一种石灰石机制砂混凝土改性剂及含其的混凝土制造技术

本发明专利技术公开了一种石灰石机制砂混凝土改性剂及含其的混凝土，石灰石机制砂混凝土改性剂，由以下质量份数的原材料制成：固含量为15‑50％的纳米胶体二氧化硅5‑7份、疏水剂4‑7份；所述疏水剂选自荷叶型疏水剂、水性蜡基型疏水剂中的一种，其制备方法按水泥质量的5％‑7％进行融合搅拌，搅拌均匀，即可得到新型石灰石机制砂混凝土改性剂。本发明专利技术所述的石灰石机制砂混凝土改性剂，通过其材料的二次水化反应、晶核效应以及微集料填充效应，能提高混凝土的抗压强度、抗折强度以及耐久性，并且制备工艺简单,成本较低，应用范围广泛。

【技术实现步骤摘要】
一种石灰石机制砂混凝土改性剂及含其的混凝土
本专利技术涉及道路建筑材料领域，特别涉及建筑材料外加剂
，具体涉及一种石灰石机制砂混凝土改性剂及含其的混凝土。
技术介绍
水泥混凝土路面作为高等级路面的一种，近年来，在我国公路建设中尤其是在交通繁忙和轴载作用大的路段占有相当大的比例。在修筑新水泥混凝土路面时常用天然砂作为细集料，天然砂是指粒径在0-5mm范围的集料，由岩石风化流水冲刷而形成，天然砂是一种分地方性的不可再生资源。国内由于基础建设的需要，天然砂需求量很大，于是在利益的驱使下，毁田挖砂、破坏河道挖砂的情况比目皆是，不但破坏了有限耕地，而且由此引发了不少工程事故。近几年，随着国家对环保的重视，天然砂的采集越来越难，很多地区的天然砂资源短缺，供不应求的现象随时发生，因而在工程中广泛运用机制砂替代天然砂。目前，机制砂已成为建设用砂的重要来源。机制砂可大大缓解天然砂资源稀缺的地区压力。但是，由于石灰岩制得的机制砂化学成分主要是碳酸钙，基于石灰岩的机制砂水泥混凝土路面的耐磨性比天然砂水泥混凝土路面差。为了解决这一问题，现有研究一般是使用混凝土改性剂来改善混凝土的早期强度、耐磨性之类，因为水泥、砂浆和混凝土是多种材料的混合物，有一定的孔隙率，使用过程中常受到外界环境的侵蚀而被破坏，如氯离子侵蚀、硫酸盐破坏和碳化破坏等。对水泥、砂浆和混凝土表面进行处理是最常用的防护措施，主要是在表面形成防护层抑制外部腐蚀介质的进入从而抵抗侵蚀。目前国内外有一些应用技术的研究，如专利文献CN02136959.3公开了一种渗透性混凝土防护剂及其制备方法，采用水化硅酸钠为主剂，并加入激发促进剂，将其混合制得。再如专利文献CN200610029739.0公开了一种混凝土防护溶胶，主要成分为硅酸钠、硅酸钾和水组成，该溶胶能克服混合水溶液在水泥、砂浆和混凝土结构防护中出现的问题，可以全面、有效地保护水泥、砂浆和混凝土，提高水泥、砂浆和混凝土的耐久性。因此，加强对石灰石机制砂水泥混凝土的抗压抗折强度和耐磨性能的研究，开发新型石灰石机制砂混凝土改性剂具有很好的市场前景。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中的缺陷，提供一种石灰石机制砂混凝土改性剂及含其的混凝土，本专利技术的石灰石机制砂混凝土改性剂是一种新型石灰石机制砂混凝土改性剂，能提高石灰石机制砂水泥混凝土的抗压抗折强度和耐磨性，为新型改性剂应用于道路路面提供了参考。本专利技术所述的一种石灰石机制砂混凝土改性剂，由以下质量份数的原材料制成：固含量为15-50％的纳米胶体二氧化硅5-7份、疏水剂4-7份；所述疏水剂选自荷叶型疏水剂、水性蜡基型疏水剂中的一种。优选的，本专利技术所述的纳米胶体二氧化硅为纳米无机材料。优选的，本专利技术所述的一种石灰石机制砂混凝土改性剂，由以下质量份数的原材料制成：固含量为50％的纳米胶体二氧化硅5-7份、荷叶型疏水剂4-6份。优选的，本专利技术所述的一种石灰石机制砂混凝土改性剂，由以下质量份数的原材料制成：固含量为50％的纳米胶体二氧化硅6份、水性蜡基型疏水剂7份。优选的，本专利技术所述的一种石灰石机制砂混凝土改性剂，由以下质量份数的原材料制成：固含量为15％的纳米胶体二氧化硅7份、荷叶型疏水剂7份。本专利技术还涉及一种混凝土，所述混凝土中石灰石机制砂混凝土改性剂的质量为混凝土中水泥质量的5-7％。本专利技术还涉及上述一种混凝土的施工方法，包括如下步骤：1)按照配比称取以下组分：普通硅酸盐水泥、石灰石机制砂、石灰石碎石、水、上述石灰石机制砂混凝土改性剂；2)将上述石灰石机制砂混凝土改性剂加入到称取的水中搅拌均匀形成混合溶液，然后与其他材料加入混凝土搅拌机中，得到所述的混凝土。