一种具有抗冻性能的混凝土制造技术

本发明专利技术涉及一种具有抗冻性能的混凝土，该混凝土包含下述组分：水泥363～396重量份，中砂701～780重量份，碎石1076～1153重量份，水157～171重量份，粉煤灰47～55重量份，减水剂3.40～4.18重量份，引气剂0.111～0.16重量份；硅藻土为水泥重量的1％～1.5％。本发明专利技术通过掺入普通硅藻土有效地改善混凝土内部的孔结构，从而提高了混凝土抗冻性，同时提高了混凝土的力学性能，具有造价低，绿色环保无污染的特点。

A kind of concrete with frost resistance

The present invention relates to a concrete with frost resistance, which comprises the following components: cement 363-396 weight parts, medium sand 701-780 weight parts, gravel 1076-1153 weight parts, water 157-171 weight parts, fly ash 47-55 weight parts, water reducer 3.40-4.18 weight parts, air entraining agent 0.111-0.16 weight parts, diatomite 1-1.5 weight parts of cement. The invention effectively improves the pore structure of concrete by adding ordinary diatomite, thereby improving the frost resistance of concrete, and at the same time improving the mechanical properties of concrete, which has the characteristics of low cost, green environmental protection and pollution-free.

【技术实现步骤摘要】
一种具有抗冻性能的混凝土
：本专利技术属于建筑材料领域，涉及一种具有抗冻性能的混凝土。
技术介绍
：冻融破坏是寒冷地区混凝土结构工程中常见的病害。在寒冷地区经常与水接触的混凝土结构局部或大面积地遭受不同程度的冻融破坏，会加快混凝土结构性能劣化，严重影响结构的安全性和耐久性，并造成巨大的经济损失。因此，研究引起混凝土冻融破坏的原因及其影响因素，提高混凝土在冻融环境下的耐久性能是非常有必要的。混凝土冻融破坏是在冰冻作用下的破坏形式，主要表现为内部微裂纹扩张和表面剥落，最终会使得混凝土结构膨胀、开裂、剥落和溃散，造成结构损伤。目前，针对提高混凝土抗冻性的主要措施有以下两种：(1)降低混凝土水胶比降低水胶比可在一定程度上降低混凝土饱水度，但降低水胶比对开孔体积的影响是非常有限的，这种方法的有效性并不高。(2)掺加引气剂含气量是影响抗冻性的重要因素，增大混凝土含气量的方法是掺入引气剂，掺入引气剂的目的是在混凝土中引入大量微小的气泡以提高混凝土中含气量和减小平均气泡间距，从而提高混凝土抗冻性。含气量高的混凝土抗冻性能强，这是由于当含气量提高后，孔隙水渗透路径变短导致静水压力变小，同时气泡的存在也能够阻断混凝土内部游离水的通路。但引气剂的掺入使含气量提高后会带来强度的降低，含气量越大，混凝土抗压强度越低，含气量每增加1％，强度就会下降3％～5％左右，因而需要在强度和耐久性之间进行权衡。由此可见，研发一种具有较强抗冻性能和力学性能的新型混凝土，来减少寒冷地区混凝土冻融病害，是亟待解决的重要问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种提高了抗冻性能和力学性能的具有抗冻性能的混凝土。为了解决上述技术问题，本专利技术的具有抗冻性能的混凝土包含下述组分：水泥363～396重量份，中砂701～780重量份，碎石1076～1153重量份，水157～171重量份，粉煤灰47～55重量份，减水剂3.40～4.18重量份，引气剂0.111～0.16重量份；硅藻土为水泥重量的1％～1.5％。所述的混凝土包含下述组分：水泥396重量份，中砂701重量份，碎石1145重量份，水157重量份，粉煤灰47重量份，减水剂3.544重量份，引气剂0.111重量份；硅藻土优选水泥重量的1％。所述的混凝土包含下述组分：水泥378重量份，中砂706重量份，碎石1153重量份，水158重量份，粉煤灰47.15重量份，减水剂3.40重量份，引气剂0.136重量份；硅藻土优选水泥重量的1.5％。所述的混凝土包含下述组分：水泥363重量份，中砂780重量份，碎石1076重量份，水171重量份，粉煤灰55重量份，减水剂4.18重量份，引气剂0.125重量份；硅藻土优选水泥重量的1.5％。硅藻土为一种由硅藻遗骸与软泥固结形成的硅质岩，具有体轻、多孔、耐酸碱，化学性质稳定，吸附能力强等特性。本专利技术在混凝土中掺入硅藻土，一方面通过改善混凝土内部微观结构提高抗冻性能，另一方面通过催化水反应效应提高力学性能。硅藻土改善内部结构效应体现在两个方面，第一，能够有效地改善混凝土内部的孔隙结构。当混凝土和外界环境都确定的情况下，静水压力的大小与内部的孔径的大小和气孔的间距有关。