40的卵石,相应的性能指标符合要求;

所述外加剂为聚羧酸减水剂,减水率≥25%,与胶凝材料的适应性良好,相应的性能指标符合要求。

上述C40混凝土的配制方法为:依次添加将细骨料、胶凝材料(水泥及活性矿物掺合料)、粗骨料入强制式搅拌机,搅拌20秒钟,再加入水与外加剂后搅拌120秒出料。

本发明的C40混凝土主要适用于轨道交通工程中,用以抑制钢筋混凝土中钢筋的锈蚀,与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果:

(1)本发明采用比较常规的原材料、使用较为常规的生产工艺配制出了轨道交通用C40混凝土,且大量利用工业废料,制造成本相对较低;

本发明经济性分析:C40混凝土,采用常规PO42.5普通硅酸盐水泥,采用工业废渣矿渣微粉、粉煤灰、机制砂以及废弃物石粉,不采用特殊的原材料,也不采用特殊的生产工艺,其成本略低于市售商品混凝土的价格,但其耐久性却远远大于市售混凝土的耐久性,从而很大程度降低了混凝土中钢筋的锈蚀;

(2)本发明混凝土的耐久性较好:抗冻融循环>350次,电通量<500库伦,氯离子扩散系数<2×10-8cm2/s,实现了既保证混凝土的强度,又提高混凝土的耐久性,使其具备了高性能混凝土的主要特征,且降低了生产成本,同时大幅度降低了维修成本。

(3)采用本发明配制方法配制的C40混凝土从生产到施工的整个过程都很简便,混凝土工作性能良好,不粘稠、不离析,并且易于浇筑,力学及耐久性均能满足设计要求,并且性价比较高。

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。

除非另有说明,本发明中所采用的百分数均为重量百分数。

实施例1

一种地铁工程用抑制氯离子扩散C40特种混凝土,配合比如下,编号为1:

水泥:250

粉煤灰:70

矿粉:60

石粉:50

水:153

外加剂:11.25

细骨料:707

粗骨料:1106

实施例2

配合比如下,编号为2:

水泥:240

粉煤灰:65

矿粉:55

石粉:70

水:144

外加剂:12

细骨料:700

粗骨料:1110

实施例3

配合比如下,编号为3:

水泥:260

粉煤灰:70

矿粉:60

石粉:60

水:162

外加剂:11

细骨料:710

粗骨料:1100

对照例

常规C40混凝土配合比4,如下:

水泥:300

粉煤灰:80

矿粉:70

水:162

外加剂:11

细骨料:710

粗骨料:1100

应用实施例

下面对本发明实施例1-4的混凝土进行性能测试。

表1试验结果

备注:序号4为常规C40混凝土试验。

通过上述试验结果,可以看出:

本发明特种C40混凝土有着较好的抗冻性能以及较低的氯离子渗透性能,能够在轨道交通工程中较好的推广应用。

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