高抗壓強(qiáng)度型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)用混凝土的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種混凝±，具體涉及一種高抗壓強(qiáng)度型鋼混凝±組合結(jié)構(gòu)用混凝 上。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著建筑規(guī)模的不斷擴(kuò)大、建筑形式的不斷創(chuàng)新W及設(shè)計(jì)、施工技術(shù)快速 發(fā)展，鋼管混凝±和型鋼混凝±結(jié)構(gòu)得到越來越廣泛的應(yīng)用。目前，在鋼-混結(jié)構(gòu)的應(yīng)用 中，型鋼或鋼管外包混凝±均采用傳統(tǒng)的支設(shè)模板直接德?lián)v的方法德筑。
[0003] 型鋼高強(qiáng)高性能混凝±組合結(jié)構(gòu)是新型高技術(shù)混凝±在型鋼混凝± (SRC)組合 結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。其中，型鋼混凝±組合結(jié)構(gòu)（簡稱SRC結(jié)構(gòu)）是鋼一混凝±組合結(jié)構(gòu)的一 種主要形式，由于其承載能力高、剛度大及抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)，已越來越多地應(yīng)用于大跨、 重型結(jié)構(gòu)和地震區(qū)的高層和超高層建筑。SRC結(jié)構(gòu)比鋼結(jié)構(gòu)可節(jié)省大量鋼材，增大截面剛 度，克服了鋼結(jié)構(gòu)耐火性和耐久性差及易屈曲失穩(wěn)等缺點(diǎn)，使鋼材的能力得W充分的發(fā)揮， 一般可比純鋼結(jié)構(gòu)節(jié)約鋼材50%左右。與普通鋼筋混凝± (RC)結(jié)構(gòu)相比，型鋼混凝±結(jié) 構(gòu)中的配鋼率可比鋼筋混凝±結(jié)構(gòu)中的配筋率大很多，因此可W在有限的截面面積中配置 較多的鋼材，所W型鋼混凝±構(gòu)件的承載能力高于同樣外形的鋼筋混凝±構(gòu)件的承載能力 一倍W上，從而可W有效地減小構(gòu)件的截面尺寸，避免鋼筋混凝±結(jié)構(gòu)中常出現(xiàn)的服梁胖 柱現(xiàn)象，增加建筑結(jié)構(gòu)的使用面積和凈空并減少建筑的造價(jià)，取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。在施工 上，型鋼混凝±結(jié)構(gòu)的鋼骨架可作為承受全部施工荷載（包括掛模與所德混凝±)的支承 體系，大大簡化了支模工程。由于SRC結(jié)構(gòu)具有整體性強(qiáng)，延性性能好等優(yōu)點(diǎn)，能大大改善 鋼筋混凝±受剪破壞的脆性性質(zhì)，使結(jié)構(gòu)抗震性能得到明顯的改善，強(qiáng)度及延性均比RC結(jié) 構(gòu)有較大的提高，因此即使在高層鋼結(jié)構(gòu)中，底部若干層也往往為SRC結(jié)構(gòu)型式，如上海金 茂大廈、深圳的帝王大廈、香港的九龍大廈和國際財(cái)政中也等。據(jù)日本1978年宮城縣沖地 震的統(tǒng)計(jì)顯示，在調(diào)查的95幢層數(shù)為7~17層的SRC建筑中，僅有13% (12幢）發(fā)生主 體輕微損壞。因此在日本和歐美等發(fā)達(dá)國家，SRC結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝±結(jié)構(gòu) 并稱為四大結(jié)構(gòu)。日本抗震規(guī)范規(guī)定：高度超過45米的建筑物不得使用鋼筋混凝±結(jié)構(gòu)， 而型鋼混凝±結(jié)構(gòu)則不受此限制。我國也是一個(gè)多地震國家，絕大多數(shù)地區(qū)為地震區(qū)，部分 地區(qū)位于高烈度區(qū)，因此在我國，特別是經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)而且受地震影響較大的西部地區(qū)推廣 SRC結(jié)構(gòu)就具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。