一种环保抗冻型混凝土及其制备方法技术

本申请涉及混凝土领域，具体公开了一种环保抗冻型混凝土及其制备方法。混凝土所用原料包括以下重量份的组分：水泥240

【技术实现步骤摘要】
一种环保抗冻型混凝土及其制备方法


[0001]本申请涉及混凝土领域，更具体地说，它涉及一种环保抗冻型混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]混凝土是以水泥为胶凝材料，以砂、石为骨料，加水拌和而成。目前，随着建筑业的迅猛发展，混凝土被广泛应用在地基、桩基、房屋建设等建筑施工中。作为建筑施工中最基本也是最重要的材料，混凝土必须要具备良好的耐久性，而抗冻性是混凝土耐久性的重要指标之一。
[0003]抗冻性是指混凝土在使用环境中，经受多次冻融循环作用后，仍能保持强度和外观完整性的能力。若是混凝土的抗冻性差，则当外界温度降低至冰点，混凝土中的水变成冰发生膨胀，产生较强的膨胀力时，其膨胀力会超过其抗拉力，使得混凝土产生微细裂缝，并且经过反复冻融，这些裂缝不断扩展，从而导致混凝土的强度降低，直至被完全破坏，极大程度的降低了混凝土的耐久性，影响了建筑质量及正常使用。因此，专利技术人认为开发一种抗冻性能优异的混凝土对建筑施工具有重要的意义。

