一種隧道用阻燃混凝土及其制備方法技術

本發明專利技術提供了一種阻燃混凝土，以質量份數計，該混凝土包括磷酸三甲苯酯5～15份、TiCl41～5份、水泥5～15份、細砂15～20份、石子15～20份、礦物摻合料1～5份、減水劑1～5份、速凝劑5～15份、纖維料1～5份，余量為水，共計100份。本申請混凝土中添加了阻燃用的磷酸三甲苯酯，增加了混凝土的阻燃性能，該混凝土具有快速凝結的特點，滿足隧道用混凝土的使用條件，方便隧道工程中使用，其制備方法簡單、實用、便于推廣使用。使用。

【技術實現步驟摘要】
一種隧道用阻燃混凝土及其制備方法


[0001]本申請涉及建筑材料領域，尤其涉及一種隧道用阻燃混凝土及其制備方法。

技術介紹

[0002]混凝土具有原料豐富，價格低廉，生產工藝簡單的特點，因而使其用量越來越大。同時混凝土還具有抗壓強度高，耐久性好，強度等級范圍寬等特點。這些特點使其使用范圍十分廣泛，能夠在各種土木工程中使用，尤其是隧道工程中。
[0003]隧道在建設時需要采用混凝土對內壁進行構建，而混凝土的強度會隨著溫度的升高顯著降低。由于隧道的特殊結構，一旦隧道內部發生火災，溫度通產高達1000℃以上，而隧道內部的砌體結構通常難以承受如此高溫，嚴重的甚至可能會導致隧道坍塌而早證重大的事故和傷亡，因此，對于隧道內部的防火設計是隧道建設過程中需要重點考慮的部分。目前現有技術中多采用涂料的方式進行防火隔熱，但涂料往往造價較高，且存在容易剝落，耐久性不好的問題。由于隧道用混凝土對混凝土的凝結時間、強度等條件要求較高，目前未有可用于隧道的阻燃混凝土。

