【技术实现步骤摘要】
本申请涉及混凝土的，具体涉及一种交通工程用防塌模超轻质混凝土及其制备方法。
技术介绍
1、超轻质混凝土是一种具有显著减重效果的特殊建筑材料，因其密度较低且具有优异的溃缩吸能特性，已被广泛应用于高速公路避险车道和机场跑道端拦阻系统等交通工程领域。其轻质特性使其能够在保持一定强度的同时有效减轻结构自重，减少基础负荷，并提高施工效率和经济性。同时，超轻质混凝土在遭受冲击时能通过自身的溃缩特性吸收和分散能量，从而增强结构的抗冲击能力，提升交通设施的安全性能。
2、尽管超轻质混凝土在诸多领域表现出显著优势，但在实际制备过程中仍存在一些技术难题需要解决。其中，最为突出的问题之一是其极易发生塌模现象。超轻质混凝土由于其特殊的配比和疏松多孔的结构特性，导致其在浇筑过程中难以保持稳定的形态，易于塌陷。这不仅影响了成型后的结构质量和性能，还增加了施工过程中的返工率，延长了施工周期，进而增加了工程成本。
3、因此，亟需开发一种新型的防塌模超轻质混凝土制备技术，以提高其稳定性和可操作性，确保其在实际工程中的应用效果。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中的不足，针对一般超轻质混凝土在现浇过程中已出现的塌模、高度受限的问题，提供一种交通工程用防塌模超轻质混凝土及其制备方法。
2、第一方面，本申请提供了一种交通工程用防塌模超轻质混凝土，具体包括以下用量的组分：水泥180～220kg/m3、粉煤灰70～100kg/m3、改性稳泡剂2.4～3.7kg/m3、发泡剂2～2.6kg
3、所述改性稳泡剂的制备方法为：取羟丙基甲基纤维素醚10～30重量份、c-s-h纳米晶核20～40重量份在球磨机中以200～500rpm转速混合球磨10～300min，获得第一粉体；取第一粉体30～50重量份、硫铝酸盐水泥熟料粉末70～100重量份在球磨机中以150～300rpm转速混合球磨10～120min，获得所述改性稳泡剂。
4、优选地，所述交通工程用防塌模超轻质混凝土具体包括以下用量的组分：水泥190～210kg/m3、粉煤灰80～90kg/m3、改性稳泡剂2.8～3.3kg/m3、发泡剂2.2～2.4kg/m3、水140～160kg/m3、减水剂5～8kg/m3、纤维1.0～1.5kg/m3。
5、优选地，所述改性稳泡剂的制备方法为：取羟丙基甲基纤维素醚15～25重量份、c-s-h纳米晶核25～35重量份在球磨机中以200～500rpm转速混合球磨50～150min，获得第一粉体；取第一粉体35～45重量份、硫铝酸盐水泥熟料粉末80～90重量份在球磨机中以150～300rpm转速混合球磨40～90min，获得所述改性稳泡剂。
6、优选地，所述c-s-h纳米晶核为市售产品，含固量介于15％～30％。
7、优选地，所述水泥选用通用硅酸盐水泥，包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥中的至少一种。
8、优选地，所述粉煤灰选用ⅱ级以上粉煤灰。
9、优选地，所述发泡剂选用松香型发泡剂、表面活性剂类发泡剂、植物类发泡剂、动物类发泡剂、复合类发泡剂、铵盐、双氧水或铝粉中的至少一种。
10、优选地，所述减水剂选用聚羧酸系减水剂、萘系减水剂、蒽系减水剂、木质素磺酸盐类减水剂、氨基磺酸盐系减水剂、脂肪族减水剂、三聚氰胺系减水剂中的至少一种。
11、优选地，所述纤维选用聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维、碳纤维中的至少一种。
12、第二方面，本申请提供了上述交通工程用防塌模超轻质混凝土的制备方法，具体包括依次进行以下步骤：
13、配料：分别称取相应用量的水泥、粉煤灰、改性稳泡剂、发泡剂、水、减水剂、纤维；
14、干混：将水泥、粉煤灰、改性稳泡剂、纤维投入到搅拌机中，混合搅拌60～120s，得到干混物料；
15、制浆：将减水剂分散在1/2用量水中后一起注入到所述干混物料中，继续搅拌60～120s，得到浆体；
16、制备防塌模超轻质混凝土：将剩下的水与发泡剂以1000～3000rpm转速搅拌10～60s，将搅拌好的发泡剂投入浆体中再以10～600rpm转速搅拌60～180s，得到防塌模超轻质混凝土。
17、综上所述，本申请的技术方案具有以下效果：
