本发明涉及一种用于浇筑墩柱的混凝土材料、外加剂及其使用方法，属于建筑材料
技术领域：
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背景技术：
：墩柱，即土木工程中用于承载上部结构物的下部承重物。墩柱截面多为圆形，也有椭圆形、方形、曲线形、抛物线形等异性墩柱。在公路桥、铁路桥、人行道等桥梁、立交桥、匝道桥、天桥等工程中是重要的组成部分。墩柱作为桥梁、铁路桥、高架桥等的重要组成部分，其外观与质量都对桥梁整体的稳定性产生深远的影响。墩柱一般采用混凝土和钢筋制备，混凝土是指由胶凝材料将骨料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土是指用水泥作胶凝材料，砂、石作骨料；与水(可含外加剂或掺合料)按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，混凝土的配比关系着混凝土的质量问题，更关乎桥梁工程的抗压、抗震等性能的使用，因此把握好混凝土的配比，对于桥梁工程的质量有着十分重要的意义。现有的混凝土一般是采用水泥、细骨料如细沙、粗骨料如石子、掺合料如石灰等、水。混凝土材料配比用料的不合适，会使在墩柱拆模之后，经常会出现开裂、蜂窝、麻面、空洞及气泡现象，一方面，会影响桥梁墩柱的外观；另一方面，还让墩柱的稳定性大打折扣。开裂的原因主要是由于混凝土内部较高的温度，形成蜂窝现象是由于混凝土结构离析的现象，一定程度上影响了桥梁墩柱的施工效果，而麻面、空洞及气泡则是混凝土析水造成的。技术实现要素：(一)要解决的技术问题为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种用于浇筑墩柱的混凝土材料及其外加剂，可有效避免墩柱出现开裂、蜂窝、麻面、空洞及气泡等现象。(二)技术方案为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：一种用于浇筑墩柱的混凝土材料，包含下列重量份的材料：硅酸盐水泥80～120份、石子350～420份、砂220～280份、外加剂2～26份；水40～120份。优选的，硅酸盐水泥100份、砂250份，石子385份、水60份、外加剂8份。其中，所述外加剂包括下列重量份的材料：木质素磺酸盐10～20份、粉煤灰50～70份、硝酸钙1～5份、亚硝酸钠0.5～2份、沸石粉1～5份、麻纤维1～5份。优选的，木质素磺酸盐15份、粉煤灰62份、硝酸钙3份、亚硝酸钠1份、沸石粉3份、麻纤维3份。优选的，所述木质素磺酸盐包括木质素磺酸钠、木质素磺酸钾或木质素磺酸钙中的至少一种。其中，所述硅酸盐水泥为强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥。其中，所述石子的粒径为10～20mm，砂为中砂或细砂，所述细砂的粒径为0.25mm～0.125mm，所述中砂的粒径为0.5mm～0.25mm。本发明还提供一种用于浇筑墩柱的混凝土材料的使用方法，包括如下步骤：s1、将上述方案限定比例的硅酸盐水泥、石子、砂、外加剂加入到搅拌机中，均匀搅拌1～3min；s2、向搅拌机中加入上述方案的外加剂和水的70％，搅拌3～5min；s3、再向搅拌机中加入剩下30％的水，搅拌2～3min。优选地，s1、将上述方案限定比例的硅酸盐水泥、石子、外加剂加入到搅拌机中，均匀搅拌2min；s2、向搅拌机中加入上述方案外加剂和水的70％，搅拌4min；s3、再向搅拌机中加入剩下30％的水，搅拌2min。本发明还提供一种用于浇筑墩柱的混凝土外加剂，包括下列重量份的材料：木质素磺酸盐10～20份、粉煤灰50～70份、硝酸钙1～5份、亚硝酸钠0.5～2份、沸石粉1～5份、麻纤维1～5份；优选的，木质素磺酸盐15份、粉煤灰60份、硝酸钙3份、亚硝酸钠0.5份、沸石粉3份、麻纤维3份。其中，所述麻纤维的长度为6～10mm。本发明还提供一种上述用于浇筑墩柱的混凝土外加剂的制备方法，包括如下步骤：s1、将木质素磺酸盐10～20份、粉煤灰50～70份、硝酸钙1～5份、亚硝酸钠0.5～2份加入搅拌机中搅拌5～10min；s2、将沸石粉1～5份、麻纤维1～5份加入搅拌机中搅拌10～18min。