一种路基混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种路基混凝土及其制备方法，属于混凝土领域，所述混凝土的原料按质量份计，包括以下组分：水泥225

【技术实现步骤摘要】
一种路基混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种路基混凝土及其制备方法，属于混凝土领域。

技术介绍

[0002]盐渍土是在深 1米的地表土层内，易溶盐含量大于0.3%的土地，盐渍土有滨海盐渍土与内陆盐渍土之分，山东沿海地区分布着大量的滨海盐渍土，在滨海盐渍土进行路基施工时，需要考虑盐碱土中盐和碱的物理化学特性，避免盐碱成分对路基路面造成破坏。
[0003]在盐渍土中，路基材料的组分和其配合比与其他特性土地不同，需要根据盐碱性设计调整，普通的混凝土材料在一般的土地路基施工中，养护后的抗压强度会随着龄期的增长逐渐增加，但在盐渍土路基施工中，其养护后的抗压强度会随着龄期的增长逐渐降低，最终导致路基受损，影响车辆通行和使用，大大提高后期维护和检修成本。
[0004]CN104478375公开了一种具有抗硫酸盐侵蚀性能的低强度等级混凝土，混凝土由复合胶凝材料、水、砂和石子混合而成，该复合胶凝材料由水泥、超细粉煤灰、石灰石粉、磨细矿渣组成，可应用于处于盐渍土环境的混凝土结构，但是无法改善长龄期后，抗压强度下降的现象。
[0005]申请人发现，通过向混凝土中掺入复合矿物掺合料，比如矿粉、粉煤灰、硅灰的混合物，可以缓解在盐渍土环境中养护抗压强度下降的现象，但是仅限于养护龄期的初期，主要通过矿物掺和料的火山灰活性效应和微集料效应，但龄期超过100天后，抗压强度依然会缓慢下降，不仅如此，在盐渍土环境中随着养护时间的增加，混凝土的电通量会大幅升高，在龄期到达400天时，甚至会达到初始电通量的2倍以上，这表示混凝土的长时间抗氯离子渗透性能差，这是由于盐渍土中的离子会顺着混凝土中的毛细管进入混凝土导致的，即使降低复合矿物掺合料的细度也无法改善，随着时间增加，进入混凝土的离子发生结晶，产生的应力会使导致混凝土出现细小裂纹，进一步降低路基的寿命，增加维护成本，影响道路安全。
[0006]综上所述，现有技术中，盐渍土环境中使用的路基混凝土，通过掺入复合矿物掺合料缓解抗压强度下降现象，但是随着龄期增加，抗压强度仍会发生缓慢下降，电通量会大幅升高，抗氯离子渗透性能差。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，通过制备复合矿物掺合料，再与其他组分混合，最终制备路基混凝土，使盐渍土环境中的路基混凝土随着时间增加，降低抗压强度损失，提高抗氯离子渗透性能。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术采取以下技术方案：一种路基混凝土，其特征在于，所述混凝土的原料按质量份计，包括以下组分：水泥225
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255份、机制砂600
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700份、石料950
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1070份、复合矿物掺合料175
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195份、减水剂2.5
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3.5份、纤维4.5
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5.5份、水160
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180份。
[0009]以下是对上述技术方案的进一步改进：所述复合矿物掺合料的制备方法包括浸酸、制备负载氧化铝的氧化炭黑、煅烧粉碎；所述浸酸的方法为，将矿粉、粉煤灰、硅灰混合，粉碎至全部通过150
‑
250目筛，得到混合粉体，将混合粉体与盐酸水溶液混合，控制搅拌速度为130
‑
160r/min，进行搅拌，搅拌时间为170
‑
200min，搅拌后经过滤、水洗、干燥得到浸酸粉体；所述矿粉、粉煤灰、硅灰的质量比为80
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100:62
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75:17
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19；所述矿粉的密度为2620kg/m3，含水率为0.1wt%，亲水系数为0.45，铁含量为64wt%；所述混合粉体与盐酸水溶液的质量比为3:9
‑
11；所述盐酸水溶液的质量浓度为14
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16%；所述制备负载氧化铝的氧化炭黑的方法为，将氧化炭黑与去离子水混合，加入十二烷基苯磺酸钠，控制超声频率为62
‑
67kHz，进行超声，超声时间为30
‑
40min，超声后经过滤、洗涤得到表面活性剂处理氧化炭黑，将表面活性剂处理氧化炭黑与氯化铝溶液混合，控制超声频率为40
‑
50kHz，进行超声，超声时间为18
‑
30min，超声后调节温度为91
‑
95℃，调节搅拌速度为170
‑
250r/min，进行搅拌，搅拌时间为300
‑
350min，搅拌后进行过滤、洗涤，将滤渣在265
‑
275℃下加热7.8
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8.5h得到负载氧化铝的氧化炭黑；所述氧化炭黑、去离子水、十二烷基苯磺酸钠的质量比为6.5
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7.5:18
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22:14
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16；所述表面活性剂处理氧化炭黑与氯化铝溶液的质量比为1:115
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125；所述氧化铝溶液的质量浓度为1.4
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1.6wt%；所述煅烧粉碎的方法为，将浸酸粉体、负载氧化铝的氧化炭黑、低熔点玻璃粉混合均匀，控制煅烧温度为515
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530℃，进行煅烧，煅烧时间为140
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175min，煅烧后进行冷却，冷却至室温后与聚丙烯纤维混合，进行研磨粉碎，研磨至全部通过150
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250目筛，得到复合矿物掺合料；所述浸酸粉体、负载氧化铝的氧化炭黑、低熔点玻璃粉、聚丙烯纤维的质量比为45
