一种轻质高强的混凝土材料制造技术

本发明专利技术公开了一种轻质高强的混凝土，包括以下质量比原料配比为：铁矿渣：D‑阿拉伯糖酸钙和D‑阿拉伯糖酸甘油酯改性的粉煤灰：纳米陶瓷纤维：纳米氧化铝：玄武岩纤维：高效减水剂：硅酸盐水泥：砂：碎石：碳酸钠：氢氧化钠：水＝1：0.05～0.15：0.04～0.12：0.01～0.03：0.05～0.3：0.005～0.02：1.5～3.5：2～4：3.5～6.5：0.04～0.08：0.05～0.15：0.5～1。本发明专利技术通过在混凝土中通过D‑阿拉伯糖酸钙和D‑阿拉伯糖酸甘油酯添加改性的粉煤灰，D‑阿拉伯糖酸钙和D‑阿拉伯糖酸甘油酯中的羟基通过分子间作用力形成Si‑O‑‑‑H‑O‑CH

【技术实现步骤摘要】
一种轻质高强的混凝土材料
本专利技术涉及混凝土，特别涉及一种高强轻质混凝土材料。技术背景随着国家城市建设迅猛发展，建筑施工工程的数量与日俱增，而工程的质量和生产成本是施工企业在市场经济大潮中相互竞争的关键所在。建筑材料的质量直接决定建筑工程的质量和成本，在建筑材料中，混凝土又是关键的原料。目前，通常在混凝土中加入河砂、海砂等，对其消耗较大，而且这些都是自然资源，储量有限，长期开采将导致河砂资源枯竭，进而破坏生态平衡，并且对河砂、海砂的开采显著增加了单位体积中混凝土的生产成本；另外，海砂中带有含氯的物质，这些带有氯的物质对建筑工程来说为有害因素，对工程的耐久性会有影响，降低了工程的质量。普通水泥混凝土具有变形能力差、抗拉强度低、极限延伸度小、韧性差、胶凝硬化后易收缩开裂等缺点，随着水泥混凝土强度的提高，这些缺点表现得愈专利技术显。普通水泥混凝土的脆性特征对其安全性和耐久性造成了很大的危害，严重制约了水泥混凝土的进一步应用，不符合当前节能建筑的要求。目前，现有专利中申请公开号为CN103467014A的中国专利公开了一种混凝土，采用碎屑取代大部分砂和石子，充分发挥CTF混凝土增效剂的作用，提高了水泥颗粒的分散性，提升减水剂的功效，解决了石子和砂级配不良导致的新拌混凝土的粘聚性、保水性差、易离析的问题。但是，上述混凝土是采用碎屑、石子掺混在水泥中形成，当水泥快速地凝结时，碎屑在水泥中存在分散不均的情况，容易造成水泥干裂。
技术实现思路
针对上述不足，本专利技术提供一种轻质高强的混凝土。>为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种轻质高强的混凝土，包含以下原料：铁矿渣、D-阿拉伯糖酸钙和D-阿拉伯糖酸甘油酯改性的粉煤灰、纳米陶瓷纤维、纳米氧化铝、玄武岩纤维、高效减水剂、砂、碎石、碳酸钠、硅酸盐水泥、氢氧化钠和水。一种轻质高强的混凝土，原料按质量比的配比为：铁矿渣：D-阿拉伯糖酸钙和D-阿拉伯糖酸甘油酯改性的粉煤灰：纳米陶瓷纤维：纳米氧化铝：玄武岩纤维：高效减水剂：硅酸盐水泥：砂：碎石：碳酸钠：氢氧化钠：水＝1：0.05～0.15：0.04～0.12：0.01～0.03：0.05～0.3：0.005～0.02：1.5～3.5：2～4：3.5～6.5：0.04～0.08：0.05～0.15：0.5～1。所述铁矿渣比表面积为600～750m2/kg。所述改性的粉煤灰为超细粉煤灰。D-阿拉伯糖酸钙和D-阿拉伯糖酸甘油酯改性粉煤灰由以下步骤制备而成：首先将按D-阿拉伯糖酸钙：D-阿拉伯糖酸甘油酯：水＝5:1在100℃下溶解，按照D-阿拉伯糖酸钙质量的200％加入粉煤灰，搅拌3小时后，离心，并在120℃的电热鼓风干燥箱中干燥。所述的一种轻质高强的混凝土的制备方法，包括以下步骤：步骤一，将碎石、铝矿渣与砂混合，并搅拌均匀，得到混合物A。步骤二，将水、硅酸盐水泥、改性的粉煤灰、高效减水剂、玄武岩纤维、碳酸钠和氢氧化钠混合并搅拌均匀，得到混合物B。步骤三，在搅拌的条件下，将混合物A加入到混合物B中，再加入纳米陶瓷纤维和纳米氧化铝，搅拌均匀，得到轻质高强的混凝土。本专利技术的有益效果如下：本专利技术通过在混凝土中通过添加D-阿拉伯糖酸钙和D-阿拉伯糖酸甘油酯改性的粉煤灰，D-阿拉伯糖酸钙和D-阿拉伯糖酸甘油酯中的羟基通过分子间作用力形成Si-O---H-O-CH2(CHOH)3COO----Al-O-Si键和Si-O---H-O-CH2(CHOH)3COOCH2CHOHCH2OH---O-Si-O-Al键(其中虚线为分子间作用力，像氢键、盐键等弱键)，通过本专利技术制备的甘油改性粉煤灰从粉煤灰的内部改变了粉煤灰的空间结构，能够使混凝土的抗拉强度增加200％。D-阿拉伯糖酸钙和D-阿拉伯糖酸甘油酯改性的粉煤灰与纳米氧化铝和硅酸盐水泥之间形成Si-O---H-O-CH2CH(O---SiO32-)CHOHCHOHCOO--Al3+-O-Si盐键，并且D-阿拉伯糖酸钙和D-阿拉伯糖酸甘油酯改性的粉煤灰与纳米氧化铝、碳酸钠和氢氧化钠能够形成复合激发剂，作用于比表面积为600～750m2/kg的铁矿渣，使铁矿渣中的铁充分溶出，参与到甘油改性的粉煤灰与硅酸盐水泥之间盐键的形成，促进硅酸盐水泥快速凝结，并且甘油改性的粉煤灰还能能进一步提高混凝土的保水性能。本专利技术在混凝土内加入纳米陶瓷纤维和纳米氧化铝，可以有效的分散混凝土在冷却过程中的热应力，从而进一步提高混凝土的抗裂性能。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术并不仅限于此。实施例1一种轻质高强的混凝土，原料按质量配比为：铁矿渣：D-阿拉伯糖酸钙和D-阿拉伯糖酸甘油酯改性的粉煤灰：纳米陶瓷纤维：纳米氧化铝：玄武岩纤维：高效减水剂：硅酸盐水泥：砂：碎石：碳酸钠：氢氧化钠：水＝1：0.05：0.04：0.01：0.05：0.005：1.5：2：3.5：0.04：0.05：0.5。所述铁矿渣比表面积为600～750m2/kg。所述D-阿拉伯糖酸钙和D-阿拉伯糖酸甘油酯的粉煤灰为超细粉煤灰。D-阿拉伯糖酸钙和D-阿拉伯糖酸甘油酯改性粉煤灰由以下步骤制备而成：按D-阿拉伯糖酸钙：D-阿拉伯糖酸甘油酯：水＝5:3:1在100℃下溶解，按照D-阿拉伯糖酸钙质量的200％加入粉煤灰，搅拌3小时后，离心，并在120℃的电热鼓风干燥箱中干燥。所述的一种轻质高强的混凝土的制备方法，包括以下步骤：步骤一，按上述配比，将碎石、铁矿渣与砂混合，并搅拌均匀，得到混合物A。步骤二，按上述配比，将水、硅酸盐水泥、D-阿拉伯糖酸钙改性的粉煤灰、高效减水剂、玄武岩纤维、碳酸钠和氢氧化钠混合并搅拌均匀，得到混合物B。步骤三，在搅拌的条件下，将混合物A加入到混合物B中，再加入纳米陶瓷纤维和纳米氧化铝，搅拌均匀，得到轻质高强的混凝土。实施例2与实施例1中不同的是，实施例2中原料按质量配比为：铁矿渣：D-阿拉伯糖酸钙和D-阿拉伯糖酸甘油酯改性的粉煤灰：纳米陶瓷纤维：纳米氧化铝：玄武岩纤维：高效减水剂：硅酸盐水泥：砂：碎石：碳酸钠：氢氧化钠：水＝1：0.10：0.08：0.02：0.15：0.01：2.5：3：5：0.06：0.10：0.75。实施例3与实施例1中不同的是，实施例3中原料按质量配比为：铁矿渣：D-阿拉伯糖酸钙和D-阿拉伯糖酸甘油酯改性的粉煤灰：纳米陶瓷纤维：纳米氧化铝：玄武岩纤维：高效减水剂：硅酸盐水泥：砂：碎石：碳酸钠：氢氧化钠：水＝1：0.15：0.12：0.03：0.3：0.02：3.5：4：6.5：0.08：0.15：1。对比实施例1与实施例1不同的是，原料按质量配比为：铁矿渣：普通粉煤灰：高效减水剂：硅酸盐水泥：砂：碎石：碳酸钠：氢氧化钠：水＝1：0.05：0.005：1.5：2：3.5：0.04：0.05：0.5。所述普通粉煤灰为超细粉煤灰。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻质高强的混凝土，其特征在于：所述轻质高强的混凝土，包含以下原料：铁矿渣、D-阿拉伯糖酸钙和D-阿拉伯糖酸甘油酯改性的粉煤灰、纳米陶瓷纤维、纳米氧化铝、玄武岩纤维、高效减水剂、砂、碎石、碳酸钠、硅酸盐水泥、氢氧化钠和水。/n

