一种高强度速凝混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术涉及速凝混凝土的领域，特别涉及一种高强度速凝混凝土及其制备方法，主要包括如下重量份数的原料：水50

【技术实现步骤摘要】
一种高强度速凝混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术涉及速凝混凝土的领域，特别涉及一种高强度速凝混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着当今社会的不断发展，需要建造大量新的建筑物，这就需要用到大量的混凝土，混凝土具有抗压强度高，耐久性好的特点，因此被广泛用于土木工程中；在将混凝土的各个原料混合完毕后，需要进行晾晒，养护等多个步骤，使得混凝土凝结，进而具备良好的抗压强度，可以对建筑物起到胶结、支撑作用，但是这个过程往往需要耗费大量的时间，因此会耽误建设工期，增加了生产成本；因此现有生产中为了加快建设的速率，降低生产建设成本，会在混凝土内添加速凝剂，提高混凝土的凝固成型速率。
[0003]上述相关技术中，专利技术人认为：通过在混凝土内添加速凝剂，现有市面上常用的速凝剂为碱性速凝剂，虽然对混凝土具有良好的速凝效果，但是碱性速凝剂的使用，会对混凝土造成一定的腐蚀，影响混凝土的力学强度。

技术实现思路

[0004]为了提高速凝混凝土的力学强度，本申请提供一种高强度速凝混凝土及其制备方法。
[0005]第一方面，本申请提供的一种高强度速凝混凝土，采用如下的技术方案：一种高强度速凝混凝土，主要包括如下重量份数的原料：水40
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70份，水泥50
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80份，粗骨料20
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30份，细骨料15
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25份，粉煤灰10
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13份，钢纤维5
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8份，生石灰2
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3份，速凝剂4<br/>‑
6份，所述速凝剂由铝矾土、碳酸钠和增强剂按照质量比(2
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3):(1
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2):(4
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7)组成，所述增强剂由明胶、丙烯酸盐、引发剂和亚甲基丙烯酰胺交联制备而成。
[0006]通过采用上述技术方案，在速凝混凝土的制备原料中添加钢纤维，通过钢纤维提高混凝土的韧性和抗拉强度，当混凝土受到外力产生裂痕时，钢纤维可以起到“桥架”的连接作用，阻止裂痕的扩张，减缓混凝土的断裂，提高混凝土的抗压强度；同时在混凝土内添加铝矾土、碳酸钠，促进水泥水化生成水化硅酸钙凝胶，相互交织搭接成网络结构的晶体，促进混凝土的凝结；还添加增强剂，增强剂由明胶、丙烯酸盐、引发剂和亚甲基丙烯酰胺共同制成，明胶作为胶原蛋白的水解产物，可以缓慢吸收水分，且吸水过程中可交织形成三股螺旋网状结构，具有骨架支撑作用，在引发剂的作用下，利用亚甲基丙烯酰胺作为交联剂，使得明胶分子与丙烯酸盐发生交联，由于明胶分子上存在着
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OH，
‑
NH2，
‑
COOH等多种强吸水性基团，可以与丙烯酸盐中的
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COOH基团产生协同作用，共同生成网络状结构的增强剂，同时具有吸水性能，使得当增强剂添加至混凝土内后，可以对混凝土内的多余的水分进行吸收，加快混凝土的固化和凝固；同时本申请中的增强剂添加至混凝土内后，吸水膨胀后可对混凝土的间隙进行填充，并且在混凝土养护干燥的过程中随着水泥的水化释放水分，减少混凝土干燥过程中水泥因自收缩造成的混凝土的形变，减少混凝土的干燥养护过程中产生的裂缝，提高制备的速凝混凝土的力学强度。
[0007]可选的，所述增强剂的制备方法包括如下步骤：1)将丙烯酸盐与引发剂、亚甲基丙烯酰胺混合后制备成中间料，取质量分数为40
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60％的中间料加热，静置干燥、粉碎制备成芯层球；2)在步骤1)中剩余的中间料内添加明胶，加热、静置后制备成预处理料；将步骤1)中制得的芯层球添加至预处理料中，搅拌、干燥、粉碎即得。
[0008]通过采用上述技术方案，先通过将引发剂、亚甲基丙烯酰胺和丙烯酸盐进行混合，亚甲基丙烯酰胺和丙烯酸盐交联生成中间料，将一部分的中间料干燥粉碎后制备成芯层球，然后在剩余的中间料中添加明胶，加热过程中使得明胶与中间料发生交联，生成具有三维网络结构的预处理料，明胶在预处理料中起到良好的骨架支撑作用；将预处理料包裹在芯层球的外部，生成具有“核
