一种抗渗高强的混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术涉及抗渗混凝土，公开了一种抗渗高强的混凝土及其制备方法，解决了现有抗渗混凝土在提高混凝土抗渗性能时，混凝土力学性能下降易开裂的问题，抗渗高强的混凝土其由包括以下质量份数的原料混合制得：普通硅酸盐水泥250‑400份，粉煤灰65‑80份，砂680‑760份，骨料900‑950份，硫酸铝20‑35份，硫酸镁24‑40份，水200‑250份，熟石灰18‑22份，其中砂和骨料在混合前经烘干干燥，除去骨料表层和砂的自由水水分，其成型后的混凝土强度和混凝土的抗渗性能同时得到提高，不易开裂。

A kind of impermeable and high strength concrete and its preparation method

The present invention relates to impermeable concrete, and discloses a kind of impermeable high strength concrete and its preparation method, which solves the problem that the mechanical properties of existing impermeable concrete decrease and crack easily when improving the impermeability of concrete. The impermeable high strength concrete is prepared by mixing raw materials including the following mass fractions: ordinary Portland cement 250 400, fly ash 65 80, sand 680. 760, 900 950, 20 35, 24 40, 200 250, 18 22, of which sand and aggregate are dried before mixing, and the free water content of aggregate surface and sand is removed. The strength of concrete and the impermeability of concrete after moulding are improved, and the cracking resistance is not easy.