到目前為止，我國采用SRC結(jié)構(gòu)的建筑面積約為建筑 總面積的千分之一，而日本在六層W上的建筑物中采用SRC結(jié)構(gòu)的建筑物占總建筑面積的 62.8%。因此，SRC結(jié)構(gòu)在我國有非常廣闊的應(yīng)用前景，尤其隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷增強(qiáng) 及高強(qiáng)鋼材和高強(qiáng)高性能混凝± (他們是被公認(rèn)的21世紀(jì)材料）的成功研制與應(yīng)用，將促 進(jìn)該種結(jié)構(gòu)體系的推廣應(yīng)用。
[0004] 型鋼與混凝±之間良好的粘結(jié)作用是保證型鋼混凝±構(gòu)件中型鋼與混凝±協(xié)調(diào) 工作的基礎(chǔ)，型鋼、鋼筋和混凝±立種材料元件協(xié)同工作，W抵抗各種外部作用效應(yīng)，才能 夠充分發(fā)揮型鋼混凝±組合結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。但型鋼混凝±結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝±結(jié)構(gòu)的顯著區(qū)別 在于型鋼與混凝±之間的粘結(jié)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鋼筋與混凝±之間的粘結(jié)力，型鋼與普通混凝± 的粘結(jié)力大約只相當(dāng)于光面鋼筋粘結(jié)力的45%。國內(nèi)外諸多試驗(yàn)研究結(jié)果表明，型鋼與混 凝±之間存在著粘結(jié)滑移現(xiàn)象，且對SRC構(gòu)件的受力性能有顯著影響。因此，如何保證型 鋼與混凝±有效地協(xié)同工作成為型鋼混凝±組合結(jié)構(gòu)研究的重點(diǎn)之一。目前工程設(shè)計(jì)中對 型鋼與混凝±之間粘結(jié)滑移問題的處理方法一般有兩種；其一是在構(gòu)件表面加設(shè)剪切連接 件，該樣勢必造成施工中的不便并提高造價(jià)；其二是降低構(gòu)件的承載能力，W考慮粘結(jié)滑移 的影響，該樣必然存在不經(jīng)濟(jì)的因素。另一方面，在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中普遍存在著重強(qiáng)度而輕 耐久性的現(xiàn)象，國內(nèi)外已出現(xiàn)過諸多混凝±結(jié)構(gòu)在使用過程中的安全性和耐久性方面的問 題。一些混凝±結(jié)構(gòu)在使用不足設(shè)計(jì)年限一半即由于堿骨料反應(yīng)、氯離子侵蝕等原因而完 全喪失使用功能乃至承載能力，個(gè)別工程甚至出現(xiàn)局部巧塌或整體倒塌，造成人員傷亡或 建筑設(shè)施破壞。
[0005] 混凝±是指由膠結(jié)料（有機(jī)的、無機(jī)的或有機(jī)無機(jī)復(fù)合的）、顆粒狀集料、水W及 需要加入的化學(xué)外加劑和礦物慘合料按適當(dāng)比例拌制而成的混合料，或經(jīng)硬化后形成具有 堆聚結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料。一般是W膠凝材料、水、細(xì)骨料、粗骨料，按適當(dāng)比例配合，有需要時(shí) 慘入外加劑和礦物慘合料。
[0006] 混凝±是當(dāng)代最主要的±木工程材料之一。
[0007] 混凝±具有原料豐富，價(jià)格低廉，生產(chǎn)工藝簡單的特點(diǎn)，因而使其用量越來越大。 同時(shí)混凝±還具有抗壓強(qiáng)度高，耐久性好，強(qiáng)度等級范圍寬等特點(diǎn)。該些特點(diǎn)使其使用范圍 十分廣泛，不僅在各種±木工程中使用，就是造船業(yè)，機(jī)械工業(yè)，海洋的開發(fā)，地?zé)峁こ痰龋?混凝±也是重要的材料。
