一种抗裂混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术涉及混凝土材料技术领域，具体涉及一种抗裂混凝土及其制备方法。所述抗裂混凝土包括以下重量份的组分：硅酸盐水泥90‑110份、水45‑60份、碎石160‑210份、砂120‑140份、粉煤灰20‑30份、复合抗裂剂15‑20份、外加剂9‑12份、复合减水剂2‑5份。本发明专利技术通过将复合抗裂剂与硅酸盐水泥、粉煤灰、外加剂、复合减水剂以及其他组分相配合，有助于提高抗裂混凝土的密实度及抗压强度，并可起到混凝土防水和收缩补偿的作用，使制得的抗裂混凝土具有优良的抗裂性、抗渗性和抗压强度，使用年限长，其制备方法简单高效，操作控制方便，产品质量稳定，利利于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种抗裂混凝土及其制备方法
本专利技术涉及混凝土材料
，具体涉及一种抗裂混凝土及其制备方法。
技术介绍
目前，混凝土已广泛地应用在建筑物、桥梁、堤坝和海底隧道等结构中。然而，现有的混凝土易开裂现象，裂缝宽度超过一定的限度后不仅会影响到混凝土构件的承载力、刚度和正常使用功能，还为氯离子等离子的渗透提供路径，导致混凝土结构耐久性下降，也严重影响着工程安全。因此，如何提高抗裂混凝土的抗裂性能和使用安全性，越来越引起人们的普遍关注。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术的目的在于提供一种抗裂混凝土，该混凝土材料具有优良的抗裂性、抗渗性和抗压强度，使用年限长。本专利技术的另一目的在于提供该一种抗裂混凝土的制备方法，该制备方法简单高效，操作控制方便，产品质量稳定，利于工业化生产。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种抗裂混凝土，包括以下重量份的组分：硅酸盐水泥90-110份、水45-60份、碎石160-210份、砂120-140份、粉煤灰20-30份、复合抗裂剂15-20份、外加剂9-12份、复合减水剂2-5份。本专利技术的复合抗裂剂纤可起到混凝土防水和收缩补偿的作用，和可在混凝土龄期生长过程中维持混凝土早期和中期的体积稳定，并可在混凝土内形成网状结构，和其他组分相配合增加混凝土抗裂性能。进一步的，每份所述复合抗裂剂包括以下重量份的组分：玉米芯粉16-20份、聚丙烯纤维8-12份、稻壳灰10-16份、聚丙烯酸钠吸水树脂8-10份。>本专利技术的复合抗裂剂通过玉米芯粉、聚丙烯纤维、稻壳灰和聚丙烯酸钠吸水树脂加入到抗裂混凝土，可显著提高抗裂混凝土在受到载荷时的抗裂性。聚丙烯纤维、稻壳灰可均匀分散于抗裂混凝土中，并与硅酸盐水泥、碎石、砂、粉煤灰等配合，有助于提高抗裂混凝土的密实度及抗压强度，并延缓混凝土内部相对湿度的降低，其活性效应和微集料效应可显著改善混凝土内部孔结构，提高其抵抗干缩变形的能力。玉米芯粉由玉米芯粉碎加工而成，成本低，具有良好的吸水性，并可以起到缓凝的作用和补偿混凝土收缩的作用，可以吸附在骨料的表面，使骨料与胶材贴合更加牢固，且在混凝土发生收缩时赋予混凝土良好的韧性从而提高混凝土抗裂性，且其与其他组分具有良好的相容性使聚丙烯纤维均匀分撒在混凝土中，从而使混凝土各部分的抗裂性均匀，进一步保证混凝土整体具有良好的抗裂性。稻壳灰和玉米芯粉以及聚丙烯酸钠吸水树脂配合，具有一定的保水性，有助于减少抗裂混凝土中水分的丧失，进而减弱抗裂混凝土的干缩，有助于提高抗裂混凝土的抗裂性。进一步的，每份外加剂包括以下重量份的组分：天然沸石粉6-10份、硫化钡粉2-4份、引气剂0.2-0.4份。进一步的，所述硅酸盐水泥为强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥。进一步的，所述碎石为粒径为5-15mm的连续级配碎石，所述砂为河砂，所述河砂由细度模数为2.9-2.5的粗砂和细度细度模数为2.1-1.6的细砂按照质量比为(3.5-4):1组成。进一步的，所述粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰，粉煤灰的氯离子含量≤0.02%，可溶性碱含量≤0.3%。进一步的，每份所述复合减水剂包括以下重量份的组分：聚羧酸减水剂20-30份、水20-25份、纳米硅酸钙2-3份、纳米硝酸钙2-3份、叔碳酸酯2-3份、三聚氰胺4-8份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯2-5份、羟丙基淀粉醚2-4份、十二烷基苯磺酸钠2-4份。本专利技术的复合减水剂可持续补充混凝土中因水泥吸附、高温等造成的有效减水组分消耗，具有保塑效果好、适应性好等优点，通过将聚羧酸减水剂、纳米硅酸钙和纳米硝酸钙等组分相配合，可使制得的混凝土材料凝结时间短，早期强度高、改善混凝土坍落度保持效果，改善混凝土的力学性能、耐久性能以及和易性，可有效解决现有聚羧酸系减水剂易导致混凝土坍落度损失快等问题。本专利技术通过加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、叔碳酸酯，与聚羧酸减水剂形成三维网状结构，起到保水作用；通过加入羟丙基淀粉醚，与上述形成的三维网状结构联合作用，一部分在晶体表面形成膜层，阻碍晶体间的接触且一部分储存于空间网状结构中，起到缓凝的作用；十二烷基苯磺酸钠具有分散的作用，当因为水泥水化现象引起减水剂分子减少时，可保证混凝土浆体分散性和流动性；采用三聚氰胺添加于复合减水剂，增大减水剂分子在水泥颗粒表面的吸附效率和吸附量，提高了减水剂的净浆流动能力和流动度保持能力，使混凝土材料的适应性和相容性，进而改善了混凝土材料硬化时间。进一步的，每份所述聚羧酸减水剂的制备方法包括以下步骤：按重量份计，取丙烯酸羟乙酯20-25份、甲基丙烯磺酸钠7-10份、丙烯酰胺2.5-4份和水60-80份混合，得到混合液A；将抗坏血酸0.8-1.4份、巯基乙醇1.5-3份和水40-60混合，得到混合液B；将2-甲基烯丙基聚氧乙烯醚160-180份与水90-120份混合，加热，加入质量分数为30-40%的双氧水2-4份，搅拌，加入混合液A和混合液B，在40-50℃温度下反应60-90min，加pH调节剂调节pH值至6-7，得到聚羧酸减水剂。本专利技术的聚羧酸减水剂在分子结构中接枝共聚羧基、酯基、磺酸基等不同官能团，使聚羧酸减水剂具有一定初始减水效果，减水剂中接枝共聚的酯基官能团在水泥碱性环境下发生水解反应，逐渐生成羧基减水基团，从而逐渐释放出有效减水组分；本专利技术的聚羧酸减水剂可改善聚羧酸减水剂与水泥的适应性，提高了水泥的分散性，在高减水的同时提高了坍落度保持效果。进一步的，所述纳米硅酸钙的粒径为50-80nm、纳米硝酸钙的粒径60-100nm。进一步的，所述天然沸石粉的比表面积为500-600m²/kg。进一步的，所述硫化钡的制备方法包括以下步骤：A1、将重结晶石粉碎，制得粒径为2-5mm粒径的重结晶石颗粒；A2、将重结晶石颗粒在1150-1200℃温度下煅烧4-5h后，得到硫化钡煅烧残渣；A3、将硫酸钡残渣水洗以及碱洗后，干燥、粉碎，过800-1000目筛，得到硫化钡粉末。本专利技术通过上述步骤，去除重晶石原矿中的碱土金属如铁、钙、铝等杂质，便于提高重晶石矿化剂的质量。本专利技术将硫化钡与天然沸石粉相配合，增强了混凝土的强度、抗渗性和抗腐蚀性，并减小了氢氧化钙结晶的膨胀对混凝土的损害，提高了混凝土的综合效能、使用安全性以及混凝土工程的使用年限，具有良好的经济效益。进一步的，所述引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂。本专利技术通过在在混凝土中引入微纳米气泡，可显著提高混凝土的粘聚性，工作性及其耐久性。本专利技术的另一目的通过如下技术方法实现：上述抗裂混凝土的制备方法，包括以下步骤：（1）将碎石、砂、粉煤灰、40-60%用量的水泥以及40-60%用量的水进行预拌合，预拌合时间为2-3min，得到预拌料；（2）往预拌料将中加入外加剂、复合减水剂、复合抗裂剂以及剩余的水泥、水，搅拌2-3min，制备成抗裂混凝土。本专利技术的有益效果：本专利技术通过将复合抗裂剂与硅酸盐水泥、粉煤灰、外加剂、复合减水剂以及其他组分相配合，有助于提高抗裂混凝土本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗裂混凝土，其特征在于：包括以下重量份的组分：硅酸盐水泥90-110份、水45-60份、碎石160-210份、砂120-140份、粉煤灰20-30份、复合抗裂剂15-20份、外加剂9-12份、复合减水剂2-5份。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗裂混凝土，其特征在于：包括以下重量份的组分：硅酸盐水泥90-110份、水45-60份、碎石160-210份、砂120-140份、粉煤灰20-30份、复合抗裂剂15-20份、外加剂9-12份、复合减水剂2-5份。