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壳”结构的增强剂，增强剂的核层交联度相对壳层较低，其吸水效果较好，但是吸水后的力学强度较低；壳层的交联度较高，因此高交联度的壳层具有较好的力学强度，使得制备的速凝剂不仅具有良好的吸水性能，还具有良好的力学强度，可同时提高混凝土的凝结速率和力学性能。
[0009]可选的，步骤2)中在剩余的所述中间料内添加明胶前，还在其中添加了甘油和环氧氯丙烷。
[0010]通过采用上述技术方案，在中间料中添加甘油和环氧氯丙烷，环氧氯丙烷交联在中间料上，可以进一步提高中间料制备的壳层的交联密度，提高壳体的力学强度，通过添加甘油，提高制备的增强剂在混凝土内的分散性，进而使得制备的增强剂通过吸水加快混凝土的凝结固化，同时也使得制备的混凝土具有良好的力学强度。
[0011]可选的，所述亚甲基丙烯酰胺与丙烯酸盐的质量比为(0.2
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0.4):(5
‑
8)。
[0012]通过采用上述技术方案，调节亚甲基丙烯酰胺与丙烯酸盐的用量比，当亚甲基丙烯酰胺的用量过少时，制备的增强剂的交联程度不足，吸水倍率高但是力学性能不足，影响制备的混凝土的力学性能；当交联剂的用量过多时，制备的速凝剂的结构较为致密，吸水效果较差，对混凝土的速凝效果较差，因此通过控制亚甲基丙烯酰胺与丙烯酸盐的质量比，使得制备的增强剂加快混凝土凝结速度的同时，还使得快速凝结后的混凝土具有良好的力学强度。
[0013]可选的，所述引发剂由过硫酸铵和亚硫酸氢钠按照质量比(4
‑
6):(2
‑
4)。
[0014]通过采用上述技术方案，将过硫酸铵和亚硫酸氢钠共同制备成引发剂，过硫酸铵的引发速率相比较亚硫酸氢钠更快，但是过硫酸铵相比较亚硫酸氢钠更易分解，因此对丙烯酸盐和明胶的引发时极易因为分解而减低其引发速率，添加亚硫酸氢钠与过硫酸铵进行复配，调节亚硫酸氢钠的添加量，如果亚硫酸氢钠添加量过多时，会在引发过程中生成自由基，与生成SO4‑
、HSO3继续反应，消耗掉自由基，降低引发剂的引发速率；将亚硫酸氢钠与过硫酸铵进行复配，使得制备的引发剂具有良好的引发速率，进而提高增强剂的制备速率。
[0015]可选的，所述明胶在使用前经过预处理，所述预处理包括如下步骤：将明胶熔融后与铁粉进行混合，干燥，粉碎后即得；所用明胶与铁粉的质量比为(3
‑
5):(1
‑
2)。
[0016]通过采用上述技术方案，通过在明胶中添加铁粉，使得明胶与丙烯酸盐交联生成增强剂后，将增强剂添加至混凝土中后，增强剂吸收水分膨胀，增强剂内的铁粉发生氧化反应，放出热量，加快混凝土内部的固化速率，从而进一步提高混凝土的速凝速率。
[0017]可选的，所述钢纤维在使用前经过表面改性处理，所述表面改性处理包括如下步
骤：S11：将钢纤维浸渍在丙酮中，取出制备成预处理料；S12：将步骤S11中制得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度速凝混凝土，其特征在于：主要包括如下重量份数的原料：水40
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70份，水泥50
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80份，粗骨料20
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30份，细骨料15
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25份，粉煤灰10
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13份，钢纤维5
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8份，生石灰2
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3份，速凝剂4
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6份，所述速凝剂由铝矾土、碳酸钠和增强剂按照质量比(2
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3):(1
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2):(4
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7)组成，所述增强剂由明胶、丙烯酸盐、引发剂和亚甲基丙烯酰胺交联制备而成。2.根据权利要求1所述的高强度速凝混凝土，其特征在于：所述增强剂的制备方法包括如下步骤：1)将丙烯酸盐与引发剂、亚甲基丙烯酰胺混合后制备成中间料，取在质量分数为40
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60%的中间料加热，静置干燥、粉碎制备成芯层球；2)在步骤1)中剩余的中间料内添加明胶，加热、静置后制备成预处理料；将步骤1)中制得的芯层球添加至预处理料中，搅拌、干燥、粉碎即得。3.根据权利要求2所述的高强度速凝混凝土，其特征在于：步骤2)中在剩余的所述中间料内添加明胶前，还在其中添加了甘油和环氧氯丙烷。4.根据权利要求1所述的高强度速凝混凝土，其特征在于：所述亚甲基丙烯酰胺与丙烯酸盐的质量比为(0.2

【专利技术属性】
技术研发人员：朱亚楠，朱莎莉，朱可可，
申请(专利权)人：上海兆捷实业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：