本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種防凍混凝土，由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比的組分制成：硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥16.5～17.0%、水6～7%、細(xì)骨料26.5～27.5%、粗骨料34.5～37%、相變儲能材料12.5～15.0%、外加劑1.0～2.0%，其中相變儲能材料的相變溫度為4.0～6.0℃、相變焓為240～270J/g。發(fā)明專利技術(shù)有益的效果是：本發(fā)明專利技術(shù)所提供的一種包含相變儲能材料的防凍混凝土有效利用了相變儲能材料的特殊熱工性能，藉以預(yù)防混凝土發(fā)生凍融循環(huán)或減少所遭受的凍融循環(huán)次數(shù)。因此在氣溫不太低時，特別是秋末冬初、冬末春初，可有效避免混凝土橋梁和路面因冰凍而影響交通安全；在嚴(yán)寒地區(qū)可緩解混凝土結(jié)構(gòu)因反復(fù)凍融循環(huán)導(dǎo)致?lián)p傷或劣化的程度；對于冬期施工的混凝土工程而言，可使混凝土在達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度之前免受凍害。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種新型土木工程材料
，尤其是一種防凍混凝土。
技術(shù)介紹
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》(JGJ55)規(guī)定，配制抗凍混凝土必須在嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量和配合比的基礎(chǔ)上，通過摻入適量的防凍劑和(或)引氣劑，使之達(dá)到與服役環(huán)境相匹配的抗凍等級。為了預(yù)防混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋遭受腐蝕，含有氯鹽、亞硝酸鹽或碳酸鹽等廉價高效防凍劑的使用受到嚴(yán)格限制；引氣劑的摻入也可能大幅度降低混凝土的強(qiáng)度并延緩其凝結(jié)時間；抗凍混凝土現(xiàn)場施工時質(zhì)量管理要求高；寒冷地區(qū)冬期路面除冰鹽的使用加速了混凝土結(jié)構(gòu)的劣化。傳統(tǒng)抗凍混凝土的這些缺陷嚴(yán)重制約了其工程應(yīng)用，使混凝土結(jié)構(gòu)因凍害造成的經(jīng)濟(jì)損失和維修費用逐年攀升。到目前為止，還沒有一種防凍混凝土既能滿足與服役環(huán)境相適應(yīng)的抗凍要求，又不會影響到混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的耐久性和長期力學(xué)性能。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種可提高寒冷地區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)的抗凍性和耐久性防凍混凝土。本專利技術(shù)解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案:這種防凍混凝土，由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比的組分制成:硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥16.5 17.0%、水6 7%、細(xì)骨料26.5 27.5%、粗骨料34.5 37%、相變儲能材料12.5 15.0%、外加劑1.0 2.0%，其中相變儲能材料的相變溫度為4.0 6.(TC、相變焓為240 270J/g。原材料具體的品種、規(guī)格與性質(zhì)要求如末尾的表I所示。包含相變儲能材料的混凝土的拌合、運輸、澆筑與養(yǎng)護(hù)等操作方法與普通抗凍混凝土的相應(yīng)方法一致。作為優(yōu)選，所述 外加劑為減水劑、引氣劑或防凍劑。一般摻入適量的減水劑可提高新拌混凝土的工作性。作為優(yōu)選，所述相變儲能材料為正十四烷、石蠟或聚乙二醇。其中正十四烷的相變溫度為5.5°C、相變焓為226J/g。作為優(yōu)選，可將輕量骨料作為所述相變儲能材料的載體，即預(yù)先使相變儲能材料吸附進(jìn)入輕量骨料的內(nèi)部孔隙中，從而提高相變儲能材料的利用效率，輕量骨料可部分等體積取代普通細(xì)骨料、粗骨料，其取代率為30 50%。專利技術(shù)有益的效果是:本專利技術(shù)所提供的一種包含相變儲能材料的防凍混凝土有效利用了相變儲能材料的特殊熱工性能，藉以預(yù)防混凝土發(fā)生凍融循環(huán)或減少所遭受的凍融循環(huán)次數(shù)。從根本上改變傳統(tǒng)抗凍混凝土“抵抗凍害”的做法為這種新型防凍混凝土“預(yù)防凍害”的做法。隨著混凝土所處環(huán)境冬期氣溫的降低，其內(nèi)部溫度也在下降，一旦混凝土的內(nèi)部溫度降至其內(nèi)含相變儲能材料的相變轉(zhuǎn)化溫度時，相變儲能材料即開始發(fā)生相變，一般逐漸由液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)，同時釋放出大量的熱量。所釋放的熱量能有效抑制或緩解混凝土內(nèi)部溫度的持續(xù)下降，從而可能維持在混凝土發(fā)生凍結(jié)的冰點以上。因此在氣溫不太低時，特別是秋末冬初、冬末春初，可有效避免混凝土橋梁和路面因冰凍而影響交通安全；在嚴(yán)寒地區(qū)可緩解混凝土結(jié)構(gòu)因反復(fù)凍融循環(huán)導(dǎo)致?lián)p傷或劣化的程度；對于冬期施工的混凝土工程而言，可使混凝土在達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度之前免受凍害。