一種海水珊瑚骨料混凝土的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種海水珊瑚骨料混凝土，采用低熱海工硅酸鹽水泥、海水珊瑚骨料混凝土固鹽劑、預(yù)先篩取的天然珊瑚砂石混合物(粒度為0～20mm)、預(yù)先篩取的破碎珊瑚石砂混合物(粒度為0～31.5mm)、珊瑚骨料海水混凝土減水劑、混凝土緩凝劑、混凝土消泡劑、天然海水或一次淡化海水配合而成。應(yīng)用本發(fā)明可克服普通水泥、低強(qiáng)度珊瑚混凝土在熱帶遠(yuǎn)海島礁嚴(yán)酷環(huán)境服役下易出現(xiàn)的長(zhǎng)期強(qiáng)度倒縮、表面鹽漬爆皮剝落、收縮裂縫和溫度裂縫多發(fā)、新拌工作性差而不能泵送施工的缺點(diǎn)；而且就地取材比例高達(dá)75％以上，因此可克服遠(yuǎn)海島礁建設(shè)工程中普通混凝土大宗原材料長(zhǎng)途海運(yùn)而導(dǎo)致的成本高昂、耗時(shí)費(fèi)力、高能耗低效率的缺點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
一種海水珊瑚骨料混凝土
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及土木工程和海洋工程材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種海水珊瑚骨料混凝土。
【背景技術(shù)】
[0002]在距離陸地1000公里以上的遠(yuǎn)海島礁開展土木工程建設(shè)，例如中國(guó)南海島礁陸域吹填工程，需要使用巨量的混凝土材料。島礁外圍的海工護(hù)岸(含模袋混凝土、擋浪墻，扭工/王字消波塊)，島礁道路、水利、碼頭、圍堰、機(jī)場(chǎng)、房建、市政、民用和軍用工事等工程，均需使用大量的混凝土。
[0003]我國(guó)南海島樵臨近赤道，常年尚溫、尚濕、尚鹽、多雨、大風(fēng)、暴曬、強(qiáng)紫外線福射，自然環(huán)境嚴(yán)酷;混凝土在這種典型熱帶遠(yuǎn)洋孤島嚴(yán)酷服役環(huán)境下，其耐久性破壞成為突出問(wèn)題。此外，南海島礁遠(yuǎn)離大陸，制備普通砂石骨料淡水混凝土因原材料長(zhǎng)途海運(yùn)、熱帶海洋氣象條件復(fù)雜等原因而費(fèi)時(shí)費(fèi)力、效率低、成本高。我國(guó)南海島礁95%以上均為珊瑚島礁，當(dāng)?shù)厣汉鹘干炒媪烤薮?、易開采、成本低。因此，當(dāng)前南海島礁土木工程建設(shè)中越來(lái)越推薦使用海水、珊瑚骨料來(lái)制備混凝土，尤其對(duì)大體積素混凝土工程而言。
[0004]珊瑚砂石骨料疏松輕質(zhì)，自身孔隙率很高，一般可達(dá)35%?45%，飽和吸水率一般為20 %?30 %，筒壓強(qiáng)度一般為4.5?9.5MPa，壓碎指標(biāo)一般為24 %?38 %。在現(xiàn)有技術(shù)中，采用珊瑚礁沙配制的混凝土強(qiáng)度均較低，一般多為20MPa以下，且混凝土工作性很差而都不能采用栗送施工，作業(yè)效率低下。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中曾經(jīng)提出一種以珊瑚礁作為天然輕粗骨料，珊瑚沙作為天然輕細(xì)骨料，海水作為拌和用水，水泥、珊瑚沙、珊瑚礁和海水的配比(重量比)為:1:0.5?2.5:1.1?3.5:0.4?1.3而制備的珊瑚礁沙混凝土，該珊瑚礁沙混凝土即屬于此類低強(qiáng)且無(wú)法栗送的珊瑚混凝土。僅用普通水泥、采用高水灰比配制的低強(qiáng)度珊瑚混凝土因珊瑚骨料的多孔疏松性及水泥漿基材中大孔連通孔隙率高而抗?jié)B性較差、抗海水侵蝕性能差。因此，在嚴(yán)酷的島礁環(huán)境下服役其耐久性差，海水腐蝕后其性能與時(shí)退化很快，存在較為突出的強(qiáng)度倒縮、表面泛堿和爆皮剝落開裂現(xiàn)象。此外，對(duì)于島礁建設(shè)中的水工護(hù)岸、碼頭、墩臺(tái)基礎(chǔ)等大體積混凝土工程，如果采用純普通硅酸鹽水泥制備珊瑚混凝土，其水化溫升很高，加之南海地處赤道附近而常年高溫。因此，溫度裂縫是以上常規(guī)、低強(qiáng)珊瑚混凝土中一種常見的工程病害。對(duì)于島礁道路、機(jī)場(chǎng)停機(jī)坪、倉(cāng)庫(kù)地坪等暴露面積大的薄板式混凝土結(jié)構(gòu)，因島礁大風(fēng)和曝曬，此時(shí)上述的常規(guī)、低強(qiáng)的珊瑚混凝土早期易因干燥收縮而發(fā)生大面積的開裂，從而嚴(yán)重影響工程的耐久性。