技術實現思路

[0004]本專利技術的目的是提供一種更適用于隧道使用的阻燃混凝土，以質量份數計，所述混凝土包括磷酸三甲苯酯5～15份、TiCl
4 1～5份、水泥5～15份、細砂15～20份、石子15～20份、礦物摻合料1～5份、減水劑1～5份、速凝劑5～15份、纖維料1～5份，余量為水，共計100份。
[0005]進一步的，所述所述混凝土包括磷酸三甲苯酯10份、TiCl41份、水泥12份、細砂16份、石子16份、礦物摻合料4份、減水劑2份、速凝劑8份、纖維料2份，余量為水，共計100份。
[0006]本申請中發現，加入TiCl4可一定程度上降低磷酸三甲苯酯的增塑作用，提高混凝土的可泵性，避免堵管現象。
[0007]進一步的，所述礦物摻合料選自粉煤灰、礦渣粉和沸石粉中的一種或幾種；優選的，粉煤灰。
[0008]粉煤灰與其他摻合料相比流動性較好，一定程度能夠改善混凝土的可泵性。
[0009]進一步的，所述速凝劑為紅星8604型。
[0010]不同速凝劑在不同混凝土配方中所起作用效果不同，本申請中根據隧道用混凝土標準進行篩選，在不影響阻燃及其他性質的前提下，選擇紅星8604型速凝劑。
[0011]進一步的，所述減水劑為木質素磺酸鈉鹽減水劑。
[0012]進一步的，所述纖維料為聚乙烯醇纖維。
[0013]進一步的，所述水泥為礦渣硅酸鹽水泥。
[0014]進一步的，所述石子為5～16mm連續級配碎石，所述細砂的粒徑為0.25mm～0.125mm。
[0015]混凝土的性質受多種因素影響，其中聚乙烯醇纖維、礦渣硅酸鹽水泥和5～16mm連
續級配碎石及細砂的粒徑決定了水泥的可噴性及強度。本申請中纖維、水泥和碎石的相互配合，通過優選得到了抗折強度高，支撐力好，適于隧道使用的阻燃混凝土。
[0016]另一方面，本申請還提供了一種上述的混凝土的制備方法，所述方法包括如下步驟：
[0017]步驟一、將水泥、細砂、石子、礦物摻合料投入攪拌機中，干拌混勻1～5min；
[0018]步驟二、加入磷酸三甲苯酯與TiCl4后攪拌5～10min；
[0019]步驟三、將減水劑、速凝劑溶于水中加入攪拌機中，攪拌1～5min；
[0020]步驟四、最后將聚乙烯醇纖維加入攪拌機中持續攪拌1～5min，獲得混凝土漿料。
[0021]另一方面，本申請還提供了上述的混凝土或上述的方法制備的混凝土在隧道工程中的應用。
[0022]本專利技術具有如下有益效果：
[0023]1、本申請混凝土中添加了阻燃用的磷酸三甲苯酯，增加了混凝土的阻燃性能，提供了一種新的阻燃混凝土的制備方法；
[0024]2、該混凝土具有快速凝結的特點，滿足隧道用混凝土的使用條件，方便隧道工程中使用；
[0025]3、本申請中隧道用阻燃混凝土制備方法簡單、實用、便于推廣使用。
具體實施方式
[0026]為了更清楚的闡釋本申請的整體構思，下面以實施例的方式進行詳細說明。在下文的描述中，給出了大量具體的細節以便提供對本專利技術更為徹底的理解。然而，對于本領域技術人員來說顯而易見的是，本專利技術可以無需一個或多個這些細節而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本專利技術發生混淆，對于本領域公知的一些技術特征未進行描述。
[0027]實施例中未注明具體條件者，按照常規條件或制造商建議的條件進行。
[0028]其中，磷酸三甲苯酯由江蘇省海安石油化工廠提供；礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥由唐山冀東水泥股份有限公司提供；聚乙烯醇纖維、聚丙烯纖維由山東億泰工程材料有限公司提供；粉煤灰、礦渣粉、鋼渣粉、磷渣粉、硅灰、沸石粉由靈壽縣廣茂礦產品加工廠；木質素磺酸鈉鹽減水劑、萘系高效減水劑由濟南濟濱化工有限公司提供；紅星8604型速凝劑、紅星Ⅰ型速凝劑由河南淅建新型建材有限公司提供；JS2000混凝土攪拌機由鄭州市昌利機械制造有限公司提供，轉速為21轉/分。
[0029]如未特殊說明，在以下實施方式中，所用試劑或儀器未注明生產廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規產品。
[0030]其中，細砂的粒徑為0.25mm～0.125mm。
[0031]實施例1磷酸三甲苯酯含量對混凝土耐熱性的影響
[0032]按照配比將水泥、細砂、石子、礦物摻合料投入JS2000混凝土攪拌機中，干拌混勻3min，加入磷酸三甲苯酯，混勻5min，再將減水劑、速凝劑溶于水中加入攪拌機中，攪拌3min。最后將聚乙烯醇纖維加入攪拌機中持續攪拌3min，獲得混凝土漿料。
[0033]其中水泥采用礦渣硅酸鹽水泥，礦物摻合料為磷渣粉，減水劑為木質素磺酸鈉鹽減水劑，速凝劑為紅星8604型，石子為5
?
16mm連續級配碎石。
[0034]水泥、細砂、石子、礦物摻合料比為6:8:8:2。以水泥質量百分比計，加入2％聚乙烯
醇纖維、8％速凝劑、2％減水劑，及不同含量的磷酸三甲苯酯。JGJ/T 372
?
2016規范規定高強噴射混凝土水膠比不應大于0.45，因此本申請水膠比采用0.4。
[0035]混合均勻后，使用GYP
?
90C液壓泵送式濕噴機進行噴射作業。噴射混凝土樣品覆膜養護后室內放置一天后進行拆模，7天后進行耐火試驗。
[0036]耐火極限測試的具體步驟為，首先將試件安置于燃燒試驗機的支架上，同時將兩根熱電偶安放在試件背火面中間位置，并將熱電偶探頭固定，熱電偶線從燃燒試驗機右側的小孔穿出并連接在溫度采集箱上，溫度采集箱和存儲數據的計算機組成溫度采集系統。在試件正下方用J2609型座式酒精噴燈灼燒，噴口距表面約70mm，在水泥石棉板上加蓋5～8cm厚的石棉氈隔熱層，每1min記錄熱電偶溫度，記錄溫度達到220℃所需的時間和100min燃燒的溫度，試驗過程如表1所示。
[0037]表1
[0038][本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種阻燃混凝土，其特征在于，以質量份數計，所述阻燃混凝土包括磷酸三甲苯酯5～15份、TiCl
4 1～5份、水泥5～15份、細砂15～20份、石子15～20份、礦物摻合料1～5份、減水劑1～5份、速凝劑5～15份、纖維料1～5份，余量為水，共計100份。2.根據權利要求1所述的阻燃混凝土，其特征在于，所述阻燃混凝土包括磷酸三甲苯酯10份、TiCl41份、水泥12份、細砂16份、石子16份、礦物摻合料4份、減水劑2份、速凝劑8份、纖維料2份，余量為水，共計100份。3.根據權利要求1所述的阻燃混凝土，其特征在于，所述礦物摻合料選自粉煤灰、礦渣粉和沸石粉中的一種或幾種；優選的，粉煤灰。4.根據權利要求1所述的阻燃混凝土，其特征在于，所述速凝劑為紅星8604型。5.根據權利要求1所述的阻燃混凝土，其特征在于，所述減水劑為木質素磺酸鈉。6.根據權利要求1所述的阻...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李春，
申請(專利權)人：李春，
類型：發明
國別省市：