技术实现思路

[0004]为了提高混凝土的抗冻性能，本申请提供一种环保抗冻型混凝土及其制备方法。
[0005]第一方面，本申请提供的一种环保抗冻型混凝土，采用如下的技术方案：
[0006]一种环保抗冻型混凝土，所用原料包括以下重量份的组分：
[0007][0008][0009]通过采用上述技术方案，本申请采用特定使用量范围的再生骨料和废旧纺织纤维作为混凝土中的原料，充分利用纺织废弃物和建筑废弃物，对废弃物进行了回收利用，节约资源，保护环境，符合可持续发展要求。同时本申请通过采用特定使用量范围的水泥和水混合搭配使用，控制了水灰比，降低了孔隙率，改善了孔结构，提高了混凝土的整体性和密实程度，从而提高了混凝土的力学性能和抗冻性。
[0010]硅灰具有良好的填充效应及火山灰效应，可以有效的降低混凝土中的孔隙率，提高混凝土的整体性和密实程度，从而提高混凝土的力学性能，降低混凝土产生微裂缝的可能性，提高混凝土的抗冻性，但是其存在稳定性较差等缺点；偏高岭土是由高岭土经一定温度煅烧后的产物，有着与硅灰相似的粒径以及火山灰活性，并且性能稳定。因此本申请采用特定使用量范围的硅灰和偏高岭土混合搭配使用，可以利用偏高岭土对于孔结构和界面过渡区的良好作用，与硅灰协同增强混凝土的力学性能及抗冻性。但若是偏高岭土的含量过高则会在水泥水化过程中反应掉更多的Ca(OH)2，产生过多的水化产物填充于微小的孔隙中，导致体系中自干燥应力增大，反而提高了混凝土开裂的可能性，从而降低了混凝土的抗冻性。
[0011]本申请采用特定使用量范围的纳米SiO2作为混凝土的原料，利用其活性效应和填充效应，提高了混凝土的密实程度和抗冻胀破坏压力，并且能够与水泥浆体发生二次水化生成更加坚硬的C
‑
S
‑
H凝胶，大幅度提高混凝土冻融循环前后的抗压强度。但若是纳米SiO2的掺量过高，会使得纳米SiO2无法全部进行水化作用，在混凝土中堆积，反而会使得混凝土的抗压强度下降。
[0012]本申请将特定使用量范围的硫酸钙晶须作为微纤维来封闭混凝土中的有害孔隙，降低了冻融作用在混凝土内部产生的膨胀力，同时通过桥连作用有效的减少了冻融作用下微裂缝的产生与扩展，从而提高了混凝土的抗冻性以及混凝土冻融循环前后的抗压强度。但若是硫酸钙晶须的使用量过多，由于硫酸钙晶须的分散性较差，则会出现团聚的现象，反而促进了混凝土微裂缝的发育，加剧了冻融作用对混凝土的影响，降低了混凝土的抗冻性。
[0013]本申请采用特定使用量范围的玄武岩纤维可以与硫酸钙晶须相配合，通过桥接作用阻断混凝土内部相互连通的孔隙，并且利用其与水泥浆体粘结性较好，提高了混凝土的密实程度，同时降低了水分移动的自由度，减少了冻融作用下微裂缝的产生与扩展，增强了
混凝土的抗冻性。但是由于玄武岩纤维与硫酸钙晶须一样，分散性较差，同样会在混凝土内部凝聚成团，降低混凝土的密实性，形成有害孔隙。因此本申请采用特定使用量范围的引气剂与玄武岩纤维混合搭配使用，利用引气剂引入大量微小气泡，适量的引气剂会使得玄武岩纤维与硫酸钙晶须分布的更加均匀，同时这些微小气泡会阻止冻融循环中微小晶体的形成，从而提高了混凝土的抗冻性。
[0014]同时本申请采用特定使用量范围的羟丙基甲基纤维素，填入混凝土的孔隙之中，提高了混凝土的密实程度，减少了冻融作用下微裂缝的产生与扩展，从而提高了混凝土的抗冻性以及混凝土冻融循环前后的抗压强度。
[0015]综上所述，本申请的混凝土采用了再生骨料与废旧纺织纤维，对废旧资源进行了回收利用，节约资源，保护环境，符合可持续发展的要求；同时本申请通过控制水灰比，并利用硅灰、偏高岭土、纳米SiO2、硫酸钙晶须、引气剂、玄武岩纤维和羟丙基甲基纤维素之间的协同作用，提高了混凝土的密实程度，降低了冻融作用在混凝土内部产生的膨胀力，同时减少了冻融作用下微裂缝的产生与扩展，从而提高了混凝土的抗冻性以及混凝土冻融循环前后的抗压强度，提高了混凝土的耐久性，延长了混凝土的使用寿命。
[0016]优选的，所述引气剂与玄武岩纤维的重量比为(6.5
‑
6.99):1。
[0017]通过采用上述技术方案，本申请控制在引气剂与玄武岩纤维在特定的比例范围内，可以进一步发挥二者之间的协同作用，减少了冻融作用下微裂缝的产生与扩展，从而进一步的提高了混凝土的抗冻性。
[0018]优选的，所述原料还包括纳米碳纤维7.2
‑
8.4重量份和再生微粉48
‑
56重量份。
[0019]通过采用上述技术方案，本申请还采用特定使用量范围的纳米碳纤维和再生微粉与其他原料混合搭配使用，细化了混凝土内部的孔隙结构，提高了混凝土的整体性和密实程度，降低了冻融作用在混凝土内部产生的膨胀力，同时减少了冻融作用下微裂缝的产生与扩展，从而提高了混凝土的抗冻性。
[0020]优选的，所述纳米SiO2的颗粒直径为15
‑
50nm。
[0021]通过采用上述技术方案，本申请控制纳米SiO2的颗粒直径在特定的范围内，可以提高纳米SiO2的比表面积，使得其与水泥浆体的接触面积增大，增强了纳米SiO2的活性效应和填充效应，从而提高了混凝土的密实程度和抗冻胀破坏压力，增强了混凝土的抗冻性。
[0022]优选的，所述废旧纺织纤维包括重量比为(0.8
‑
1.2):(1.0
‑
1.5):(1.8
‑
2.2)的废旧棉纤维、废旧聚酯纤维和废旧玻璃纤维。
[0023]通过采用上述技术方案，本申请采用特定比例范围的废旧聚酯纤维、废旧棉纤维和废旧玻璃纤维混合加入混凝土中，可以填充混凝土中的有害孔隙，降低混凝土的孔隙率，改善孔结构，提高混凝土的整体性和密实程度，从而提高了混凝土的力学性能，降低了微裂缝的产生，抑制了混凝土经多次冻融后微裂缝的扩展，提高了混凝土的抗冻性。
[0024]同时本申请采用聚酯纤维、废旧棉纤维和废本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保抗冻型混凝土，其特征在于，所用原料包括以下重量份的组分：水泥
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240
‑
280份；细骨料
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600
‑
680份；水
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25
‑
65份；减水剂
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2.5
‑
2.9份；再生骨料
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1000
‑
1400份；废旧纺织纤维
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8份；硅灰
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25
‑
30份；偏高岭土
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15份；纳米SiO2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ3‑
3.5份；硫酸钙晶须
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1.3
‑
3.9份；引气剂
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0.48
‑
0.56份；玄武岩纤维
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0.072
‑
0.084份；羟丙基甲基纤维素
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1.44
‑
1.68份。2.根据权利要求1所述的一种环保抗冻型混凝土，其特征在于：所述引气剂与玄武岩纤维的重量比为（6.5
‑
6.99）:1。3.根据权利要求1所述的一种环保抗冻型混凝土，其特征在于：所述原料还包括纳米碳纤维7.2
‑
8.4重量份和再生微粉48
‑
56重量份。4.根据权利要求1所述的一种环保抗冻型混凝土，其特征在于：所述纳米SiO2的颗粒直径为15
‑
50nm。5.根据权利要求1所述的一种环保抗冻型混凝土，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖京，王彬，金磊，何振涛，王羽中，华山，
申请(专利权)人：北京天地建设砼制品有限公司，
类型：发明
国别省市：