一种返封式耐酸混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种返封式耐酸混凝土及其制备方法，属于混凝土制备技术领域，本发明专利技术可以实现创新性的在混凝土原料内引入返封嵌球，并进行原料上的改进，提高混凝土的耐酸性，同时返封嵌球预埋在混凝土内可以感知到其内的渗透酸蚀，并采用主动引导的方式，触发返封动作，利用碱性物质来中和渗透水内的酸性物质，同时基于中和反应的放热特点，对事先填充好的热熔树脂胶块进行热熔，并通过助返封球的膨胀和搅拌动作，促使熔化后热熔树脂胶块沿渗透路线反向迁移，最终在渗透孔道内固化进行封堵，一方面可以避免水分的进一步渗透，另一方面可以中和渗透水内的酸性物质，对混凝土进行保护，有效保障混凝土的强度和使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种返封式耐酸混凝土及其制备方法
本专利技术涉及混凝土制备
，更具体地说，涉及一种返封式耐酸混凝土及其制备方法。
技术介绍
普通混凝土指以水泥为主要胶凝材料，与水、砂、石子，必要时掺入化学外加剂和矿物掺合料，按适当比例配合，经过均匀搅拌、密实成型及养护硬化而成的人造石材。混凝土主要划分为两个阶段与状态：凝结硬化前的塑性状态，即新拌混凝土或混凝土拌合物；硬化之后的坚硬状态，即硬化混凝土或混凝土。混凝土强度等级是以立方体抗压强度标准值划分，中国普通混凝土强度等级划分为14级：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75及C80。酸性土壤是pH值小于7的土壤总称。包括砖红壤、赤红壤、红壤、黄壤和燥红土等土类。我国热带、亚热带地区，广泛分布着各种红色或黄色土壤的酸性土壤。当地气温高、雨量大，年降雨多在1500mm以上。这种高温多雨、湿热同季的特点，使土壤的风化和成土作用均甚强烈，生物物质的循环十分迅速。盐基高度不饱和，pH一般在4.5-6。同时铁铝氧化物有明显积聚，土壤酸瘦。混凝土腐蚀过程复杂、种类繁多，分类标准有很多种，按侵蚀介质种类分为两大类。第一类为无机物侵蚀：包括酸、盐、强碱与混凝土的组成成分发生化学反应，生成无凝胶作用或膨胀性物质，改变混凝土结构成分，因而导致混凝土腐蚀；第二类为有机物与微生物侵蚀：在适当的环境中，微生物分解消化有机物，释放有机酸、二氧化碳、硫化氢等腐蚀性介质，使混凝土劣化，在酸性土壤环境中，混凝土容易受到酸蚀，导致强度下降，目前现有技术中通常采用耐酸蚀的混凝土原料来抵御土壤环境的侵蚀，但是效果不佳，严重缩短混凝土的使用寿命。
技术实现思路
1.要解决的技术问题针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种返封式耐酸混凝土及其制备方法，可以实现创新性的在混凝土原料内引入返封嵌球，并进行原料上的改进，提高混凝土的耐酸性，同时返封嵌球预埋在混凝土内可以感知到其内的渗透酸蚀，并采用主动引导的方式，触发返封动作，利用碱性物质来中和渗透水内的酸性物质，同时基于中和反应的放热特点，对事先填充好的热熔树脂胶块进行热熔，并通过助返封球的膨胀和搅拌动作，促使熔化后热熔树脂胶块沿渗透路线反向迁移，最终在渗透孔道内固化进行封堵，一方面可以避免水分的进一步渗透，另一方面可以中和渗透水内的酸性物质，对混凝土进行保护，有效保障混凝土的强度和使用寿命。2.技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。一种返封式耐酸混凝土，包括以下重量份数计的原料：水泥330-380份、水160-190份、膨胀剂25-35份、细集料700-750份、粗集料950-1100份、减水剂2.5-3.5份、聚丙烯纤维2.5-3份、珍珠岩粉70-90份、氟硅酸钠20-30份和返封嵌球25-40份。进一步的，所述膨胀剂为HT-U型混凝土膨胀剂，所述减水剂为HT-HPC聚羧酸高性能减水剂。进一步的，所述细集料为细度模数2.5的天然或人工中粗砂，所述粗集料包括小石子、中石子及大石子，所述小石子的粒径为5-20mm，所述中石子的粒径为20-40mm，所述大石子的粒径为40-80mm，并且所述小石子、中石子、大石子的质量比为4-4.5:4.5-5.5:1。进一步的，所述返封嵌球包括氧化铝球体，所述氧化铝球体外端开设有多个预埋槽，所述预埋槽槽口处连接有酸溶膜，相邻所述预埋槽之间镶嵌连接有外嵌磁铁，且多个外嵌磁铁的磁极均保持一致，所述酸溶膜内侧连接有耗酸包，所述耗酸包与预埋槽底壁之间填充有热熔树脂胶块，所述耗酸包外端连接有延伸至热熔树脂胶块内的导热柱，所述耗酸包上开设有多个均匀分布的连通孔，所述连通孔内壁上连接有多根交错分布的接引丝，当混凝土出现渗透侵蚀并遇到氧化铝球体时，渗透水内的酸性物质会腐蚀掉酸溶膜，然后进入到耗酸包上的连通孔中，被接引丝吸收后与其上附着的碱性物质进行中和反应，一方面消耗掉渗透水内的酸性物质，避免对混凝土造成更深的侵蚀，另一方面可以利用中和反应放热的特点，通过导热柱将热量传导至热熔树脂胶块内，迫使热熔树脂胶块熔化，同时助返封球受热膨胀后挤压熔化后的热熔树脂胶块反向迁移至渗透孔道内，对渗透孔道进行封堵。进一步的，所述热熔树脂胶块内镶嵌连接有多个助返封球，所述助返封球包括弹性球形气囊和设于弹性球形气囊内的热解球，弹性球形气囊在感知到热量后将热量传导至热解球，热解球受热分解后释放出大量气体，一方面利用气体的冲击力迫使弹性球形气囊进行震动，改善熔化后的热熔树脂胶块的流动性，另一方面不断产生的气体促使弹性球形气囊进行膨胀，从而挤压熔化后的热熔树脂胶块反向迁移。进一步的，所述热解球上插设有助流丝，所述助流丝贯穿弹性球形气囊并延伸至外侧，且热解球位于弹性球形气囊中心处，助流丝一方面起到固定热解球的作用，同时可以更好的从外界吸收热量并传导至热解球处，另一方面可以直接跟随热解球进行高频震动，提高对热熔树脂胶块的作用效果。进一步的，所述助流丝的长度大于连通孔的孔径，且弹性球形气囊的外径小于连通孔的孔径，可以保证助返封球不会进入到连通孔中造成堵塞导致热熔树脂胶块反向迁移失败。进一步的，所述酸溶膜外端镶嵌连接有多根延伸至氧化铝球体外侧的引流纤维束，所述酸溶膜采用酸溶性材料制成，引流纤维束用来扩大返封嵌球的感知范围，可以提前引导渗透水进行返封动作的触发，且酸溶膜在正常状态下可以对预埋槽进行隔离防护，在遭遇到渗透水时溶解进行暴露。进一步的，所述接引丝采用附着有碱性物质粉末的吸水材料制成，接引丝可以吸收渗透进入连通孔内的水分，并依靠碱性物质粉末充分与渗透水中的碱性物质进行中和反应，可以避免渗透水进入到热熔树脂胶块中造成污染。一种返封式耐酸混凝土的制备方法，包括以下步骤：S1、分别将水泥、膨胀剂、细集料、粗集料、珍珠岩粉、氟硅酸钠和返封嵌球加入至料桶中，采用磁力搅拌的方式混合均匀；S2、将减水剂加入至水中，搅拌均匀后得到混合溶液，之后将混合溶液加入至料桶中，磁力搅拌3-5min；S3、将聚丙烯纤维均匀撒入料桶中，并磁力搅拌4-6分钟，后经浇注成型、养护即可。3.有益效果相比于现有技术，本专利技术的优点在于：(1)本方案可以实现创新性的在混凝土原料内引入返封嵌球，并进行原料上的改进，提高混凝土的耐酸性，同时返封嵌球预埋在混凝土内可以感知到其内的渗透酸蚀，并采用主动引导的方式，触发返封动作，利用碱性物质来中和渗透水内的酸性物质，同时基于中和反应的放热特点，对事先填充好的热熔树脂胶块进行热熔，并通过助返封球的膨胀和搅拌动作，促使熔化后热熔树脂胶块沿渗透路线反向迁移，最终在渗透孔道内固化进行封堵，一方面可以避免水分的进一步渗透，另一方面可以中和渗透水内的酸性物质，对混凝土进行保护，有效保障混凝土的强度和使用寿命。(2)返封嵌球包括氧化铝球体，氧化铝球体外端开设有多个预埋槽，预埋槽槽口处连接有酸溶膜，相邻预埋槽之间镶嵌连接有外嵌磁铁，且多个外嵌磁铁的磁极均保持一致，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种返封式耐酸混凝土，其特征在于：包括以下重量份数计的原料：水泥330-380份、水160-190份、膨胀剂25-35份、细集料700-750份、粗集料950-1100份、减水剂2.5-3.5份、聚丙烯纤维2.5-3份、珍珠岩粉70-90份、氟硅酸钠20-30份和返封嵌球25-40份。/n