[0006]南海島礁遠(yuǎn)離大陸超過(guò)1000公里，目前絕大多數(shù)混凝土工程仍采取從陸地用噸袋、噸桶打包普通碎石、河沙、水泥、摻合料、外加劑等后，用貨船經(jīng)7天甚至半個(gè)月的時(shí)間長(zhǎng)途海運(yùn)至島礁，然后在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行混凝土生產(chǎn)，因而存在運(yùn)量巨大、成本高昂、效率低下的問(wèn)題。因此，在南海珊瑚島礁當(dāng)?shù)匾院Ｑ蟮赜蛐蕴烊辉牧蠟橹?，開發(fā)一種可以大比例就地取材的混凝土材料，迫在眉睫，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益巨大，也契合綠色環(huán)保節(jié)能的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種海水珊瑚骨料混凝土，具有低收縮、低水化熱、可高強(qiáng)栗送的優(yōu)點(diǎn)，從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中的普通水泥、低強(qiáng)度珊瑚混凝土在熱帶遠(yuǎn)海島礁嚴(yán)酷環(huán)境服役下易出現(xiàn)的長(zhǎng)期強(qiáng)度倒縮、表面鹽漬爆皮剝落、收縮裂縫和溫度裂縫多發(fā)、新拌工作性差而不能栗送施工的典型缺點(diǎn)；而且，其就地取材比例高達(dá)75%以上，因此可以克服遠(yuǎn)海島礁建設(shè)工程中普通混凝土大宗原材料長(zhǎng)途海運(yùn)而導(dǎo)致的成本高昂、耗時(shí)費(fèi)力、高能耗低效率的缺點(diǎn)。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0009]一種海水珊瑚骨料混凝土，所述海水珊瑚骨料混凝土由下列原料按重量比例組成:
[0010]低熱海工硅酸鹽水泥12.7 %?16.I %，海水珊瑚骨料混凝土固鹽劑5.3 %?6.9%,海水6.9 %?8.3 %，預(yù)先篩取的天然珊瑚砂石混合物19.8 %?24.8 %，預(yù)先篩取的破碎珊瑚石砂混合物49.0 %?61.6 %，珊瑚骨料海水混凝土減水劑摻量占膠凝材料質(zhì)量的
0.6 %?1.1 %，混凝土緩凝劑摻量占膠凝材料質(zhì)量的5/萬(wàn)?8/萬(wàn)，混凝土消泡劑摻量占珊瑚骨料海水混凝土減水劑質(zhì)量的10/萬(wàn)?15/萬(wàn)；
[0011 ] 其中，所述天然珊瑚砂石混合物的粒度為O?20mm，所述破碎珊瑚石砂混合物的粒度為O?31.5mm。
[0012]較佳的，所述海水珊瑚骨料混凝土由下列原料按質(zhì)量組成:
[0013]低熱海工硅酸鹽水泥320kg，海水珊瑚骨料混凝土固鹽劑135kg，海水183kg，預(yù)先篩取的天然珊瑚砂石混合物530kg，預(yù)先篩取的破碎珊瑚石砂混合物1020kg，海水珊瑚骨料混凝土減水劑3.6kg，混凝土緩凝劑280g，混凝土消泡劑7g。
[0014]較佳的，所述海水珊瑚骨料混凝土由下列原料按質(zhì)量組成:
[0015]低熱海工硅酸鹽水泥350kg，海水珊瑚骨料混凝土固鹽劑150kg，海水155kg，預(yù)先篩取的天然珊瑚砂石混合物460kg，預(yù)先篩取的破碎珊瑚石砂混合物1060kg，海水珊瑚骨料混凝土減水劑5.8kg，混凝土緩凝劑400g，混凝土消泡劑8g。