硅藻土的掺入，对混凝土的孔隙结构有细化作用，减少内部粗大的气孔，增加了细小的气孔，提高水泥浆体的孔隙率，这样就降低了气孔的孔径和间距，也就缩短了未冻水的渗透路径，减小了静水压力，从而提高了混凝土抗冻性能。第二，硅藻土具有大量有序排列的微孔结构，充当了“分子水库”，即吸收了混合料中的游离水，又在混凝土硬化时候将吸收的水排给出来。这种良好的持水功能有效地降低了混凝土表面的局部水灰比，增加了混凝土的密实性，减少了粗集料下面由于分层现象形成的水囊，提高了集料与砂浆界面的粘结力，从而提高了混凝土的抗冻性能。硅藻土具有催化水化反应的作用。水泥的水化反应主要发生在水泥颗粒的面层，水泥颗粒的接触面和水泥颗粒的核心不参加反应，掺入硅藻土之后，硅藻土颗粒会吸附在水泥颗粒表面，减少水泥颗粒间的相互接触，扩大了水泥颗粒的表面积。同时水化反应产物在初期阶段主要是Ca(OH)2结晶，硅藻土的掺入，也能够促进C-H结晶核的形成，使得水泥的水化反应更完全，也减少了Ca(OH)2结晶在集料表面的定向排列，使混凝土更密实，从而提高了强度。本专利技术与现有技术相比,具有如下技术效果①本专利技术通过普通硅藻土促进混凝土内水泥颗粒的水化进程,增大了混凝土密实度,从而提高了混凝土的力学性能。②本专利技术通过掺入普通硅藻土有效地改善混凝土内部的孔结构，从而提高了混凝土抗冻性。硅藻土储量多，造价低，易获取，绿色环保无污染，可以作为抗冻融添加剂并广泛应用于寒冷地区混凝土结构。本专利技术通过在混凝土中掺入普通硅藻土，同时提高了混凝土抗冻性能和力学性能，弥补了现有技术的不足。附图说明图1是未掺加硅藻土的混凝土微观结构图。图2是掺加硅藻土材料后的混凝土微观结构图。具体实施方式以下给出本专利技术的具体实施例,需要说明的是本专利技术并不局限于以下具体实施例,凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本专利技术的保护范围。表1C40配合比(kg/m3)表2C35配合比(kg/m3)表3C30配合比(kg/m3)实施例1：本实施例给出一种掺加硅藻土的C40混凝土,其中水泥为1.5840kg,,粉煤灰为0.1880g，砂子为2.8040kg，碎石为4.580kg，减水剂为0.0142kg，引气剂为0.0006kg，硅藻土为0.0158kg，水为0.6280kg。本实施案例中硅藻土含量为水泥含量的1％。粗细集料参数：本实施例采用舒兰市吉利碎石有限公司提供的优质玄武岩碎石，选用二级配、三级配碎石，碎石粒径为5mm-31.5mm，级配良好，压碎指标不大于8％，针、片状颗粒含量小于5％，含泥量低于0.25％，骨料水溶性氯化物折合氯离子含量不超过集料质量的0.02％。混凝土的抗碱骨料反应性能满足设计的规定：骨料的碱硅酸反应砂浆棒膨胀率或碱碳酸盐反应岩石柱膨胀率小于0.10％。一般地说，集料的弹性模量越高，制得混凝土强度和弹性模量也越高。本试验中碎石的弹性模量较高，因此可以保证制得混凝土强度和弹性模量也越高。为高性能混凝土质量提供了良好的保障。细集料参数：本实施例采用白旗大鹏沙场的中砂，含泥量小于2％,泥块含量小于0.5％，砂的细度模数为2.7，并且根据混凝土试配试验，砂率的范围选在在38％-42％。粉煤灰参数：本次试验，选用松花电厂F一级粉煤灰，掺量为水泥重量的10％。粉煤灰作砂浆或混凝土的掺和料，在混凝土中掺加粉煤灰代替部分水泥或细骨料。水泥参数：本实施例采用冀东p.o42.5及p.o52.5标号，亚泰p.o42.5及p.o52.5标号的水泥。水泥强度试验结果满足指标要求，初凝时间大于45min，终凝时间小于600min，水泥熟料中的C3S、C2S含量处于标准水平。减水剂参数：本实施例采用吉林省盛世达建材科技有限公司的缓凝型高效减水剂，达到JG/T223-2007《聚羧酸系高性能减水剂》标准，各项性能指标均达到标准要求。减水率达到30％。引气剂参数：本实施例采用吉林省盛世达建材科技有限公司的引气剂，指标达到GB8076-1997XH系列标准。硅藻土参数：本实施例采用的普通硅藻土为吉林远通矿业有限公本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有抗冻性能的混凝土，其特征在于包含下述组分：水泥363～396重量份，中砂701～780重量份，碎石1076～1153重量份，水157～171重量份，粉煤灰47～55重量份，减水剂3.40～4.18重量份，引气剂0.111～0.16重量份；硅藻土为水泥重量的1％～1.5％。

【技术特征摘要】
1.一种具有抗冻性能的混凝土，其特征在于包含下述组分：水泥363～396重量份，中砂701～780重量份，碎石1076～1153重量份，水157～171重量份，粉煤灰47～55重量份，减水剂3.40～4.18重量份，引气剂0.111～0.16重量份；硅藻土为水泥重量的1％～1.5％。2.根据权利要求1所述的具有抗冻性能的混凝土，其特征在于所述的混凝土包含下述组分：水泥396重量份，中砂701重量份，碎石1145重量份，水157重量份，粉煤灰47重量份，减水剂3.544重量份，引气剂0.111重量份；硅藻土优选水...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑一峰，秦泳，邓达，王艺程，吕丹，赵群，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22