具體實施例方式實施例一、一種防凍混凝土，由以下單位用量(kg/m3)的組分制成:普通硅酸鹽水泥400、水182、細(xì)骨料635、粗骨料876、正十四烷312、減水劑1.7。按照常規(guī)抗凍混凝土的施工操作方法對本專利技術(shù)中的包含相變儲能材料的防凍混凝土進(jìn)行現(xiàn)場施工。當(dāng)混凝土養(yǎng)護(hù)至56天齡期時，采用溫控凍融設(shè)備對所預(yù)留的同條件養(yǎng)護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)試件按當(dāng)?shù)囟诘湫蜌鉁芈臍v實施凍融循環(huán)檢測，并與不包含相變儲能材料的混凝土(除不摻正十四烷外，其他原材料和用量與上述混凝土組分所列相同；其養(yǎng)護(hù)條件也與包含相變儲能材料的防凍混凝土相同)形成比照。該實施例分別考察了三個不同冬期氣溫特點的地區(qū)的情況。對于所考察的三個地區(qū)而言，不包含相變儲能材料的混凝土整個試驗期遭受的凍融循環(huán)次數(shù)分別為71次、34次、86次；本專利技術(shù)所提供的包含相變儲能材料的防凍混凝土在同時期、同溫度履歷下遭受的凍融循環(huán)次數(shù)分別為44次、18次、61次。后者較前者的凍融循環(huán)次數(shù)減少率依次為22.2%,38.0%、29.1%。由此可見，本專利技術(shù)提供的一種包含相變儲能材料的防凍混凝土能有效減少自身遭受的凍融循環(huán)次數(shù)。實施例二:一種防凍混凝土，由以下單位用量(kg/m3)的組分制成:普通硅酸鹽水泥425、水173、細(xì)骨料642、粗骨料896、石蠟331、減水劑1.8。實施例三:一種防凍混凝土，由以下單位用量(kg/m3)的組分制成:硅酸鹽水泥433、水167、細(xì)骨料688、粗骨料902、 聚乙二醇296、減水劑1.7。權(quán)利要求1.一種防凍混凝土，由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比的組分制成:硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥16.5 17.0%、水6 7%、細(xì)骨料26.5 27.5%、粗骨料34.5 37%、相變儲能材料12.5 15.0%、外加劑1.0 2.0%，其中相變儲能材料的相變溫度為4.0 6.(TC、相變焓為240 270J/g。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防凍混凝土，其特征是:所述外加劑為減水劑、引氣劑或防凍劑。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防凍混凝土，其特征是:所述相變儲能材料為正十四烷、石蠟或聚乙二醇。4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的防凍混凝土，其特征是:可將輕量骨料作為所述相變儲能材料的載體，即預(yù)先使相變儲能材料吸附進(jìn)入輕量骨料的內(nèi)部孔隙中，輕量骨料可部分等體積取代普通細(xì)骨料、粗骨料，其取代率為30 50%。全文摘要本專利技術(shù)涉及一種防凍混凝土，由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比的組分制成硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥16.5～17.0%、水6～7%、細(xì)骨料26.5～27.5%、粗骨料34.5～37%、相變儲能材料12.5～15.0%、外加劑1.0～2.0%，其中相變儲能材料的相變溫度為4.0～6.0℃、相變焓為240～270J/g。專利技術(shù)有益的效果是本專利技術(shù)所提供的一種包含相變儲能材料的防凍混凝土有效利用了相變儲能材料的特殊熱工性能，藉以預(yù)防混凝土發(fā)生凍融循環(huán)或減少所遭受的凍融循環(huán)次數(shù)。因此在氣溫不太低時，特別是秋末冬初、冬末春初，可有效避免混凝土橋梁和路面因冰凍而影響交通安全；在嚴(yán)寒地區(qū)可緩解混凝土結(jié)構(gòu)因反復(fù)凍融循環(huán)導(dǎo)致?lián)p傷或劣化的程度；對于冬期施工的混凝土工程而言，可使混凝土在達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度之前免受凍害。文檔編號C04B24/28GK103193432SQ20131008073公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月13日專利技術(shù)者江晨暉, 楊楊, 胡丹霞, 干學(xué)宏, 潘麗君 申請人:浙江建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種防凍混凝土，由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比的組分制成：硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥16.5～17.0%、水6～7%、細(xì)骨料26.5～27.5%、粗骨料34.5～37%、相變儲能材料12.5～15.0%、外加劑1.0～2.0%，其中相變儲能材料的相變溫度為4.0～6.0℃、相變焓為240～270J/g。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：江晨暉，楊楊，胡丹霞，干學(xué)宏，潘麗君，
申請(專利權(quán))人：浙江建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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