[0016]較佳的，在所述低熱海工硅酸鹽水泥中，C2S(2Ca0.S12)含量大于45 %，C3A(3Ca0.Al2O3)含量為4%?4.5% ;3d水化熱不大于195kJ/kg，7d水化熱不大于220kJ/kg;強(qiáng)度等級(jí)為42.5。
[0017]較佳的，所述海水珊瑚骨料混凝土的固鹽劑中包括:
[0018]微硅粉15 %?25 %、納米二氧化硅粉1.5 %?3 %、偏高領(lǐng)土12 %?24 %和礦粉50%?64%。
[0019]較佳的，所述預(yù)先篩取的天然珊瑚砂石混合物中包括文石和方解石；
[0020]在所述預(yù)先篩取的天然珊瑚砂石混合物中，珊瑚礁砂的含量為70%?95%，珊瑚礁石的含量為5%?30%，南海島礁自然環(huán)境下含水率為12% ;
[0021 ]其中，所述珊瑚礁砂的粒度為O?5_;所述珊瑚礁石的粒度為5?20_。
[0022]較佳的，所述預(yù)先篩取的破碎珊瑚石砂混合物中包括文石和方解石；
[0023]在所述預(yù)先篩取的破碎珊瑚石砂混合物中，珊瑚礁砂的含量為5%?25%，珊瑚礁石的含量為75%?95%，南海島礁自然環(huán)境下含水率為10.5% ;
[0024]其中，所述珊瑚礁砂的粒度為O?5mm;所述珊瑚礁石的粒度為5?31.5mm。
[0025]較佳的，所述珊瑚骨料海水混凝土減水劑為改性聚羧酸降粘保坍型。
[0026]較佳的，所述混凝土緩凝劑為葡萄糖酸鈉和白糖按質(zhì)量比例3:2復(fù)合而成。
[0027]較佳的，所述混凝土消泡劑為進(jìn)口聚醚改性硅型。
[0028]較佳的，所述海水為天然海水或一次淡化海水。
[0029]本發(fā)明還提供了一種如上所述的海水珊瑚骨料混凝土的生成方法，該方法包括:
[0030]將所述海水珊瑚骨料混凝土的各種原料采用強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)攪拌預(yù)設(shè)時(shí)間，使得新拌混凝土i丹落度為200mm?260mm，擴(kuò)展度為520mm?620mm，I小時(shí)i丹落度損失小于40mm ο
[0031]由上述技術(shù)方案可見，本發(fā)明中的低收縮、低水化熱、高強(qiáng)栗送的海水珊瑚骨料混凝土中，采用低熱海工硅酸鹽水泥、海水珊瑚骨料混凝土固鹽劑、預(yù)先篩取的天然珊瑚砂石混合物(粒度為O?20mm)、預(yù)先篩取的破碎珊瑚石砂混合物(粒度為O?31.5mm)、珊瑚骨料海水混凝土減水劑、混凝土緩凝劑、混凝土消泡劑、天然海水或一次淡化海水配合而成，因此，通過(guò)固鹽劑和低熱海工硅酸鹽水泥綜合可以降低混凝土的水化溫升而減少/避免溫度裂縫;通過(guò)珊瑚砂石骨料多孔預(yù)吸水+返水內(nèi)養(yǎng)護(hù)減縮特性、固鹽劑固鹽后產(chǎn)物微填充作用、珊瑚混凝土早期熱膨脹性高于普通混凝土而綜合降低海水珊瑚骨料自收縮和總收縮；通過(guò)固鹽劑分階段、分類固定海水及珊瑚骨料中海鹽離子以及多尺度、分階段致密化過(guò)程，加之海水混凝土減水劑大幅降低水膠比來(lái)提高海水珊瑚骨料混凝土的強(qiáng)度并克服其長(zhǎng)期強(qiáng)度倒縮問(wèn)題;通過(guò)珊瑚骨料海水混凝土減水劑來(lái)克服海水+珊瑚骨料拌合時(shí)混凝土工作性差、混凝土粘稠的問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)栗送機(jī)械化高效施工;通過(guò)緩凝劑延長(zhǎng)海水珊瑚骨料混凝土在南海島礁高溫含鹽環(huán)境下的澆筑作業(yè)時(shí)間，克服海水+珊瑚骨料拌合混凝土引發(fā)的凝結(jié)時(shí)間提前的問(wèn)題;通過(guò)消泡劑來(lái)控制海水珊瑚骨料混凝土的含氣量，克服多孔的珊瑚骨料拌合加水孔內(nèi)氣體排出后在新拌混凝土中引發(fā)較多大氣泡的問(wèn)題，從而保障實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度。最后，通過(guò)海水+珊瑚砂石骨料這樣的海洋地域性原材料的就地取材(比例大于75%)，從而解決因混凝土大宗原材料長(zhǎng)途海運(yùn)引起的造價(jià)高昂、耗時(shí)費(fèi)力低效的缺點(diǎn)。因此，本發(fā)明所提供的低收縮、低水化熱、高強(qiáng)栗送海水珊瑚骨料混凝土可以適用于南海遠(yuǎn)海島礁土木工程建設(shè)，不但經(jīng)濟(jì)適用，而且安全耐久。
