【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑材料领域，具体涉及一种适用高原地区的低碱高强度抗裂抗冻耐寒的混凝土及其制备方法。
技术介绍
1、混凝土是由水泥、骨料和水按适当比例配置，再经过一定时间硬化而成的复合材料的统称，是世界上使用量最大的人工土木建筑材料。混凝土的原料来源广泛、成本低廉、使用效果好，广泛使用于房屋、公路、军事工程、核能发电厂等构造物，混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而使其得以广泛应用。同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽等特点。这些特点使其使用范围十分广泛，不仅在各种土木工程中使用，在机械工业、海洋开发、地热工程等领域，混凝土也是重要的材料。
2、在我国西部高原地区，气候条件十分恶劣，地形、地貌和水文地质条件复杂，脆弱的生态环境给公路建设带来了巨大的挑战，可用于修筑沥青路面的优质原材料相对匮乏，给当地的公路建设带来了极大的制约。在高原地区，混凝土早期大多处于极端的低温环境下，在这种低温环境中混凝土会出现凝结硬化缓慢的现象，在其硬化过程中内部温度会低于冰点，液相水易形成冰晶膨胀，体积增加，孔隙率随之增大，力学性能降低；水化速率降低，水化释放的热量减少，造成混凝土水化不完全，各项性能增长缓慢，导致混凝土在早期未能达到抗冻临界强度；又由于环境干燥会加剧混凝土内部水分流失，引起混凝土干缩和裂缝扩展，造成混凝土内部结构劣化，降低混凝土的力学和耐久性能，严重影响混凝土结构质量及服役寿命。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供
2、本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：
3、第一方面，本专利技术提供一种适用高原地区的低碱高强度抗裂抗冻耐寒的混凝土，按照重量份数计算，包括：
4、140-180份低碱增强硅酸盐水泥、275-360份粗骨料、450-580份细骨料、40-60份硅微粉、15-35份木质素纤维、1.8-3.6份高效减水剂和100份水。
5、优选地，所述粗骨料是粒径在5-10mm之间的碎石或卵石，所述细骨料是粒径在0.16-4.5mm之间的河砂或海砂。
6、优选地，所述硅微粉的密度为2.65g/cm3，粒径为100±10μm。
7、优选地，所述木质素纤维的密度为1.3g/cm3，长度为6±1mm，直径为10±2μm。
8、优选地，所述高效减水剂为重庆三圣实业股份有限公司的i型pca-ds1或ⅱ型pca-ds2。
9、优选地，所述低碱增强硅酸盐水泥的制备方法包括：
10、s1、制备助磨增强剂：
11、称取对氨基苯甲醇加入至无水乙醇内，充分搅拌溶解后，再加入环氧基-聚乙二醇-丙烯酰胺(epo-peg-aca)，升温至回流，搅拌反应2-5h，反应结束后，减压蒸馏除去溶剂，得到助磨增强剂；
12、s2、粉磨制备：
13、称取低碱水泥熟料、粉煤灰、石膏混合至球磨机内，混合均匀后，再加入助磨增强剂，进行粉磨处理，转速为40-80r/min，粉磨时间为20-40min，球磨结束后，过筛得到低碱增强硅酸盐水泥。
14、优选地，所述s1中，环氧基-聚乙二醇-丙烯酰胺(epo-peg-aca)的重均分子量(mw)为500-2000。
15、优选地，所述s1中，对氨基苯甲醇、环氧基-聚乙二醇-丙烯酰胺和无水乙醇的质量比例为0.12-0.36:0.9-2.7:10-20。
16、优选地，所述s2中，低碱水泥熟料、粉煤灰、石膏和助磨增强剂的质量比例是100:8-12:5-10:0.1-0.5。
17、优选地，所述s2中，低碱水泥熟料的成分按照重量百分比计算，包括：sio2:22.67％、cao:64.56％、al2o3:5.25％、fe2o3:3.65％、mgo:1.59％、k2o:0.32％、na2o:0.22％、so3:0.33％以及其他杂质。
18、优选地，所述s2中，石膏的成分按照重量百分比计算，包括：cao:32.32％、sio2:0.86％、al2o3:0.32％、mgo:2.07％、so3:42.34％、h2o:18.24％以及其他杂质。
19、优选地，所述s2中，粉煤灰为ⅰ级粉煤灰或ⅱ级粉煤灰。
20、优选地，所述s2中，过筛是过45μm方孔筛，且筛余率小于5％。
21、第二方面，本专利技术提供一种适用高原地区的低碱高强度抗裂抗冻耐寒的混凝土的制备方法，包括以下步骤：
22、(1)按照重量份数称取低碱增强硅酸盐水泥、粗骨料、细骨料、硅微粉混合至搅拌机内，混合均匀后，得到混合干料；
23、(2)向混合干料内加入水，搅拌均匀后，再加入木质素纤维和高效减水剂，再次搅拌均匀，即得到混合湿料；
24、(3)将混合湿料经过模具或直接铺设后，洒水养护至少7天后，即得到混凝土。
