一种环保抗冻型混凝土及其制备方法技术

本申请涉及一种环保抗冻型混凝土及其制备方法，一种环保抗冻型混凝土，按重量份计，包括水泥170

【技术实现步骤摘要】
一种环保抗冻型混凝土及其制备方法


[0001]本申请涉及混凝土材料
，尤其是涉及一种环保抗冻型混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]在我国北方寒冷地区，在冬季很多建筑物容易发生冻融破坏现象。混凝土冻融破坏是指混凝土中的游离水受冻结冰后体积膨胀，在混凝土内部产生应力，由于反复作用或内应力超过混凝土抵抗强度致使混凝土整体强度下降。混凝土的冻融破坏是我国建筑物老化病害的主要问题之一，严重影响了建筑物的长期使用和安全运行。
[0003]混凝土内部的水灰比以及孔结构都会影响到混凝土的抗冻能力，在相关提高混凝土抗冻性能的措施中，一般是通过加入减水剂来减少混凝土材料中的含水量，加入引气剂来提高孔密度以及孔的均匀性，从而在一定程度上提高了混凝土材料抗冻性能，但是，减水剂的使用过程中，一是减水剂的使用成本比较高，二是部分减水剂的使用会造成混凝土坍落度损失较快。因此，制备抗冻性能高的混凝土一直是本领域待解决的技术难题