【具體實(shí)施方式】
[0032]為使本發(fā)明的技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0033]本發(fā)明實(shí)施例中的海水珊瑚骨料混凝土，是由下列原料按質(zhì)量比例組成:
[0034]低熱海工硅酸鹽水泥12.7 %?16.I %，海水珊瑚骨料混凝土固鹽劑5.3 %?6.9%,海水6.9 %?8.3 %，預(yù)先篩取的天然珊瑚砂石混合物19.8 %?24.8 %，預(yù)先篩取的破碎珊瑚石砂混合物49.0 %?61.6 %，珊瑚骨料海水混凝土減水劑摻量占膠凝材料質(zhì)量的
0.6 %?1.1 %，混凝土緩凝劑摻量占膠凝材料質(zhì)量的5/萬(wàn)?8/萬(wàn)，混凝土消泡劑摻量占珊瑚骨料海水混凝土減水劑質(zhì)量的10/萬(wàn)?15/萬(wàn)；
[0035]其中，所述天然珊瑚砂石混合物的粒度為O?20mm，所述破碎珊瑚石砂混合物的粒度為O?31.5mm。
[0036]較佳的，在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，在所述低熱海工硅酸鹽水泥中，C2S(2Ca0.S12)含量大于45%，C3A(3Ca0.Al2O3)含量為4%?4.5% ;3d水化熱不大于195kJ/kg，7d水化熱不大于220kJ/kg;強(qiáng)度等級(jí)為42.5。
[0037]較佳的，在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述海水珊瑚骨料混凝土的固鹽劑中包括:微硅粉15%?25%、納米二氧化硅粉1.5%?3%、偏高領(lǐng)土12%?24%和礦粉50%?64 %。
[0038]在本發(fā)明的技術(shù)方案中，上述海水珊瑚骨料混凝土的固鹽劑可分階段、分類固定海水及珊瑚骨料中的海鹽，因此可實(shí)現(xiàn)多尺度、分階段致密化海水珊瑚骨料混凝土，等質(zhì)量取代法可降低海水珊瑚骨料混凝土的水化溫升。
[0039]較佳的，在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述預(yù)先篩取的天然珊瑚砂石混合物(O?20mm)的主要礦物成分為文石和方解石，即所述預(yù)先篩取的天然珊瑚砂石混合物中包括文石和方解石;在所述預(yù)先篩取的天然珊瑚砂石混合物中，珊瑚礁砂的含量為70%?95%，珊瑚礁石的含量為5%?30%，南海島礁自然環(huán)境下含水率為12%;其中，所述珊瑚礁砂的粒度為O?5_;所述珊瑚礁石的粒度為5?20_。
[0040]較佳的，在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述預(yù)先篩取的破碎珊瑚石砂混合物(O?31.5mm)主要礦物成分為文石和方解石，即所述預(yù)先篩取的破碎珊瑚石砂混合物中包括文石和方解石;在所述預(yù)先篩取的破碎珊瑚石砂混合物中，珊瑚礁砂的含量為5%?25%，珊瑚礁石的含量為75%?95%，南海島礁自然環(huán)境下含水率為10.5% ;其中，所述珊瑚礁砂的粒度為O?5_;所述珊瑚礁石的粒度為5?31.5mm。
[0041]較佳的，在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述珊瑚骨料海水混凝土減水劑為改性聚羧酸降粘保坍型，因此能在海水及珊瑚骨料拌合條件下發(fā)揮高效減水、降低混凝土粘度并提高混凝土柔軟性的性能。
[0042]較佳的，在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述混凝土緩凝劑為葡萄糖酸鈉和白糖按質(zhì)量比例3:2復(fù)合而成。