25、本专利技术的有益效果为：
26、1、本专利技术制备了一种适用高原地区的混凝土，采用低碱增强硅酸盐水泥作为主料制备得到，相比较于传统的低碱水泥，本专利技术制备的低碱增强硅酸盐水泥应用于混凝土内，不仅强度更高，而且抗裂性更强，耐寒抗冻性表现也更好。
27、2、在低碱水泥的制备过程中，适量的醇胺用作水泥助剂可以提高水泥的流动性、减少水泥热量释放、延长混凝土凝固时间等。但是小分子醇胺的稳定性较差，并且掺量控制不好时，会较大影响水泥的水化过程，导致混凝土的强度明显降低，以及抗裂耐寒等性能下降。本专利技术制备了低碱增强硅酸盐水泥，是以低碱水泥熟料、粉煤灰、硫酸钙水合物作为原料，加入助磨增强剂作为助磨材料，通过粉磨后制备得到。相比较于传统的技术，本专利技术对于助磨材料进行了改进处理，以对氨基苯甲醇和epo-peg-aca的反应产物替代了传统的醇胺类助磨剂，发现不仅增强了混凝土的强度，而且抗裂、抗冻耐寒性得到了较大的提升。
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1.一种适用高原地区的低碱高强度抗裂抗冻耐寒的混凝土，其特征在于，按照重量份数计算，包括：
2.根据权利要求1所述的一种适用高原地区的低碱高强度抗裂抗冻耐寒的混凝土，其特征在于，所述粗骨料是粒径在5-10mm之间的碎石或卵石，所述细骨料是粒径在0.16-4.5mm之间的河砂或海砂。
3.根据权利要求1所述的一种适用高原地区的低碱高强度抗裂抗冻耐寒的混凝土，其特征在于，所述硅微粉的密度为2.65g/cm3，粒径为100±10μm；所述木质素纤维的密度为1.3g/cm3，长度为6±1mm，直径为10±2μm。
4.根据权利要求1所述的一种适用高原地区的低碱高强度抗裂抗冻耐寒的混凝土，其特征在于，所述高效减水剂为I型PCA-DS1或Ⅱ型PCA-DS2。
5.根据权利要求1所述的一种适用高原地区的低碱高强度抗裂抗冻耐寒的混凝土，其特征在于，所述低碱增强硅酸盐水泥的制备方法包括：
6.根据权利要求5所述的一种适用高原地区的低碱高强度抗裂抗冻耐寒的混凝土，其特征在于，所述S1中，环氧基-聚乙二醇-丙烯酰胺的重均分子量为500-200
7.根据权利要求5所述的一种适用高原地区的低碱高强度抗裂抗冻耐寒的混凝土，其特征在于，所述S2中，低碱水泥熟料、粉煤灰、石膏和助磨增强剂的质量比例是100:8-12:5-10:0.1-0.5。
8.根据权利要求5所述的一种适用高原地区的低碱高强度抗裂抗冻耐寒的混凝土，其特征在于，所述S2中，低碱水泥熟料的成分按照重量百分比计算，包括：SiO2:22.67％、CaO:64.56％、Al2O3:5.25％、Fe2O3:3.65％、MgO:1.59％、K2O:0.32％、Na2O:0.22％、SO3:0.33％以及其他杂质。
9.根据权利要求5所述的一种适用高原地区的低碱高强度抗裂抗冻耐寒的混凝土，其特征在于，所述S2中，石膏的成分按照重量百分比计算，包括：CaO:32.32％、SiO2:0.86％、Al2O3:0.32％、MgO:2.07％、SO3:42.34％、H2O:18.24％以及其他杂质。
10.一种权利要求1所述的适用高原地区的低碱高强度抗裂抗冻耐寒的混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种适用高原地区的低碱高强度抗裂抗冻耐寒的混凝土，其特征在于，按照重量份数计算，包括：
2.根据权利要求1所述的一种适用高原地区的低碱高强度抗裂抗冻耐寒的混凝土，其特征在于，所述粗骨料是粒径在5-10mm之间的碎石或卵石，所述细骨料是粒径在0.16-4.5mm之间的河砂或海砂。
3.根据权利要求1所述的一种适用高原地区的低碱高强度抗裂抗冻耐寒的混凝土，其特征在于，所述硅微粉的密度为2.65g/cm3，粒径为100±10μm；所述木质素纤维的密度为1.3g/cm3，长度为6±1mm，直径为10±2μm。
4.根据权利要求1所述的一种适用高原地区的低碱高强度抗裂抗冻耐寒的混凝土，其特征在于，所述高效减水剂为i型pca-ds1或ⅱ型pca-ds2。
5.根据权利要求1所述的一种适用高原地区的低碱高强度抗裂抗冻耐寒的混凝土，其特征在于，所述低碱增强硅酸盐水泥的制备方法包括：
6.根据权利要求5所述的一种适用高原地区的低碱高强度抗裂抗冻耐寒的混凝土，其特征在于，所述s1中，环氧基-聚乙二醇-丙烯酰胺的重均分子量为500-2000；对氨基苯甲醇、环氧基-聚乙二醇-丙烯酰...
【专利技术属性】
技术研发人员：扎西尼玛，张宝贵，旦增顿珠，扎西次仁，周杰，加措，尼玛旺堆，
申请(专利权)人：西藏高争建材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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