一种高强抗裂混凝土及其制备方法技术

本申请涉及混凝土技术领域，具体公开了一种高强抗裂混凝土及其制备方法，其由包括如下重量份的原料制备而成：矾土水泥250

A high-strength crack resistant concrete and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高强抗裂混凝土及其制备方法


[0001]本申请涉及混凝土领域，更具体地说，它涉及一种高强抗裂混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]混凝土，是指由凝胶材料将集料胶结成整体的工程复合材料。其是以水泥作凝胶材料，砂石作集料，与水按一定比例混合，经均匀搅拌，密实成型，养护硬化而成的一种非匀质的多孔材料。
[0003]混凝土在建筑工程中最为常用，然而在混凝土浇筑完成后，经常出现很多质量问题，如强度较弱，出现断裂等现象。另外，混凝土在凝结过程中还容易出现收缩裂缝，从而形成不规则或贯穿的裂缝。
[0004]相关技术中，主要通过减缩剂降低混凝土的干缩值，以提高混凝土的抗裂性，但直接在混凝土中加入减缩剂不利于凝胶材料的早期水化作用，提高了水泥石孔道毛细管的张力，使混凝土存在潜在开裂的风险，且混凝土干缩产生裂缝仅是混凝土开裂的诸多因素之一，并不能综合提高混凝土的抗裂性能。