18、本申请在羟丙基甲基纤维素醚、c-s-h纳米晶核与硫铝酸盐水泥熟料制备的改性核壳结构型稳泡剂中，核层为羟丙基甲基纤维素醚与c-s-h纳米晶核接枝共聚物，壳层为硫铝酸盐水泥熟料。当该改性稳泡剂与水接触后由壳到核开始次第水化，离子次第溶出，壳层硫铝酸盐水泥熟料率先与水迅速反应，水化产物形成基体骨架结构，从而提升基体稳定性；当壳层反应完全后，核层经c-s-h纳米晶核修饰改性后的稳泡剂溶出，其优良的成膜性与粘接性能改善气泡膜的韧性，提高泡沫的稳定性，c-s-h纳米晶核的加入致使成核位点增多，极大降低水泥产物的成核势垒，促进混凝土内部气孔密闭、分布均匀，减少连通孔的数量，提升基体力学性能，有效防止塌模现象。
19、本申请的粉煤灰自身具有优良的滚珠效应，将其与改性核壳结构型稳泡剂耦合作用，能显著改善超轻质混凝土塌模现象；采用粉煤灰作为辅助性胶凝组分，也降低了水泥用量，有利于节能减排。
20、本申请制备的超轻质混凝土主要性能参数为：容重：180～200kg/m3，溃缩强度为0.3～0.35mpa，且其60d后的溃缩强度基本保持稳定，确保了高速公路避险车道和机场跑道端拦阻系统等交通工程领域设备和人员安全。
21、本申请制备的超轻质混凝土，当一次性浇筑高度达到0.5～2m时，仍能保持不塌模。
22、本申请制备工艺简单，容易操作，超轻质混凝土易于生产，更能有效防止浇筑后出现塌模现象，后期无需返工，实用性强。
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1.一种交通工程用防塌模超轻质混凝土，其特征在于，具体包括以下用量的组分：水泥180~220kg/m3、粉煤灰70~100kg/m3、改性稳泡剂2.4~3.7kg/m3、发泡剂2~2.6kg/m3、水130~180kg/m3、减水剂3~9kg/m3、纤维0.5~2kg/m3；
2.根据权利要求1所述的交通工程用防塌模超轻质混凝土，其特征在于，具体包括以下用量的组分：水泥190~210kg/m3、粉煤灰80~90kg/m3、改性稳泡剂2.8~3.3kg/m3、发泡剂2.2~2.4kg/m3、水140~160kg/m3、减水剂5~8kg/m3、纤维1.0~1.5kg/m3。
3.根据权利要求1所述的交通工程用防塌模超轻质混凝土，其特征在于，所述改性稳泡剂的制备方法为：取羟丙基甲基纤维素醚15~25重量份、C-S-H纳米晶核25~35重量份在球磨机中以200~500rpm转速混合球磨50~150min，获得第一粉体；取第一粉体35~45重量份、硫铝酸盐水泥熟料粉末80~90重量份在球磨机中以150~300rpm转速混合球磨40~90min，获得所述改性稳泡剂。<...
【技术特征摘要】
1.一种交通工程用防塌模超轻质混凝土，其特征在于，具体包括以下用量的组分：水泥180~220kg/m3、粉煤灰70~100kg/m3、改性稳泡剂2.4~3.7kg/m3、发泡剂2~2.6kg/m3、水130~180kg/m3、减水剂3~9kg/m3、纤维0.5~2kg/m3；
2.根据权利要求1所述的交通工程用防塌模超轻质混凝土，其特征在于，具体包括以下用量的组分：水泥190~210kg/m3、粉煤灰80~90kg/m3、改性稳泡剂2.8~3.3kg/m3、发泡剂2.2~2.4kg/m3、水140~160kg/m3、减水剂5~8kg/m3、纤维1.0~1.5kg/m3。
3.根据权利要求1所述的交通工程用防塌模超轻质混凝土，其特征在于，所述改性稳泡剂的制备方法为：取羟丙基甲基纤维素醚15~25重量份、c-s-h纳米晶核25~35重量份在球磨机中以200~500rpm转速混合球磨50~150min，获得第一粉体；取第一粉体35~45重量份、硫铝酸盐水泥熟料粉末80~90重量份在球磨机中以150~300rpm转速混合球磨40~90min，获得所述改性稳泡剂。
4.根据权利要求1所述的交通工程用防塌模超轻质混凝土，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：王振地，方俊，何健辉，王玲，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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