优选的，s1、将木质素磺酸盐15份、粉煤灰62份、硝酸钙3份、亚硝酸钠1份加入搅拌机中搅拌8min；s2、将沸石粉3份、麻纤维3份加入搅拌机中搅拌15min。(三)有益效果本发明的有益效果是：本发明提供的用于浇筑墩柱的混凝土材料，用于浇筑大型墩柱时，可由较好的外观质量，有效避免出现离析、开裂、蜂窝、麻面、空洞及气泡等现象。可用于桥梁、高铁、高架桥等墩柱的混凝土材料，与钢筋一起混合使用还具有抗震功效。本发明提供的用于浇筑墩柱的混凝土外加剂具有超分散硅酸盐水泥、提高硅酸盐水泥胶结性能、改善离析的现象、降低混凝土内部温压等功能，可充分发挥水泥材料的凝胶性能，添加剂的用量可降低硅酸盐水泥用量，实现硅酸盐材料用量下混凝土自密实与低含气量匹配设计，解决混凝土易出现开裂、蜂窝、麻面、空洞及气泡等问题。本发明所用的外加剂中沸石粉对混凝土具有改善混凝土材料的和易性和提高混凝土强度的作用。添加的沸石粉还可使混凝土材料具有能顺利通过输送管道、不阻塞、不离析、粘塑性良好的性能。外加剂中的亚硝酸钠和硝酸钙的掺入还可以防止墩柱混凝土内部钢筋的锈蚀，主要是亚硝酸钠和硝酸钙可以促使钢筋表面形成致密的保护膜。木质素磺酸盐可减少水的使用，并使材料能够分散均匀，改善混凝土和易性，防止开裂等作用。麻纤维的添加，可使混凝土材料加水后在搅拌过程及运输过程中不离析。粉煤灰的使用减少了硅酸盐水泥的用量。具体实施方式为了更好的解释本发明，以便于理解，下面通过具体实施方式，对本发明作详细描述。实施例1在本发明的用于浇筑墩柱的混凝土外加剂的研发过程中，对各成分的比例进行调节，有代表性的比例如下：木质素磺酸盐8101112131415161718192021硝酸钙114.523.52.533241.555.5亚硝酸钠0.10.50.61.30.91.511.41.70.81.822.2沸石粉0.513.51.54.52.5313.54256麻纤维0.514.51.522.533.544156粉煤灰45505456586062646668537072经过无数次对比实验，反复验证，发现当选用以下比例的各成分时：木质素磺酸盐10～20份、粉煤灰50～70份、硝酸钙1～5份、亚硝酸钠0.5～2份、沸石粉1～5份、麻纤维1～5份。本发明的混凝土外加剂可达到预期效果，即能有效分散硅酸盐水泥、提高水泥胶结性能、改善离析的现象、降低混凝土内部温压等作用，当加入粉煤灰可降低硅酸盐水泥的用量，有效节约成本。当外加剂不加入木质素磺酸盐时，所需的水量要比加入木质素磺酸盐的用水量多20％。加入木质素磺酸盐还可降低混凝土内部的温压。优选方案为：木质素磺酸盐10～20份、粉煤灰50～70份、硝酸钙1～5份、亚硝酸钠0.5～2份、沸石粉1～5份、麻纤维1～5份。其中，木质素磺酸盐可选用木质素磺酸钠、木质素磺酸钾或木质素磺酸钙中的任一一种或任意两种或三种的混合。当选用以下比例的各成分时，本发明的混凝土外加剂的效果最佳：木质素磺酸盐15份、粉煤灰62份、硝酸钙3份、亚硝酸钠1份、沸石粉3份、麻纤维3份。另外，所述的麻纤维长度为6～10mm，优选的，麻纤维长度为7～8mm。麻纤维的长度超过10mm，或短于6mm，会有轻微的离析现象。实施例2在本发明的浇筑墩柱的混凝土材料的研发过程中，对各成分的比例进行调节，有代表性的比例如下：经过无数次对比实验，反复验证，发现当选用以下比例的各成分时：硅酸盐水泥80～120份、石子350～420份、砂220～280份、外加剂2～26份；水40～120份。本发明的用于浇筑墩柱的混凝土可达到预期效果，即制备的混凝土墩柱不会有开裂、蜂窝、麻面、空洞及气泡等现象，还具有较好的抗震性能。优选的方案为：硅酸盐水泥90-110份、石子370～415份、砂220～280份、外加剂2～26份；水40～120份。当选用以下比例的各成分时，本发明的用于浇筑墩柱的混凝土材料的效果最佳：硅酸盐水泥100份、砂250份，石子385份、水60份、外加剂8份。另外，硅酸盐水泥为强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥，优选的，强度等级不低于52.5。