技术实现思路

[0005]为了提高混凝土的抗裂性能，本申请提供了一种高强抗裂混凝土及其制备方法。
[0006]第一方面，本申请提供一种高强抗裂混凝土，其采用如下技术方案：一种高强抗裂混凝土，其由包括如下重量份的原料制备而成：矾土水泥250
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350份，粉煤灰100
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120份、河砂300
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500份、碎石550
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750份、聚乙烯醇纤维10
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20份、聚羧酸盐高效减水剂15
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20份、脂肪醇醚酯硫酸钠盐5
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7份、镁质膨胀剂3
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7份、水100
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120份。
[0007]本申请高强抗裂混凝土原料可选用矾土水泥250
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350份，粉煤灰100
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120份、河砂300
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500份、碎石550
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750份、聚乙烯醇纤维10
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20份、聚羧酸盐高效减水剂15
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20份、脂肪醇醚酯硫酸钠盐5
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7份、镁质膨胀剂3
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7份、水100
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120份，混凝土的各性能效果可预期，且当矾土水泥300份，粉煤灰110份、河砂400份、碎石650份、聚乙烯醇纤维16份、聚羧酸盐高效减水剂18份、脂肪醇醚酯硫酸钠盐6份、镁质膨胀剂6份、水110份时，效果最佳。
[0008]通过采用上述技术方案，矾土水泥的收缩值小，可减少混凝土因水泥收缩过大而产生裂缝。粉煤灰的加入，可改善混凝土拌合料的和易性、流动性、粘聚性和保水性，减少混凝土坍落度损失；另外加入粉煤灰可减少水泥用量，且粉煤灰放热量少，减少水化放热，降低的混凝土施工时的温度，可明显减少施工所造成的裂缝；同时，粉煤灰还可提高混凝土的抗渗性和耐腐蚀性，提高了混凝土的强度和抗裂性。
[0009]河砂选用粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细沙拌制的混凝土可减少用水量，同时减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温度升高，减少混凝土收缩。
[0010]聚乙烯醇纤维高了混凝土的抗塑性开裂能力和极限拉伸值性能，同时纤维具有一定的弹性，能够增加混凝土的弹性模量，减少长期使用中热胀冷缩产生的裂缝。聚羧酸高效减水剂可降低水化热峰值，使混凝土收缩具有补偿功能，提高混凝土的抗裂性能，同时提高
混凝土强度。
[0011]脂肪醇醚酯硫酸钠盐作为引气剂加入，能在混凝土中引入大量分布均匀的微小气泡，以减少混凝土泌水离析，改善和易性，并能显著提高混凝土的抗冻耐久性。镁质膨胀剂可在大体积混凝土结构内部温度下降段产生膨胀，并长期保持稳定，补偿混凝土结构的温度收缩，从而使结构内部产生少量的预压应力，由此降低混凝土结构收缩裂缝的出现几率。
[0012]作为优选：一种高强抗裂混凝土，其由包括如下重量份的原料制备而成：矾土水泥270
‑
320份，粉煤灰105
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115份、河砂350
‑
450份、碎石600
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700份、聚乙烯醇纤维14
‑
18份、聚羧酸盐高效减水剂17
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19份、脂肪醇醚酯硫酸钠盐5.5
‑
6.5份、镁质膨胀剂4
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6份、水105
‑
115份。
[0013]作为优选：所述聚乙烯醇纤维通过接枝改性处理得到改性聚乙烯醇纤维；所述改性聚乙烯醇纤维包括如下原料：聚乙烯醇纤维、玄武岩纤维、硅烷偶联剂、纳米水合硅石、甲苯、去离子水、三亚乙基二胺；所述改性聚乙烯醇纤维通过以下具体操作步骤得到：将硅烷偶联剂与去离子水按体积比1：(0.5
‑
1)的比例混合，搅拌均匀，得到硅烷偶联剂水解液；将纳米水合硅石与甲苯按体积比1：(40
‑
50)的比例混合均匀，加入硅烷偶联剂水解液，在50
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60℃回流反应6h，加入三亚乙基二胺，三亚乙基二胺的用量为去离子水用量的2倍，混合均匀后，然后将聚乙烯醇纤维和玄武岩纤维按体积比1：(1
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2)加入，在100
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110℃接枝改性2h，过滤，收集固体，清洗，在50
‑
90℃干燥2h，得到改性后的聚乙烯醇纤维。
[0014]通过采用上述技术方案，在改性过程中加入了玄武岩纤维，玄武岩纤维由天然的玄武岩矿石高温拉丝而成，可提高混凝土的开裂荷载，且裂缝宽度发展更为缓慢，相同荷载作用下裂缝宽度显著减少，提高了混凝土的强度和抗裂性。将纳米水合硅石接枝到聚乙烯醇纤维和玄武岩纤维表面，提高了聚乙烯醇纤维和玄武岩纤维的强度，并通过硅烷偶联剂提高了聚乙烯醇纤维和玄武岩纤维在混凝土原料中的分散性，进一步提高混凝土的强度和抗裂性。
[0015]作为优选：所述聚乙烯醇纤维的长度为8mm。
[0016]通过采用上述方案，将聚乙烯醇纤维的长度控制在8mm，可进一步抑制混凝土早期塑性的产生并显著提高混凝土的抗渗性。
[0017]作为优选：所述混凝土中还包括10
‑
20份的无机纳米抗裂减渗剂。
[0018]通过采用上述技术方案，无机纳米抗裂减渗剂可避免混凝土水化热过高引起的温度应力开裂，提高混凝土的抗裂及改善混凝土的易和性，减少水泥，减水剂用量、减少塌落度损失，密实混凝土结构，从而提高混凝土的抗裂性和强度。
[0019]作为优选：所述混凝土中还包括如下重量份原料：贝壳微粉10
‑
30份。
[0020]通过采用上述技术方案，贝壳粉可作为细骨料加入，贝壳微粉具有碳酸钙含量高的特性，同时贝壳微粉中富含的微量有机质可改善混凝土的孔隙率，可达到提高混凝土强度的效果。
[0021]作为优选：所述贝壳微粉通过钛酸酯偶联剂进行表面改性而得，具体操作如下：将钛酸酯偶联剂和稀释剂按体积比1：(1
‑
3)均匀混合，加入贝壳微粉，在50...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强抗裂混凝土，其特征在于，其由包括如下重量份的原料制备而成：矾土水泥250
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350份，粉煤灰100
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120份、河砂300
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500份、碎石550
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750份、聚乙烯醇纤维10
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20份、聚羧酸盐高效减水剂15
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20份、脂肪醇醚酯硫酸钠盐5
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7份、镁质膨胀剂3
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7份和水100
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120份。2.根据权利要求1所述的高强抗裂混凝土，其特征在于，其由包括如下重量份的原料制备而成：矾土水泥270
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320份，粉煤灰105
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115份、河砂350
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450份、碎石600
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700份、聚乙烯醇纤维14
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18份、聚羧酸盐高效减水剂17
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19份、脂肪醇醚酯硫酸钠盐5.5
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6.5份、镁质膨胀剂4
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6份和水105
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115份。3.根据权利要求1所述的高强抗裂混凝土，其特征在于：所述聚乙烯醇纤维通过接枝改性处理得到改性聚乙烯醇纤维；所述改性聚乙烯醇纤维通过以下具体操作步骤得到：将硅烷偶联剂与去离子水按体积比1：（0.5
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1）的比例混合，搅拌均匀，得到硅烷偶联剂水解液；将纳米水合硅石与甲苯按体积比1：（40
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50）的比例混合均匀，加入硅烷偶联剂水解液，在50
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【专利技术属性】
技术研发人员：张廷，谷亚楠，郝爱明，
申请(专利权)人：北京易成混凝土有限公司，
类型：发明
国别省市：