[0043]較佳的，在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述混凝土消泡劑為進(jìn)口聚醚改性硅型。
[0044]較佳的，在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述海水為天然海水或一次淡化海水。
[0045]另外，在本發(fā)明的技術(shù)方案中，可以通過(guò)如下的方法生成所述海水珊瑚骨料混凝土:
[0046]將所述海水珊瑚骨料混凝土的各種原料采用強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)攪拌預(yù)設(shè)時(shí)間(例如，50秒左右)，使得新拌混凝土對(duì)落度為200mm?260mm，擴(kuò)展度為520mm?620mm，I小時(shí)坍落度損失小于40mm。
[0047]在生成上述海水珊瑚骨料混凝土之后，即可采用栗送施工或裝載機(jī)施工的方式使用上述海水珊瑚骨料混凝土。因此，即使是在南海島礁高溫高鹽環(huán)境中也可以使用上述海水珊瑚骨料混凝土進(jìn)行施工。
[0048]在本發(fā)明的技術(shù)方案中，上述海水珊瑚骨料混凝土可以通過(guò)如下所述的機(jī)理或過(guò)程實(shí)現(xiàn)低收縮、低水化熱、高強(qiáng)耐久、栗送施工、經(jīng)濟(jì)適用及綠色環(huán)保等特性:
[0049](I)低收縮:
[0050](a)珊瑚骨料疏松多孔，孔隙率可達(dá)30%?45% (主體孔徑分布在200nm?1000nm范圍內(nèi))，飽和吸水率為20 %?30 % ; —般拌合前即含水率可達(dá)12%。珊瑚骨料預(yù)吸水后，在混凝土硬化過(guò)程中，當(dāng)珊瑚骨料周圍水泥漿體孔隙中水分含量因水泥水化及水分?jǐn)U散而明顯降低時(shí)，儲(chǔ)存在珊瑚骨料孔隙中的水分即及時(shí)釋放到周圍水泥漿中進(jìn)行補(bǔ)充，循環(huán)往復(fù)直至珊瑚骨料孔隙失水完畢。因此，上述海水珊瑚骨料混凝土的此種預(yù)吸水、再返水內(nèi)養(yǎng)護(hù)的過(guò)程，可有效地降低混凝土的自收縮和總收縮。
[0051](b)海水珊瑚骨料混凝土固鹽劑在化學(xué)固定海水及珊瑚骨料中的C1—、S042—、Na+、K+、Ca2+、Mg2+等離子后，生成的鹽類晶體具有微填充或微膨脹的特性，從而可以有效降低混凝土的收縮。
[0052](C)珊瑚骨料為準(zhǔn)輕骨料，其熱膨脹系數(shù)高于普通砂石骨料。因此，上述海水珊瑚骨料混凝土在其澆筑后硬化前，其因膠凝材料水化引起的溫度升高將導(dǎo)致積累較大殘余熱膨脹變形，從而有效降低混凝土的早期收縮。
[0053](2)低水化熱:
[0054]因?yàn)樵诘蜔岷９す杷猁}水泥中，C2S(2Ca0.S12)含量大于45%，C3A(3Ca0.Al2O3)含量為4%?4.5%，3d水化熱不大于195kJ/kg，7d水化熱不大于220kJ/kg;其水化熱比低熱硅酸鹽水泥還要略低;此外，海水珊瑚骨料混凝土固鹽劑自身的水化特性較低，早期水化熱明顯低于硅酸鹽水泥，且其摻量可達(dá)30 %。因此，通過(guò)固鹽劑和低熱海工硅酸鹽水泥綜合可降低海水珊瑚骨料混凝土的水化溫升而減少/避免溫度裂縫。
[0055](3)高強(qiáng)耐久:
[0056]由于固鹽劑分階段、分類固定海水及珊瑚骨料中的C1—、S042—、Na+、K+、Ca2+、Mg2+等離子以及多尺度、分階段致密化過(guò)程，加之海水混凝土減水劑可大幅降低水膠比、消泡劑可充分消除新拌混凝土中的大氣泡，從而可以提高和保證海水珊瑚骨料混凝土的強(qiáng)度并克服其長(zhǎng)期強(qiáng)度倒縮的問(wèn)題。
[0057](4)栗送施工:
[0058]珊瑚骨料海水混凝土減水劑可克服海水+珊瑚骨料拌合時(shí)混凝土工作性差、混凝土粘稠的問(wèn)題(該粘稠問(wèn)題主要是由于珊瑚骨料中細(xì)粉含量高、骨料棱角粗糙、內(nèi)摩擦角大，海水增粘等因素所引起)，從而可以實(shí)現(xiàn)栗送機(jī)械化高效施工。通過(guò)緩凝劑可以延長(zhǎng)海水珊瑚骨料混凝土在南海島礁高溫含鹽環(huán)境下的施工作業(yè)時(shí)間，克服海水+珊瑚骨料拌合混凝土引發(fā)的凝結(jié)時(shí)間提前的問(wèn)題。固鹽劑中的微細(xì)顆粒粉體成分可增加混凝土的包裹性和柔軟性。
[0059](5)經(jīng)濟(jì)適用、綠色環(huán)保:
[0060]采用南海珊瑚島礁當(dāng)?shù)卮媪烤薮蟮暮Ｑ蟮赜蛐栽牧?海水+珊瑚砂石骨料，通過(guò)大比例就地取材(高于75%)，可以有效地克服因混凝土大宗原材料長(zhǎng)途海運(yùn)引起的造價(jià)尚昂、耗時(shí)耗能低效的缺點(diǎn)O
[0061 ]以下將以幾個(gè)具體實(shí)現(xiàn)方式為例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的介紹。
[0062]實(shí)施例一:
[0063]在本實(shí)施例中，所述海水珊瑚骨料混凝土由下列原料按質(zhì)量組成:
[0064]低熱海工硅酸鹽水泥320kg，海水珊瑚骨料混凝土固鹽劑135kg，海水183kg，預(yù)先篩取的天然珊瑚砂石混合物(粒度為O?20mm) 530kg，預(yù)先篩取的破碎珊瑚石砂混合物(粒度為O?31.5mm) 1020kg，海水珊瑚骨料混凝土減水劑3.6kg，混凝土緩凝劑280g，混凝土消泡劑7g。
[0065]另外，較佳的，所述低熱海工硅酸鹽水泥3d水化熱不大于195kJ/kg，7d水化熱不大于220kJ/kgo
[0066]較佳的，所述海水珊瑚骨料混凝土固鹽劑由微硅粉、納米二氧化硅粉、偏高領(lǐng)土、礦粉組成。
[0067]較佳的，在所述預(yù)先篩取的天然珊瑚砂石混合物(粒度為O?20_)中，含珊瑚礁砂(粒度為O?5mm)70%?95%，含珊瑚礁石(粒度為5?20mm)5%?30%。
[0068]較佳的，在所述預(yù)先篩取的破碎珊瑚石砂混合物(粒度為O?31.5mm)中，含珊瑚礁砂(粒度為O?5mm)5%?25%，含珊瑚礁石(粒度為5?31.5mm)75%?95%。
[0069]較佳的，所述珊瑚骨料海水混凝土減水劑為改性聚羧酸降粘保坍型。
[0070]較佳的，所述混凝土緩凝劑為葡萄糖酸鈉和白糖按質(zhì)量比例3:2復(fù)合而成。
[0071 ]較佳的，所述混凝土消泡劑為進(jìn)口聚醚改性硅型。
[0072]較佳的，所述海水為天然海水或一次淡化海水。
[0073]在本實(shí)施例中，所述海水珊瑚骨料混凝土的28d抗壓強(qiáng)度為41.1MPa，且長(zhǎng)期強(qiáng)度穩(wěn)定、無(wú)倒縮;其28d自收縮為零，28d總收縮比同等強(qiáng)度普通砂石骨料淡水混凝土要降低約ΙΟΟμε;同等膠材用量及水膠比條件下，其水化溫升較普通混凝土降低約20%?35%;其新拌混凝土工作性良好，初始坍落度245mm，擴(kuò)展度580mm，Ih坍落度損失30mm，在南海島礁高溫高鹽環(huán)境下可采用栗送施工或裝載機(jī)施工。
[0074]實(shí)施例二:
[0075]在本實(shí)施例中，所述海水珊瑚骨料混凝土由下列原料按質(zhì)量組成:
[0076]低熱海工硅酸鹽水泥350kg，海水珊瑚骨料混凝土固鹽劑150kg，海水155kg，預(yù)先篩取的天然珊瑚砂石混合物(粒度為O?20mm)460kg，預(yù)先篩取的破碎珊瑚石砂混合物(粒度為O?31.5mm) 1060kg，海水珊瑚骨料混凝土減水劑5.8kg，混凝土緩凝劑400g，混凝土消泡劑8g。
[0077]在本實(shí)施例中，所述海水珊瑚骨料混凝土所用的原料均與實(shí)施例一中的相同。
[0078]在本實(shí)施例中，所述海水珊瑚骨料混凝土的28d抗壓強(qiáng)度為52.1MPa，且長(zhǎng)期強(qiáng)度穩(wěn)定、無(wú)倒縮;其28d自收縮為零，28d總收縮比同等強(qiáng)度普通砂石骨料淡水混凝土要降低約200με;同等膠材用量及水膠比條件下，其水化溫升較普通混凝土降低約18%?30%;其新拌混凝土工作性良好，初始坍落度230mm，擴(kuò)展度540mm，Ih坍落度損失35mm，在南海島礁高溫高鹽環(huán)境下可采用栗送施工或裝載機(jī)施工。