石子的粒径为10～20mm，优选的，砂为中砂或细砂，所述细砂的粒径为0.25mm～0.125mm，所述中砂的粒径为0.5mm～0.25mm。最优选为中砂。实施例3混凝土外加剂可采用多种方法制备，如有全部混合、搅拌，分批混合、搅拌、分开添加等，本发明人经过无数次实验，发现先将木质素磺酸盐、粉煤灰、亚硝酸钠混合、搅拌，再加入沸石粉、麻纤维搅拌，制得的混凝土外加剂以及由其配制的混凝土的效果最好。具体步骤为：s1、将木质素磺酸盐10～20份、粉煤灰50～70份、硝酸钙1～5份、亚硝酸钠0.5～2份加入搅拌机中搅拌5～10min；其中，各成分比例可以在各自限定的范围内调节，搅拌时间可以在5-10min之间变化。s2、将沸石粉1～5份、麻纤维1～5份加入搅拌机中搅拌10～18min。其中，各成分比例可以在各自限定的范围内调节，搅拌时间可以在10-18min之间变化。优选的方案为：s1、木质素磺酸盐10～20份、粉煤灰50～70份、硝酸钙1～5份、亚硝酸钠0.5～2份加入搅拌机中搅拌5～10min；s2、将沸石粉1～5份、麻纤维1～5份加入搅拌机中搅拌10～18min。最佳方案为：s1、将木质素磺酸盐15份、粉煤灰62份、硝酸钙3份、亚硝酸钠1份加入搅拌机中搅拌8min；s2、将沸石粉3份、麻纤维3份加入搅拌机中搅拌15min。实施例4一种用于浇筑墩柱的混凝土材料的使用方法，包括如下步骤：s1、将上述方案限定比例的硅酸盐水泥、石子、砂、外加剂加入到搅拌机中，均匀搅拌1～3min；s2、向搅拌机中加入上述方案限定比例的70％的水，搅拌3～5min；s3、再向搅拌机中加入剩下的30％的水，搅拌2～3min；优选的，s1、将上述方案限定比例的硅酸盐水泥、石子、外加剂加入到搅拌机中，均匀搅拌2min；s2、向搅拌机中加入上述方案限定比例的70％的水，搅拌4min；s3、再向搅拌机中加入剩下的30％的水，搅拌2min。现在举例说明，用于浇筑墩柱的具体实施时的一个操作流程。将钢模板水平放置，将钢板上的杂物及锈清理干净，将脱模剂均匀涂刷在钢模板内表面，静置24h，待脱模剂干透；将硅酸盐水泥100份、石子385份、中砂250份，外加剂8份按重量比加入到搅拌机中，均匀搅拌3min；向搅拌机中加入42份的水，搅拌5min；再向搅拌机中加入剩下的18份水，搅拌2min；测试搅拌后的混凝土的坍落度为150～170mm；其中的外加剂可采用实施例1中的优选方案中的比例，其中，木质素磺酸盐采用的是木质素磺酸钠。用钢筋搭建钢筋笼模型内框架，将干透后的钢模板拼装在钢筋笼内框架的外围，形成模型外框架，外框架分三层，每层采用四块钢模板拼装，每层钢模板的高度分别为2m、2m、1m，相邻钢模板之间用螺栓固定，钢模板接缝处采用双面胶条粘接，用吊车与人工搭配的方式将框架搭建起来；将前面拌合好的混凝土通过泥浆泵泵管端头接导管的方式入仓，导管下料口低于混凝土上表面10cm，每层混凝土下料厚度为40cm，将振捣棒棒身包裹编织袋，采用6根φ60插入式振捣棒采用埋入式方式振捣，振捣间距为40cm，振捣时间为25s，直至混凝土表面开始泛浆，再进行第二层混凝土浇筑，混凝土浇筑期间浇筑工序不间断，直至混凝土浇筑全部完成。混凝土浇筑完成后通过晒水的方式进行养护，混凝土浇筑完成80h后，松动固定钢模板的螺栓，钢模板采用自上而下的方式分块拆除。混凝土钢模板拆除完成后，从混凝土侧面洒水，将混凝土湿润，再用薄膜覆盖进行封闭保护，混凝土再次养护期间，确保混凝土表面湿润，洒水养护时间为7天。通过上述混凝土施工方法制得的混凝土墩柱，墩柱表面光洁，表面没有开裂，没有麻点，没有气泡、没有蜂窝等现象。做为对比例，在没有加入外加剂的混凝土材料中，搅拌后的坍落度为110mm；混泥土材料的采用上述操作用于浇筑墩柱，获得的混凝土墩柱，墩底有小裂口，局部有气泡和麻点。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明做其它形式的限制，任何本领域技术人员可以利用上述公开的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。当前第1页12