2.根据权利要求1所述的一种抗裂混凝土，其特征在于：每份所述复合抗裂剂包括以下重量份的组分：玉米芯粉16-20份、聚丙烯纤维8-12份、稻壳灰10-16份、聚丙烯酸钠吸水树脂8-10份。


3.根据权利要求1所述的一种抗裂混凝土，其特征在于：每份外加剂包括以下重量份的组分：天然沸石粉6-10份、硫化钡粉2-4份、引气剂0.2-0.4份。


4.根据权利要求1所述的一种抗裂混凝土，其特征在于：所述硅酸盐水泥为强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥。


5.根据权利要求1所述的一种抗裂混凝土，其特征在于：所述碎石为粒径为5-15mm的连续级配碎石，所述砂为河砂，所述河砂由细度模数为2.9-2.5的粗砂和细度细度模数为2.1-1.6的细砂按照质量比为(3.5-4):1组成。


6.根据权利要求1所述的一种抗裂混凝土，其特征在于：每份所述复合减水剂包括以下重量份的组分：聚羧酸减水剂20-30份、水20-25份、纳米硅酸钙2-3份、纳米硝酸钙2-3份、叔碳酸酯2-3份、三聚氰胺4-8、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯2-5份、羟丙基淀粉醚2-4份、十二烷基苯磺酸钠2-4份。


7.根据权利要求6所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡启涌，吴曙弘，
申请(专利权)人：东莞市易发混凝土有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44