[0008] 混凝±是一種充滿生命力的建筑材料。隨著混凝±組成材料的不斷發(fā)展，人們對 材料復(fù)合技術(shù)認(rèn)識不斷提高。對混凝±的性能要求不僅僅局限于抗壓強(qiáng)度，而是在立足強(qiáng) 度的基礎(chǔ)上，更加注重混凝±的耐久性、變形性能等綜合指標(biāo)的平衡和協(xié)調(diào)?；炷栏黜?xiàng)性 能指標(biāo)的要求比W前更明確、細(xì)化和具體。同時(shí)，建筑設(shè)備水平的提升，新型施工工藝的不 斷涌現(xiàn)和推廣，使混凝±技術(shù)適應(yīng)了不同的設(shè)計(jì)、施工和使用要求，發(fā)展很快。
[0009] 混凝±在正常情況下，抗壓強(qiáng)度較高，但是其強(qiáng)度損失受火溫度的高低、火作用時(shí) 間的長短影響明顯；當(dāng)溫度超過60(TC時(shí)，一般混凝±的抗壓強(qiáng)度會(huì)降到正常溫度下強(qiáng)度 的85%，甚至更低。
[0010] 因此，混凝±的耐熱性能亟待改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一是提供一種高 抗壓強(qiáng)度型鋼混凝±組合結(jié)構(gòu)用混凝±。
[0012] 本發(fā)明目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0013] 一種高抗壓強(qiáng)度型鋼混凝±組合結(jié)構(gòu)用混凝±，其特征在于，每立方米混凝±包 括：普通娃酸鹽水泥350-450kg，河砂400-680kg，碎石650-950kg，水150-260kg，粉煤灰 60-80kg，耐熱集料 300-500kg，減水劑 20-50kg，膨脹劑 20-50kg ;
[0014] 所述膨脹劑由下述重量份的組分組成；一水硫酸猛10-30份、明機(jī)10-30份、熟石 膏10-30份。
[0015] 優(yōu)選的，所述耐熱集料由下述重量份的組分組成：陶粒30-50份，膨脹珍珠巖 20-40份，燒結(jié)鎮(zhèn)砂20-40份。
[0016] 優(yōu)選的，所述減水劑為脂肪酸系高效減水劑或蔡賴酸鹽減水劑。
[0017] 本發(fā)明中，
[0018] 普通娃酸鹽水泥，由娃酸鹽水泥熟料、5% -20%的混合材料及適量石膏磨細(xì)制成 的水硬性膠凝材料，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為GB175-2007。
[0019] 河砂，優(yōu)選為粒徑0. 35-0. 5mm的河砂。
[0020] 碎石，優(yōu)選的碎石為玄武巖或花崗巖，碎石的粒徑優(yōu)選為6-20mm。
[0021] 粉煤灰，從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細(xì)灰稱為粉煤灰，粉煤灰是燃煤電 廠排出的主要固體廢物。粉煤灰的組成（質(zhì)量百分比）一般為；Si〇2 1.30-65.76 %， AI2O3 1.59-40. 12 %，F(xiàn)e2〇3 1.50-6. 22 %，CaO 1.44-16. 80 %，MgO 1.20-3. 72 %，S〇3 1.00-6. 00%，化2〇 1.10-4. 23%，K2O 1.02-2. 14%。
[0022] 陶粒，即陶質(zhì)的顆粒，粒徑一般為6-20mm。優(yōu)選為粘±陶?；蝽搸r陶粒。
[0023] 膨脹珍珠巖，由于在1000~130(TC高溫條件下其體積迅速膨脹4~30倍，故統(tǒng)稱 為膨脹珍珠巖，膨脹倍數(shù)一般為7~10倍。化學(xué)組成為；Si〇268~76%、AI2O3II~16%、 Fe2〇32 ~5%、Ca0 < 2%、Mg0 < 2%、Ti〇2< 2%、K2〇+Na2〇5 ~9%，其他 8 ~11%。
[0024] 燒結(jié)鎮(zhèn)砂，用豎塞、回轉(zhuǎn)塞等高溫設(shè)備一次鍛燒或二步鍛燒工藝，菱鎮(zhèn)礦經(jīng) 1550-160(TC鍛燒即所謂燒死的鎮(zhèn)砂稱燒結(jié)鎮(zhèn)砂。本發(fā)明中優(yōu)選的燒結(jié)鎮(zhèn)砂的牌號有 MS-96, MS-97a，MS-97b，MS-98。
[00巧]本發(fā)明還提供了所述高抗壓強(qiáng)度型鋼混凝±組合結(jié)構(gòu)用混凝±的制備方法，包括 如下步驟：按原料配比稱取各原料，在混凝±攬拌機(jī)中攬拌2-lOmin。
