耐低温混凝土及其制备方法技术

本申请涉及混凝土技术领域，具体公开了一种耐低温混凝土及其制备方法。耐低温混凝土按重量份数计，由包括如下重量份的原料组分制成：水泥300‑350份、水110‑150份、细骨料500‑540份、粗骨料1000‑1080份、粉煤灰20‑30份、矿粉70‑90份、泵送剂8‑12份、聚羧酸减水剂3‑5份；其制备方法为将泵送剂与聚羧酸减水剂加入到水中配置成混合溶液，再将其余的原料组分加入到混合溶液中，搅拌均匀，本申请制备的耐低温混凝土具有良好的耐低温性能，同时能够保持混凝土有较高的强度。

【技术实现步骤摘要】
耐低温混凝土及其制备方法
本申请涉及混凝土
，更具体地说，它涉及一种耐低温混凝土及其制备方法。
技术介绍
在化工行业中会对一些低温的烷烃物质如丙烷等进行储存备用，而储存这些烷烃所需要的储存罐需要用耐低温且强度较高的混凝土进行建造。普通混凝土在低温下使用时，混凝土四周表面先受冷冻结，在混凝土表面形成封闭冻层，混凝土表层的水结冰体积膨胀，压迫混凝土内部未冻结的水通过毛细管道压入饱和度较小的内部，随着压力的不断增大，水泥石内的毛细管拉应力越来越大，当达到抗拉强度极限时，混凝土内的毛细管会发生破裂，导致混凝土内部产生裂纹而受到破坏。常见的相关技术是在制备混凝土时添加引气剂，通过引气剂在混凝土的毛细管中引入气泡，引气剂引入的小气泡切断毛细管的通路，降低毛细管作用，从而提高混凝土的抗渗性。这些微小密闭气泡在冰冻过程中能释放毛细管内的冰晶膨胀压力，从而避免生成破坏压力，减少冻融的破坏作用，提高混凝土的耐低温性。针对上述中的相关技术，专利技术人认为存在以下缺陷：混凝土中添加引气剂后，会使混凝土内形成很多密闭的气泡，气泡在混凝土内部占据一定空间，使混凝土截面减小，进而使混凝土的强度降低,在一定程度上限制了混凝土的使用。
技术实现思路
为了在提升混凝土的耐低温性能的同时不影响混凝土的强度，本申请提供一种耐低温混凝土及其制备方法。本申请提供的一种耐低温混凝土及其制备方法采用如下的技术方案：第一方面，本申请提供一种耐低温混凝土，采用如下的技术方案：一种耐低温混凝土，按重量份数计，由包括如下重量份的原料组分制成：水泥300-350份、水110-150份、细骨料500-540份、粗骨料1000-1080份、粉煤灰20-30份、矿粉70-90份、泵送剂8-12份、聚羧酸减水剂3-5份。通过采用上述技术方案，混凝土中添加较多的粗骨料能够提升混凝土的抗压强度，混凝土中的细骨料能够在粗骨料的缝隙中进行填充使混凝土内部结构密实，进一步提升混凝土的强度；混凝土中粉煤灰和矿粉能够降低水与水泥反应时产生的水化热，降低了混凝土内部由于水化热产生裂纹的可能，同时混凝土的水胶比，即水与水泥、粉煤灰和矿粉的重量比较小(低于0.4)，较小的水胶比使混凝土内部毛细管内的游离水较少，混凝土在低温下表面游离水受冷膨胀时，内部游离水产生的拉应力较小，混凝土内部结构不容易受到破坏，有效提高了混凝土的耐低温性能，同时也能保持混凝土的强度；泵送剂的加入能够使混凝土顺利通过管道，不发生离析和阻塞；聚羧酸减水剂的加入能够使混凝土具有更好的和易性，能够减少水的加入量，进而减少混凝土内部的游离水，加强了混凝土的耐低温性能。优选的，所述耐低温混凝土的水灰比为0.35-0.42。通过采用上述技术方案，混凝土水灰比为0.36-0.48时，混凝土具有更好的综合性能；当水灰比低于0.36时，混凝土的流动性较小，和易性较差，当水灰比高于0.48时，混凝土流动性较大，容易离析和泌水，影响混凝土的强度。优选的，所述细骨料为中砂，细度模数为2.3-2.8。通过采用上述技术方案，采用中砂作为细骨料，中砂填充在粗骨料的缝隙间，降低混凝土的孔隙率，能够进一步提升混凝土的强度。优选的，所述粗骨料为碎石，碎石粒径为5-25mm。通过采用上述技术方案，碎石粒径为5-25mm的粗骨料能够使混凝土具有更好的抗压强度，更加方便与细骨料配合使用，共同提升混凝土的强度。优选的，所述耐低温混凝土还包括金属有机骨架材料MIL，金属有机骨架材料MIL与聚羧酸减水剂的重量比为1:1-3。