[0079]綜上所述，本發(fā)明中的低收縮、低水化熱、高強(qiáng)栗送的海水珊瑚骨料混凝土中，采用低熱海工硅酸鹽水泥、海水珊瑚骨料混凝土固鹽劑、預(yù)先篩取的天然珊瑚砂石混合物(粒度為O?20mm)、預(yù)先篩取的破碎珊瑚石砂混合物(粒度為O?31.5mm)、珊瑚骨料海水混凝土減水劑、混凝土緩凝劑、混凝土消泡劑、天然海水或一次淡化海水配合而成，因此，通過(guò)固鹽劑和低熱海工硅酸鹽水泥綜合可以降低混凝土的水化溫升而減少/避免溫度裂縫;通過(guò)珊瑚砂石骨料多孔預(yù)吸水+返水內(nèi)養(yǎng)護(hù)減縮特性、固鹽劑固鹽后產(chǎn)物微填充作用、珊瑚混凝土早期熱膨脹性高于普通混凝土而綜合降低海水珊瑚骨料自收縮和總收縮;通過(guò)固鹽劑分階段、分類固定海水及珊瑚骨料中海鹽離子以及多尺度、分階段致密化過(guò)程，加之海水混凝土減水劑大幅降低水膠比來(lái)提高海水珊瑚骨料混凝土的強(qiáng)度并克服其長(zhǎng)期強(qiáng)度倒縮問(wèn)題;通過(guò)珊瑚骨料海水混凝土減水劑來(lái)克服海水+珊瑚骨料拌合時(shí)混凝土工作性差、混凝土粘稠的問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)栗送機(jī)械化高效施工;通過(guò)緩凝劑延長(zhǎng)海水珊瑚骨料混凝土在南海島礁高溫含鹽環(huán)境下的澆筑作業(yè)時(shí)間，克服海水+珊瑚骨料拌合混凝土引發(fā)的凝結(jié)時(shí)間提前的問(wèn)題;通過(guò)消泡劑來(lái)控制海水珊瑚骨料混凝土的含氣量，克服多孔的珊瑚骨料拌合加水孔內(nèi)氣體排出后在新拌混凝土中引發(fā)較多大氣泡的問(wèn)題，從而保障實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度。最后，通過(guò)海水+珊瑚砂石骨料這樣的海洋地域性原材料的就地取材(比例大于75% )，從而解決因混凝土大宗原材料長(zhǎng)途海運(yùn)引起的造價(jià)高昂、耗時(shí)費(fèi)力低效的缺點(diǎn)。因此，本發(fā)明所提供的低收縮、低水化熱、高強(qiáng)栗送海水珊瑚骨料混凝土可以適用于南海遠(yuǎn)海島礁土木工程建設(shè)，不但經(jīng)濟(jì)適用，而且安全耐久。
[0080]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種海水珊瑚骨料混凝土，其特征在于，所述海水珊瑚骨料混凝土由下列原料按重量比例組成: 低熱海工硅酸鹽水泥12.7 %?16.1 %，海水珊瑚骨料混凝土固鹽劑5.3 %?6.9 %，海水6.9%?8.3 %，預(yù)先篩取的天然珊瑚砂石混合物19.8%?24.8%，預(yù)先篩取的破碎珊瑚石砂混合物49.0 %?61.6 %，珊瑚骨料海水混凝土減水劑摻量占膠凝材料質(zhì)量的0.6 %?1.1%，混凝土緩凝劑摻量占膠凝材料質(zhì)量的5/萬(wàn)?8/萬(wàn)，混凝土消泡劑摻量占珊瑚骨料海水混凝土減水劑質(zhì)量的10/萬(wàn)?15/萬(wàn)； 其中，所述天然珊瑚砂石混合物的粒度為O?20_，所述破碎珊瑚石砂混合物的粒度為O?31.5mmο2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水珊瑚骨料混凝土，其特征在于，所述海水珊瑚骨料混凝土由下列原料按質(zhì)量組成: 低熱海工硅酸鹽水泥320kg，海水珊瑚骨料混凝土固鹽劑135kg，海水183kg，預(yù)先篩取的天然珊瑚砂石混合物530kg，預(yù)先篩取的破碎珊瑚石砂混合物1020kg，海水珊瑚骨料混凝土減水劑3.6kg，混凝土緩凝劑280g，混凝土消泡劑7g。