【技术实现步骤摘要】
一种抗渗高强的混凝土及其制备方法
本专利技术涉及抗渗混凝土，特别涉及一种抗渗高强的混凝土及其制备方法。
技术介绍
混凝土是一种常见的建筑工程材料。其中普通混凝土由于其在制备过程中因混合时混入空气，混凝土固化过程发生泌水或蒸发过快或缺水等影响，导致水化反应不足，混凝土收缩和形成大量的微孔通道或毛细孔道，故普通混凝土抗渗性欠佳。市场对抗渗混凝土提出了需求，其中常见的方法是掺用引气型外加剂，使混凝土内部产生不连通的气泡，截断毛细管通道，改变孔隙结构，从而提高混凝土的抗渗性。另外还有膨胀混凝土同样具有较为良好的抗渗性，其添加使混凝土产生膨胀的膨胀外加剂，不仅可以减少或消除干缩的体积缩小，而且还可以堵塞和充填混凝土的毛细孔隙，提高抗渗能力。现有膨胀外加剂多为硫铝酸钙类、硫铝酸钙一氧化钙类、氧化钙类三大类。然而掺用引气型外加剂和膨胀外加剂的使用均有不足之处，其在提高混凝土抗渗性能时，对混凝土的力学性能造成了不利的影响。其中掺用引气型外加剂，使混凝土内部产生不连通的气泡，截断毛细管通道的同时，导致了混凝土在气泡区域水化受限强度较差，且气泡区域的碱骨料反应较为活跃，导致分布并不均匀的气泡在其外侧区域的混凝土因膨胀而应力集中，混凝土整体韧性降低，强度低且易断裂。膨胀混凝土的强度也受膨胀率的影响，膨胀率增大，混凝土的强度等力学性能则降低。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种抗渗高强度的混凝土，其成型后的混凝土强度和混凝土的抗渗性能同时得到提高。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种抗渗高强度的混凝土，由包括以下质量份数的原料混合制得：普通硅酸盐水泥250-400份，粉煤灰65-80份，砂680-760份，骨料900-950份，硫酸铝20-35份，硫酸镁24-40份，水200-250份，熟石灰18-22份。通过采用上述技术方案，在原料混合后硫酸铝和硫酸镁均逐渐溶解于水中，溶解出的铝离子、镁离子部分向水泥颗粒、砂颗粒、骨料表面的微孔通道或毛细孔道内中渗透，并在碱性环境下，在微孔通道或毛细孔道内生成沉淀-氢氧化铝和氢氧化镁，同时氢氧化铝在氢氧根浓度过高产生的四羟基合铝酸根和镁离子之间相互促进水解，由此形成整体沉淀生成增加而局部沉淀溶解生成循环的情况，减少四羟基合铝酸根生成并促进氢氧化镁的形成，沉淀可深入填充在微孔通道和毛细孔道，以阻碍微孔通道和毛细孔道内的自由水外流失，且又可保证外界水可通过渗透压进入微孔通道和毛细孔内，此为单一铝离子或镁离子无法做到的；另一部分的铝离子、镁离子游离于水泥颗粒、砂颗粒、骨料等外的自由水中，部分在碱性环境下与氢氧根结合生成氢氧化物沉淀，该部分沉淀随搅拌而分散在未固化的混凝土内，对未固化的混凝土的保水性提供贡献，并增大未固化时混凝土的体积，减少混凝土收缩；原料混合制得的混凝土在固化过程减少泌水，减少水分流失、蒸发对混凝土造成孔隙；由于保水性的提高，水泥颗粒、砂颗粒、骨料内的微孔通道和毛细孔道，以及水泥颗粒、砂颗粒、骨料之间的水化反应得到充分进行，避免应水化反应充足导致混凝土内形细小的空隙，以及随微孔通道和毛细孔内包括镁离子参与在内的水化反应进行，微孔通道和毛细孔被填补，加强砂颗粒、骨料在混凝土中的结合力，由此混凝土成型后的强度和混凝土的抗渗性能同时得到提高，得到一种抗渗高强度的混凝土。本专利技术进一步设置为：所述混凝土的原料还包括十水四硼酸钠8-12份。通过采用上述技术方案，十水四硼酸钠溶解后产生的硼酸根与自由水中的氢氧根共同作用起到pH缓冲作用，减弱未固化的混凝土内液相的碱性，保证水化反应进行的同时，减缓碱骨料反应，避免混凝土过度膨胀而开裂，提高混凝土的强度；并且随未固化的混凝土逐渐固化成成型混凝土的过程中，未固化的混凝土内的pH缓慢下降，硼酸根因pH变化和自由水减少，逐渐转化为硼酸钙堵混凝土中微小孔隙，提高混凝土的抗渗性。本专利技术进一步设置为：所述混凝土的原料还包括瓜尔豆胶12-18份。通过采用上述技术方案，瓜尔豆胶溶解在未固化的混凝土的自由水中，且在本专利技术配比量下，未固化的混凝土混合初期硼酸根作用维持pH(pH＝9.5-10.5)时，其粘性较小，便于未固化的混凝土拌和和未固化时的混凝土运输，而当混凝土开始固化后，其自由水中的pH逐渐减小，瓜尔豆胶提供的粘性逐渐增大，提高混凝土的塑性，增强混凝土极限应变值，以及减少自由水析出而促进水化反应，并且增加混凝土内部的结合力，由此对混凝土的抗渗性和强度提高起到促进作用。本专利技术进一步设置为：所述混凝土的原料还包括海藻酸钠3-7份。通过采用上述技术方案，调节未固化的混凝土的粘性，减少泌水，并且不影响混凝土初凝时间和保证混凝土强度前提下，进一步提高混凝土塑性，增强混凝土极限应变值；同时海藻酸钠与自由水中二价阳离子进行阳离子交换，减少二价阳离子随自由水流失而流失。本专利技术进一步设置为：所述混凝土的原料还包括减水剂5-9份，所述减水剂为木质素磺酸钙。通过采用上述技术方案，木质素磺酸钙减少混凝土水用量，同时与硫酸铝、硫酸镁共同作用进一步提高混凝土固化后的强度。本专利技术进一步设置为：所述混凝土的原料还包括有机硅烷改性处理的酚醛树脂纤维7-10份。通过采用上述技术方案，有机硅烷改性处理可增加酚醛树脂纤维与混凝土基体结合力，增加两者的相容性，使得酚醛树脂纤维可同时增强固化后混凝土的强度和防水性。针对现有技术存在的不足，本专利技术的第二目的在于提供一种抗渗高强度的混凝土的制备方法，提高砂颗粒、骨料表面的微孔通道和毛细孔道内水化反应，增强成型混凝土的强度和抗渗性。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种抗渗高强度的混凝土的制备方法，包括以下步骤：S1：对骨料和砂烘干加热，去除骨料表层和砂的自由水水分；S2：按质量份数称取普硅酸盐水泥250-400份，粉煤灰65-80份，砂680-760份，骨料900-950份，硫酸铝40-75份，硫酸镁55-85份，水200-250份和其他原料，其中骨料来着S1；S3：将S2中的原料混合搅拌均匀，得到抗渗高强度的混凝土。通过采用上述技术方案，烘干加热除去骨料表层和砂的自由水水分，有利于原料混合时添加的水携带溶解在其内的铝离子、镁离子渗入骨料表层内，提高砂颗粒、骨料表面的微孔通道和毛细孔道内水化反应，增强成型混凝土的强度和抗渗性。本专利技术进一步设置为：S1中骨料烘干温度为70-80℃。通过采用上述技术方案，保证烘干效率，同时避免烘干温度过高导致骨料表层和砂开裂、表层结构降低，防止成型后的混凝体强度降低和抗渗性能提高减弱。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1.在原料混合后硫酸铝和硫酸镁均逐渐溶解于水中，溶解出的铝离子、镁离子部分深入水泥颗粒、砂颗粒、骨料表面的微孔通道和毛细孔道内形成沉淀，以阻碍微孔通道和毛细孔道内的自由水外流失，且又可保证外界水可通过渗透压进入微孔通道和毛细孔内；另一部分的铝离子、镁离子游离于水泥颗粒、砂颗粒、骨料等外的自由水中生成沉淀，分散在未固化的混凝土内，对未固化的混凝土的保水性提供贡献，并增大未固化时混凝土的体积，减少混凝土收缩；进而减少泌水、水化反应得到充分进行、减少混凝土内微孔通道和毛细孔道的产生、加强砂颗粒与骨料在混凝土中的结合力，使混凝土成型后的强度和混凝土的抗渗性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗渗高强度的混凝土，其特征在于，由包括以下质量份数的原料混合制得：普通硅酸盐水泥250‑400份，粉煤灰65‑80份，砂680‑760份，骨料900‑950份，硫酸铝20‑35份，硫酸镁24‑40份，水200‑250份，熟石灰18‑22份。

【技术特征摘要】
2019.03.18 CN 20191020762051.一种抗渗高强度的混凝土，其特征在于，由包括以下质量份数的原料混合制得：普通硅酸盐水泥250-400份，粉煤灰65-80份，砂680-760份，骨料900-950份，硫酸铝20-35份，硫酸镁24-40份，水200-250份，熟石灰18-22份。2.根据权利要求1所述的一种抗渗高强度的混凝土，其特征在于，还包括十水四硼酸钠8-12份。3.根据权利要求2所述的一种抗渗高强度的混凝土，其特征在于，还包括瓜尔豆胶12-18份。4.根据权利要求3所述的一种抗渗高强度的混凝土，其特征在于，还包括海藻酸钠3-7份。5.根据权利要求3所述的一种抗渗高强度的混凝土，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚家权，
申请(专利权)人：北京国旺混凝土有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11