通过采用上述技术方案，混凝土中引入金属有机骨架材料MIL，金属有机骨架材料MIL是由金属离子或金属离子团簇与有机化合物通过配位键形成的一种具有多维孔道网络结构的材料，金属有机骨架材料MIL能够吸附在水泥颗粒表面，聚羧酸减水剂分子附着在水泥颗粒表面，金属有机骨架材料MIL上带负电荷的羧基能够使水泥颗粒表面的电负性增强，进而加强水泥颗粒之间的静电排斥力，使水泥颗粒具有更好的分散性，降低混凝土的拌合水使用量，进而减少混凝土毛细孔内的游离水，降低低温环境中毛细管内的拉应力，提升混凝土的耐低温性能；同时，金属有机骨架材料MIL能够分散到混凝土内部毛细管内，当混凝土受冻表面水结冰挤压混凝土内部的游离水时，游离水受压力能够挤入到金属有机骨架材料MIL内部，降低毛细管的拉应力，进一步提升混凝土的耐低温性能。优选的，所述金属有机骨架材料MIL粒径为10-50μm。通过采用上述技术方案，粒径为10-50μm的金属有机骨架材料MIL能够更有效的提升混凝土的和易性和耐低温性能。优选的，所述金属有机骨架材料MIL粒径为10-30μm。通过采用上述技术方案，粒径为10-30μm的金属有机骨架材料MIL能够进一步提升混凝土的耐低温性。。第二方面，本申请提供一种耐低温混凝土的制备方法，采用如下的技术方案：一种耐低温混凝土的制备方法，包括以下步骤：称量各原料组分，并将泵送剂与聚羧酸减水剂加入到水中配置成混合溶液，再将其余的原料组分加入到混合溶液中，搅拌均匀得到耐低温混凝土。通过采用上述技术方案，将泵送剂与聚羧酸减水剂先配置成混合溶液，能够使泵送剂与聚羧酸减水剂发挥更大的作用，使混凝土在拌合过程中的和易性更大。综上所述，本申请具有以下有益效果：1、混凝土中添加较多的粗骨料能够提升混凝土的抗压强度，混凝土中的细骨料能够在粗骨料的缝隙中进行填充使混凝土内部结构密实，进一步提升混凝土的强度；混凝土中粉煤灰和矿粉能够降低水与水泥反应时产生的水化热，降低了混凝土内部由于水化热产生裂纹的可能，同时混凝土的水胶比，即水与水泥、粉煤灰和矿粉的重量比较小(低于0.4)，较小的水胶比使混凝土内部毛细管内的游离水较少，混凝土在低温下表面游离水受冷膨胀时，内部游离水产生的拉应力较小，混凝土内部结构不容易受到破坏，有效提高了混凝土的耐低温性能，同时也能保持混凝土的强度；泵送剂的加入能够使混凝土顺利通过管道，不发生离析和阻塞；聚羧酸减水剂的加入能够使混凝土具有更好的和易性，能够减少水的加入量，进而减少混凝土内部的游离水，加强了混凝土的耐低温性能。。2、混凝土中引入金属有机骨架材料MIL，金属有机骨架材料MIL是由金属离子或金属离子团簇与有机化合物通过配位键形成的一种具有多维孔道网络结构的材料，金属有机骨架材料MIL能够吸附在水泥颗粒表面，聚羧酸减水剂分子附着在水泥颗粒表面，金属有机骨架材料MIL上带负电荷的羧基能够使水泥颗粒表面的电负性增强，进而加强水泥颗粒之间的静电排斥力，使水泥颗粒具有更好的分散性，降低混凝土的拌合水使用量，进而减少混凝土毛细孔内的游离水，降低低温环境中毛细管内的拉应力，提升混凝土的耐低温性能；同时，金属有机骨架材料MIL能够分散到混凝土内部毛细管内，当混凝土受冻表面水结冰挤压混凝土内部的游离水时，游离水受压力能够挤入到金属有机骨架材料MIL内部，降低毛细管的拉应力，进一步提升混凝土的耐低温性能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐低温混凝土，其特征在于，按重量份数计，由包括如下重量份的原料组分制成：水泥300-350份、水110-150份、细骨料500-540份、粗骨料1000-1080份、粉煤灰20-30份、矿粉70-90份、泵送剂8-12份、聚羧酸减水剂3-5份。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐低温混凝土，其特征在于，按重量份数计，由包括如下重量份的原料组分制成：水泥300-350份、水110-150份、细骨料500-540份、粗骨料1000-1080份、粉煤灰20-30份、矿粉70-90份、泵送剂8-12份、聚羧酸减水剂3-5份。


2.根据权利要求1所述的耐低温混凝土，其特征在于：所述耐低温混凝土的水灰比为0.35-0.42。


3.根据权利要求1或2所述的耐低温混凝土，其特征在于：所述细骨料为中砂，细度模数为2.3-2.8。


4.根据权利要求3所述的耐低温混凝土，其特征在于：所述粗骨料为碎石，碎石粒径为5-25mm。


5....

【专利技术属性】
技术研发人员：范良浩，张立红，王剑，
申请(专利权)人：宁波市镇海景联混凝土有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33