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55:12
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14:8
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12:4.5
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5.5。
[0010]所述混凝土的原料中，水泥为P
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O 42.5R级硅酸盐水泥，机制砂的粒径全部通过4.75mm孔径筛，密度为2605 kg/m3，石料为石灰石，粒径全部通过9.5mm孔径筛，密度为2815 kg/m3，减水剂为甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯，纤维为聚丙烯纤维，长度为8.5
‑
9.5mm，直径为22
‑
24μm，比重为0.90
‑
0.92g/cm3。
[0011]所述浸酸步骤中，粉煤灰的比重为2.26g/cm3，烧失量为5.2wt%，硅灰的比重为2.54g/cm3，烧失量为1.8wt%。
[0012]所述制备负载氧化铝的氧化炭黑步骤中，氧化炭黑的表面氧含量为14.7
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15.3wt%。
[0013]所述煅烧粉碎步骤中，聚丙烯纤维的长度为8.5
‑
9.5mm，直径为22
‑
24μm，比重为0.90
‑
0.92g/cm3，低熔点玻璃粉的熔点为510℃，比重为7.2g/cm3。
[0014]所述路基混凝土的制备方法为，将水泥、机制砂、石料、复合矿物掺合料、减水剂、纤维混合均匀，得到混合料，然后向混合料加入一半质量的水，进行拌和，拌和时间为85
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种路基混凝土，其特征在于，所述混凝土的原料按质量份计，包括以下组分：水泥225
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255份、机制砂600
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700份、石料950
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1070份、复合矿物掺合料175
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195份、减水剂2.5
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3.5份、纤维4.5
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5.5份、水160
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180份；所述复合矿物掺合料的制备方法包括浸酸、制备负载氧化铝的氧化炭黑、煅烧粉碎；所述浸酸的方法为，将矿粉、粉煤灰、硅灰混合，粉碎至全部通过150
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250目筛，得到混合粉体，将混合粉体与盐酸水溶液混合，控制搅拌速度为130
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160r/min，进行搅拌，搅拌时间为170
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200min，搅拌后经过滤、水洗、干燥得到浸酸粉体；所述矿粉、粉煤灰、硅灰的质量比为80
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100:62
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75:17
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19；所述矿粉的密度为2620kg/m3，含水率为0.1wt%，亲水系数为0.45，铁含量为64wt%；所述混合粉体与盐酸水溶液的质量比为3:9
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11；所述盐酸水溶液的质量浓度为14
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16%；所述制备负载氧化铝的氧化炭黑的方法为，将氧化炭黑与去离子水混合，加入十二烷基苯磺酸钠，控制超声频率为62
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67kHz，进行超声，超声时间为30
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40min，超声后经过滤、洗涤得到表面活性剂处理氧化炭黑，将表面活性剂处理氧化炭黑与氯化铝溶液混合，控制超声频率为40
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50kHz，进行超声，超声时间为18
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30min，超声后调节温度为91
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95℃，调节搅拌速度为170
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250r/min，进行搅拌，搅拌时间为300
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350min，搅拌后进行过滤、洗涤，将滤渣在265
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275℃下加热7.8
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8.5h得到负载氧化铝的氧化炭黑；所述氧化炭黑、去离子水、十二烷基苯磺酸钠的质量比为6.5
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7.5:18
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22:14
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16；所述表面活性剂处理氧化炭黑与氯化铝溶液的质量比为1:115

【专利技术属性】
技术研发人员：孙德波，董婷，柳大伟，唐庚，张志勇，刘明奇，张龙，
申请(专利权)人：潍坊交安公路工程有限公司，
类型：发明
国别省市：