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水珊瑚骨料混凝土，其特征在于，所述海水珊瑚骨料混凝土由下列原料按質(zhì)量組成: 低熱海工硅酸鹽水泥350kg，海水珊瑚骨料混凝土固鹽劑150kg，海水155kg，預(yù)先篩取的天然珊瑚砂石混合物460kg，預(yù)先篩取的破碎珊瑚石砂混合物1060kg，海水珊瑚骨料混凝土減水劑5.8kg，混凝土緩凝劑400g，混凝土消泡劑8g。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水珊瑚骨料混凝土，其特征在于: 在所述低熱海工硅酸鹽水泥中，C2S(2Ca0.S12)含量大于45%，C3A(3Ca0.Al2O3)含量為4%?4.5% ; 3d水化熱不大于195kJ/kg，7d水化熱不大于220kJ/kg;強(qiáng)度等級(jí)為42.5。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水珊瑚骨料混凝土，其特征在于，所述海水珊瑚骨料混凝土的固鹽劑中包括: 微硅粉15 %?25 %、納米二氧化硅粉1.5 %?3 %、偏高領(lǐng)土12 %?24%和礦粉50 %?64%。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水珊瑚骨料混凝土，其特征在于: 所述預(yù)先篩取的天然珊瑚砂石混合物中包括文石和方解石； 在所述預(yù)先篩取的天然珊瑚砂石混合物中，珊瑚礁砂的含量為70%?95%，珊瑚礁石的含量為5%?30%，南海島礁自然環(huán)境下含水率為12% ; 其中，所述珊瑚礁砂的粒度為O?5_ ；所述珊瑚礁石的粒度為5?20_。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水珊瑚骨料混凝土，其特征在于: 所述預(yù)先篩取的破碎珊瑚石砂混合物中包括文石和方解石； 在所述預(yù)先篩取的破碎珊瑚石砂混合物中，珊瑚礁砂的含量為5%?25%，珊瑚礁石的含量為75%?95%，南海島礁自然環(huán)境下含水率為10.5% ; 其中，所述珊瑚礁砂的粒度為O?5mm;所述珊瑚礁石的粒度為5?31.5mm。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水珊瑚骨料混凝土，其特征在于: 所述珊瑚骨料海水混凝土減水劑為改性聚羧酸降粘保坍型。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水珊瑚骨料混凝土，其特征在于: 所述混凝土緩凝劑為葡萄糖酸鈉和白糖按質(zhì)量比例3:2復(fù)合而成。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水珊瑚骨料混凝土，其特征在于: 所述混凝土消泡劑為進(jìn)口聚醚改性硅型。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水珊瑚骨料混凝土，其特征在于: 所述海水為天然海水或一次淡化海水。12.—種如權(quán)利要求1?11所述的海水珊瑚骨料混凝土的生成方法，其特征在于，該方法包括: 將所述海水珊瑚骨料混凝土的各種原料采用強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)攪拌預(yù)設(shè)時(shí)間，使得新摔混凝土對(duì)落度為200mm?260mm，擴(kuò)展度為520mm?620mm，I小時(shí)對(duì)落度損失小于40mm。
【文檔編號(hào)】C04B111/34GK105936593SQ201610274695
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年4月28日
【發(fā)明人】韓宇棟, 紫民, 岳清瑞, 郭 東, 張宏波, 郝挺宇, 王建平, 連偉, 侯兆新, 蘇波, 曾濱, 李春平
【申請(qǐng)人】中冶建筑研究總院有限公司, 中國(guó)人民解放軍91058部隊(duì), 中國(guó)人民解放軍海軍工程設(shè)計(jì)研究局