【技术特征摘要】
1.一种返封式耐酸混凝土，其特征在于：包括以下重量份数计的原料：水泥330-380份、水160-190份、膨胀剂25-35份、细集料700-750份、粗集料950-1100份、减水剂2.5-3.5份、聚丙烯纤维2.5-3份、珍珠岩粉70-90份、氟硅酸钠20-30份和返封嵌球25-40份。


2.根据权利要求1所述一种返封式耐酸混凝土，其特征在于：所述膨胀剂为HT-U型混凝土膨胀剂，所述减水剂为HT-HPC聚羧酸高性能减水剂。


3.根据权利要求1所述一种返封式耐酸混凝土，其特征在于：所述细集料为细度模数2.5的天然或人工中粗砂，所述粗集料包括小石子、中石子及大石子，所述小石子的粒径为5-20mm，所述中石子的粒径为20-40mm，所述大石子的粒径为40-80mm，并且所述小石子、中石子、大石子的质量比为4-4.5:4.5-5.5:1。


4.根据权利要求1所述一种返封式耐酸混凝土，其特征在于：所述返封嵌球包括氧化铝球体(1)，所述氧化铝球体(1)外端开设有多个预埋槽，所述预埋槽槽口处连接有酸溶膜(4)，相邻所述预埋槽之间镶嵌连接有外嵌磁铁(2)，且多个外嵌磁铁(2)的磁极均保持一致，所述酸溶膜(4)内侧连接有耗酸包(5)，所述耗酸包(5)与预埋槽底壁之间填充有热熔树脂胶块(7)，所述耗酸包(5)外端连接有延伸至热熔树脂胶块(7)内的导热柱(6)，所述耗酸包(5)上开设有多个均匀分布的连通孔(9)，所述连通孔(9)内壁上连接有多根交错分布的接引丝(10)。


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【专利技术属性】
技术研发人员：杨正新，
申请(专利权)人：杨正新，
类型：发明
国别省市：河北;13