和现有技术相比，本专利技术具有如下优点：1、本专利技术得到的石灰石机制砂混凝土改性剂，添加到混凝土中，可以提高混凝土的抗压抗折强度，耐磨性和抗滑性能。而且，本专利技术的石灰石机制砂混凝土改性剂，其原材料为绿色环保材料，相比于硅灰、硅粉等粉状材料，降低了在施工中对人的危害性，减少了空气中微颗粒尘的污染。含有本专利技术石灰石机制砂混凝土改性剂的混凝土制备工艺简单，成本低廉，应用范围广泛。2、本专利技术所用纳米胶体二氧化硅的固含量控制在15～50％，如果固含量低于15％，将增加水泥混凝土的单位用水量，不利于提高混凝土的抗压抗折强度；如果固含量高于50％，所用纳米胶体二氧化硅的稠度高，不易于纳米胶体二氧化硅在混凝土中均匀分散。本专利技术所用荷叶型疏水剂、水性蜡基型疏水剂的产品成熟，价格低廉，技术性能稳定。3、本专利技术在混凝土中掺入纳米胶体二氧化硅，不仅改善了水泥颗粒级配填充效应，即利用纳米二氧化硅本身纳米级微尺度颗粒填充水泥颗粒之间的孔隙；同时纳米胶体二氧化硅能吸附硅酸三钙水化释放的钙离子，促进二氧化硅颗粒周围形成氢氧化钙晶核，加快水泥矿物中硅酸三钙的水化速率，且与氢氧化钙发生二次水化反应，生产更多的水化硅酸盐凝胶，减少氢氧化钙含量；而且纳米二氧化硅颗粒可填充到水化硅酸钙凝胶中，使得混凝土更为致密，减少混凝土的微孔隙，减小微孔隙尺寸，进而提高水泥混凝土强度、抗渗性，延长混凝土的使用寿命。4、在生产中，溶解了化学物质的水进入会对水泥混凝土材料的性能产生不利影响，本专利技术所使用的疏水剂(荷叶型疏水剂、水性蜡基型疏水剂)可通过在碱性环境中释放氢离子，产生三维体积的疏水化作用，继而对水和某些其他液体具有超疏水作用，对混凝土结构保持干燥，起到防潮防水作用，减少水及溶于水中的化学物质与钢筋接触的几率，减少混凝土电通量，防止钢筋锈蚀。纳米胶体二氧化硅和疏水剂，与水化硅酸盐凝胶共同形成类玻璃结构，该类玻璃结构具有疏水作用，可以排除普通水，盐水和水溶性酸或碱，具有良好的防腐蚀作用。【附图说明】图1是实施例1中添加石灰石机制砂混凝土改性剂后的混凝土水化机理示意图。图2是对比例1中没有添加石灰石机制砂混凝土改性剂后的混凝土水化机理示意图。附图标记：1、水泥；2、SiO2；3、碎石；4、氢氧化钙；5、水化硅酸钙凝胶。【具体实施方式】为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。实施例1：一种石灰石机制砂混凝土改性剂，由以下质量份数的原材料制成：固含量为50％的纳米胶体二氧化硅5份、荷叶型疏水剂6份。一种混凝土，所述混凝土中石灰石机制砂混凝土改性剂的质量为混凝土中水泥质量的5％，混合均匀即可。上述一种混凝土的施工方法，包括如下步骤：1)按照配比称取以下组分：普通硅酸盐水泥、石灰石机制砂、石灰石碎石、水、上述石灰石机制砂混凝土改性剂；2)将上述石灰石机制砂混凝土改性剂加入到称取的水中搅拌均匀形成混合溶液，然后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石灰石机制砂混凝土改性剂，其特征在于：由以下质量份数的原材料制成：固含量为15-50％的纳米胶体二氧化硅5-7份、疏水剂4-7份；所述疏水剂选自荷叶型疏水剂、水性蜡基型疏水剂中的一种。/n

【技术特征摘要】
1.一种石灰石机制砂混凝土改性剂，其特征在于：由以下质量份数的原材料制成：固含量为15-50％的纳米胶体二氧化硅5-7份、疏水剂4-7份；所述疏水剂选自荷叶型疏水剂、水性蜡基型疏水剂中的一种。


2.根据权利要求1所述的一种石灰石机制砂混凝土改性剂，其特征在于：所述的一种石灰石机制砂混凝土改性剂，由以下质量份数的原材料制成：固含量为50％的纳米胶体二氧化硅5-7份、荷叶型疏水剂4-6份。


3.根据权利要求1所述的一种石灰石机制砂混凝土改性剂，其特征在于：所述的一种石灰石机制砂混凝土改性剂，由以下质量份数的原材料制成：固含量为50％的纳米胶体二氧化硅6份、水性蜡基型疏水剂7份。


4.根据权利要求1所述的一种石灰石...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨礼明，黄德耕，徐龙旺，陈强，叶琼瑶，李思艺，陈生华，邵羽，侯泽群，曹帆，林婧，
申请(专利权)人：广西交通设计集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45