【技术特征摘要】
1.一种轻质高强的混凝土，其特征在于：所述轻质高强的混凝土，包含以下原料：铁矿渣、D-阿拉伯糖酸钙和D-阿拉伯糖酸甘油酯改性的粉煤灰、纳米陶瓷纤维、纳米氧化铝、玄武岩纤维、高效减水剂、砂、碎石、碳酸钠、硅酸盐水泥、氢氧化钠和水。


2.根据权利要求1所述的一种轻质高强的混凝土，其特征在于：所述原料按质量比的配比为：铁矿渣：D-阿拉伯糖酸钙和D-阿拉伯糖酸甘油酯改性的粉煤灰：纳米陶瓷纤维：纳米氧化铝：玄武岩纤维：高效减水剂：硅酸盐水泥：砂：碎石：碳酸钠：氢氧化钠：水＝1：0.05～0.15：0.04～0.12：0.01～0.03：0.05～0.3：0.005～0.02：1.5～3.5：2～4：3.5～6.5：0.04～0.08：0.05～0.15：0.5～1。


3.根据权利要求1所述的一种轻质高强的混凝土，其特征在于：所述D-阿拉伯糖酸钙和D-阿拉伯糖酸甘油酯改性的粉煤灰由以下步骤制备而成：...

【专利技术属性】
技术研发人员：张家旸，
申请(专利权)人：浙江倪阮新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33