技术实现思路

[0004]为了提高混凝土的抗冻性能，本申请提供一种环保抗冻型混凝土及其制备方法。
[0005]第一方面，本申请提供的一种环保抗冻型混凝土采用如下的技术方案：一种环保抗冻型混凝土，按重量份计，包括水泥170-250份、人工砂700-850份、石子920-1100份、水300-420份、外加粉料70-100份、引气剂2.5-4.5份、减水剂4.5-6份、强化纤维70-90份；强化纤维包括若干中空纤维和若干钢丝；若干中空纤维与若干钢丝呈束状排布，并螺旋缠绕，每束强化纤维内中空纤维和钢丝的重量比为0.8-1:1。
[0006]通过采用上述技术方案，通过特定的水泥，石子，人工砂的配比，使得所形成的混凝土砂浆更加细腻，新拌混凝土内部的空隙更加均匀。而引气剂的加入可以降低液体的表面张力，从而引入更多的气泡。气泡的引入，一方面阻断了部分毛细孔通路，削弱了混凝土的毛细作用，减少了水气侵入混凝土内部的情况，另一方面，当混凝土在冻融时，气泡为水气的冷冻迁移提供了空间，从而减少了混凝土内部分区域静压力聚集而导致的影响混凝土结构强度的情况，提高了混凝土的抗冻性能。
[0007]强化纤维的加入，强化纤维均匀的分布在混凝土体系内部从而形成了三维网状结构，强化了混凝土之间连接的紧密性，并且提高了混凝土的抗渗性——强化纤维所成的网状结构增大了混凝土各区块的连接强度，减少了混凝土开裂的情况，进而减少了水分侵入混凝土结构内部，从而加剧对混凝土结构破坏的情况；此外加强纤维还起到了保水集料的作用，抑制了初拌和的混凝土沁水的情况，从而提高了混凝土的和易性。
[0008]强化纤维内部的中空纤维具有通孔，从而提高了混凝土的通透性，当混凝土发生冻融时，混凝土内部的水分通过中空纤维的通孔，从高压处渗透至低压处，从而平衡了混凝
土内部的压力，使得混凝土在发生冻融时，内部的压力更加平均。从而提高了混凝土的抗冻性能。
[0009]钢丝的加入，提高了强化纤维的整体强度，并且钢丝与中空纤维通过的螺旋扭转缠绕在一起，从而提高了钢丝与中空纤维的整体性。若干中空纤维与若干钢丝的相互缠结，使得强化纤维整体的强度更好，并且在缠绕时，钢丝与钢丝之间，中空纤维与钢丝之间，中空纤维与中空纤维之间相互贴靠，从而引入了更多的空隙与通道，进一步的提高了混凝土内部的通透性。
[0010]可选的，所述强化纤维的长度为4-6cm。
[0011]通过采用上述技术方案，强化纤维长度的限定使得强化纤维在形成交联网络的同时，便于混凝土的搅拌，从而提高了生产的便捷性。
[0012]可选的，所述每根强化纤维中钢丝的长度为10-12cm。
[0013]通过采用上述技术方案，通过限定强化纤维的长度以及的钢丝的长度，从而使得钢丝与中空纤维在螺纹缠绕时的松紧程度得以控制，当钢丝与中空纤维的缠绕更加紧密时，强化纤维的整体强度提高，但是由于螺旋缠绕时的挤压，使得强化纤维内部的孔洞变小，从而影响强化纤维的透水性，反之同理。通过对强化纤维内部缠绕松紧程度的限定，使得强化纤维的透水性能与强度处于较优适配范围，从而提高了混凝土的抗冻性能。
[0014]可选的，所述中空纤维的外径为1-1.2mm，内径为0.3-0.5mm。
[0015]通过采用上述技术方案，中空纤维内径和外径的限定，使得中空纤维的壁厚可以保持良好的弹性，从而通过中空纤维的弹性，使得混凝土内部具有了更强的吸震能力，对于混凝土内部产生的应力集中，中空纤维可以通过自身的弹性形变对应力进行吸收，从而减少了混凝土开裂的情况，提高了混凝土的抗冻性能。
[0016]可选的，所述钢丝表面涂覆有表面处理剂，表面处理剂包括粘接剂。
[0017]通过采用上述技术方案，钢丝与中空纤维通过粘接剂相互粘接固定，从而提高了强化纤维的整体强度。粘接剂包裹在钢丝表面，另一方面还可以对的钢丝进行保护，减少钢丝氧化锈蚀的情况发生。
[0018]可选的，所述表面处理剂还包括阻锈剂，阻锈剂的用量占表面处理剂总用量的10-20wt％。
[0019]通过采用上述技术方案，阻锈剂的加入进一步的保护了钢丝，减少了钢丝锈蚀的情况，提高了混凝土长时间使用后的稳定性。
[0020]可选的，所述阻锈剂为亚硝酸钠、草酸钠、苯甲酸钠中的至少一种。
[0021]可选的，所述外加粉料包括重量比为4.5：2的粉煤灰和硅粉。
[0022]第二方面，本申请提供一种环保抗冻型混凝土的制备方法，采用如下的技术方案：一种环保抗冻型混凝土的制备方法，包括以下步骤：强化纤维的制备：将钢丝和中空纤维合并成呈并列束状结构的预制纤维，并列束状的预制纤维的两端分别以其长度方向为轴朝向不同方向转动并形成呈螺旋束状结构的强化纤维；按配方量将水泥、人工砂、石子、外加粉料混合均匀，得固体物料；将配方量的引气剂、减水剂溶解于1/2-5/16配方量的水，得液体物料；混凝土的混合搅拌：将强化纤维和液体物料依次加入固体物料中，并加入剩余配方量
的水，搅拌均匀，搅拌速度为15r/min,搅拌时长40-60min。
[0023]通过采用上述技术方案，按重量比例选取若干缕中空纤维与若干缕钢丝后，将二者扭转缠绕，从而通过钢丝自身的塑性与中空纤维缠绕在一起，从而提高了强化纤维的整体性，另外将加工好的长段强化纤维剪断后使用从而简化了加工难度，提高了加工效率。
[0024]强化纤维在混凝土内经过搅拌从而形成三维交联网络，提高了混凝土的拌和性以及保水性。
[0025]可选的，强化纤维制备前需要经过预处理，将包含阻锈剂和粘接剂的表面处理剂涂覆在钢丝表面，在粘接剂凝固前完成强化纤维的制备。
[0026]通过采用上述技术方案，表面处理剂包裹在钢丝的表面，从而在保护钢丝的同时还可以将钢丝与中空纤维相互粘接，从而进一步的提高了强化纤维的整体性，进而提高了强化纤维的抗压强度。
附图说明
[0027]图1是强化纤维的结构示意图。
[0028]附图标记说明：1、中空纤维；2、钢丝。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保抗冻型混凝土，其特征在于：按重量份计，包括水泥170-250份、人工砂700-850份、石子920-1100份、水300-420份、外加粉料70-100份、引气剂2.5-4.5份、减水剂4.5-6份、强化纤维70-90份；强化纤维包括若干中空纤维(1）和若干钢丝(2）；若干中空纤维(1）与若干钢丝(2）呈束状排布，并螺旋缠绕，每束强化纤维内中空纤维(1）和钢丝(2）的重量比为0.8-1:1。2.根据权利要求1所述的一种环保抗冻型混凝土，其特征在于：所述强化纤维的长度为4-6cm。3.根据权利要求2所述的一种环保抗冻型混凝土，其特征在于：所述每根强化纤维中钢丝(2）的长度为10-12cm。4.根据权利要求1所述的一种环保抗冻型混凝土，其特征在于：所述中空纤维(1）的外径为1-1.2mm、内径为0.3-0.5mm。5.根据权利要求1所述的一种环保抗冻型混凝土，其特征在于：所述钢丝(2）表面涂覆有表面处理剂，表面处理剂包括粘接剂。6.根据权利要求5所述的一种环保抗冻型混凝土，其特征在于：所述表面处理剂还包括阻锈剂，阻锈剂的用量占表面处理剂总用量的1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志鹏，王鑫，刘杰，高元辉，
申请(专利权)人：北京城建九秋实混凝土有限公司，
类型：发明
国别省市：