[0026] 發(fā)明人通過大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，使用本發(fā)明的高抗壓強(qiáng)度型鋼混凝±組合結(jié)構(gòu)用混凝 ±，具有優(yōu)異的耐熱效果，抗壓強(qiáng)度好，與型鋼粘結(jié)強(qiáng)度，使用壽命長。
[0027] 本產(chǎn)品的制備工藝簡單，產(chǎn)品成本低，產(chǎn)品的綜合性能較優(yōu)異?？蒞廣泛應(yīng)用于廠 房、倉庫、居民樓、辦公樓、商場、候車廳等諸多建筑。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。實(shí)施例中的混凝±攬拌機(jī)為鄭州市振恒 建筑工程設(shè)備有限公司生產(chǎn)的JS1000 ;所述普通娃酸鹽水泥為甘肅省祁連山水泥股份有 限公司生產(chǎn)的祁連山牌P. 042. 5普通娃酸鹽水泥；所述陶粒為粒徑6-20mm的頁巖陶粒，其 筒壓強(qiáng)度為6. 7M，吸水率為1. 10%，堆積密度為89化g/m3;燒結(jié)鎮(zhèn)砂的型號為MS-96 ;所述 碎石為粒徑6-20mm的玄武巖；河砂為粒徑0. 35-0. 5mm的河砂。所述減水劑為天津市雍陽 減水劑廠生產(chǎn)的SKY-2高效減水劑。
[0029] 熟石膏，英文名bassanite，成分化[S04] ? 0. 5&0。單斜晶系。明機(jī)，又稱十二水 硫酸鉛鐘，是含有結(jié)晶水的硫酸鐘和硫酸鉛的復(fù)鹽。一水硫酸猛，分子式MnS化? &0。
[0030] 實(shí)施例1
[0031] 按照表1中對應(yīng)的實(shí)施例1數(shù)據(jù)稱取各組分，在混凝±攬拌機(jī)中攬拌3min，即得到 實(shí)施例1的高抗壓強(qiáng)度型鋼混凝±組合結(jié)構(gòu)用混凝±。
[0032] 表1 ;高抗壓強(qiáng)度型鋼混凝±組合結(jié)構(gòu)用混凝±每立方米配方表單位；kg
[0033]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高抗壓強(qiáng)度型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)用混凝土，其其特征在于，每立方米混凝土包 括：普通硅酸鹽水泥350-450kg，河砂400-680kg，碎石650-950kg，水150-260kg，粉煤灰 60-80kg，耐熱集料 300-500kg，減水劑 20-50kg，膨脹劑 20-50kg ; 所述膨脹劑由下述重量份的組分組成：一水硫酸錳10-30份、明礬10-30份、熟石膏 10-30 份。
2. 如權(quán)利要求1所述的高抗壓強(qiáng)度型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)用混凝土，其特征在于，所述 耐熱集料由下述重量份的組分組成：陶粒30-50份，膨脹珍珠巖20-40份，燒結(jié)鎂砂20-40 份。
3. 如權(quán)利要求1和2所述的高抗壓強(qiáng)度型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)用混凝土，其特征在于，所 述減水劑為脂肪酸系聞效減水劑或蔡橫酸鹽減水劑。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高抗壓強(qiáng)度型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)用混凝土，其特征在于，每立方米混凝土包括：普通硅酸鹽水泥350-450kg，河砂400-680kg，碎石650-950kg，水150-260kg，粉煤灰60-80kg，耐熱集料300-500kg，減水劑20-50kg，膨脹劑20-50kg；所述膨脹劑由下述重量份的組分組成：一水硫酸錳10-30份、明礬10-30份、熟石膏10-30份。本發(fā)明生產(chǎn)成本低、耐熱性能好，抗壓強(qiáng)度好，與型鋼粘結(jié)強(qiáng)度。
【IPC分類】C04B28-04
【公開號】CN104649634
【申請?zhí)枴緾N201510092230
【發(fā)明人】夏學(xué)云, 宋國新
【申請人】上海閔軒鋼結(jié)構(gòu)工程有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年3月2日