一种C80高性能抗渗混凝土及其制备方法技术

本申请属于建筑材料的技术领域，具体涉及一种C80高性能抗渗混凝土及其制备方法。该C80高性能抗渗混凝土，按重量份，包括360

【技术实现步骤摘要】
一种C80高性能抗渗混凝土及其制备方法


[0001]本申请属于建筑材料的
，具体涉及一种C80高性能抗渗混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]混凝土是现代土木建筑工程不可缺少的重要工程材料，它是以水泥为主要胶凝材料，再配以粗集料、细集料、水、外加剂等，按一定的比例混合后，搅拌、成型，养护，最终形成人造石材。
[0003]抗压强度达到或超过60MPa的混凝土为高强混凝土，其具有抗压强度高、抗变形能力强、密度大、孔隙率低的优点，C80混凝土作为高强度混凝土常用于结构物底部、地下室等环境中。
[0004]混凝土在硬化过程中水泥水化会产生大量的水化热，并且强度等级越高水化热越大，混凝土内部的温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，导致混凝土结构层内外的温差较大，使得混凝土内部与外部收缩率不同，导致混凝土表面出现裂缝，并影响建筑物的使用安全，如何减少混凝土硬化过程中的裂缝显得尤为重要。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的之一是提供一种C80高性能抗渗混凝土，该混凝土具有强度高，抗渗性强的特点。
[0006]本专利技术目的之二是提供一种C80高性能抗渗混凝土的制备方法，该制备方法操作简便，生产成本低，生产效率高。
[0007]为了解决本专利技术的上述技术问题，本专利技术提供采用以下技术方案：
[0008]本专利技术的第一目的是提供一种C80高性能抗渗混凝土，按重量份，包括如下组分：
[0009][0010]所述工业废渣材料为粉煤灰、矿渣、磷渣的混合物，其中粉煤灰、矿渣、磷渣的质量比为1：(2
‑
3)：(1
‑
1.5)。
[0011]粉煤灰是燃煤电厂中细磨煤粉在锅炉中燃烧后的副产物，是排放量最大的一种工业废渣，主要化学成分为SiO2、Al2O3和Fe2O3，有时还含有较高的CaO；矿渣是冶炼生铁时从高炉中排出的废渣，由CaO、MgO、Al2O3、SiO2、MnO、Fe2O3等组成的硅酸盐和铝酸盐；磷渣是电炉法制备黄磷时的工业副产品，主要化学成分是是CaO和SiO2，平均含量在90％以上，此外，还含有少量的TiO2、Fe2O3、P2O5、MgO、Na2O等，专利技术人发现，将粉煤灰、矿渣、磷渣按质量比为1：(2
‑
3)：(1
‑
1.5)加入混凝土后，能够有效分散水泥颗粒，降低混凝土的孔隙率，提高混凝土的抗渗性和后期混凝土强度，且有较好的防腐效果。
[0012]进一步，所述改性增强填料的制备方法，包括如下步骤：
[0013]S1、碳化硅、SDS与去离子水按质量比为5
‑
8：0.001
‑
0.005：90
‑
100混匀，室温下于500
‑
800rpm搅拌15
‑
20min；继续加入中空碳纳米纤维、硅烷偶联剂，超声分散，于60
‑
80℃真空干燥1.5
‑
2.5h，得到改性中空碳纳米纤维；
[0014]S2、将改性中空碳纳米纤维、不锈钢短切纤维按质量比4
‑
6：1于500
‑
800rpm搅拌混合8
‑
10min，得到改性增强填料。
[0015]碳化硅化学性能稳定、导热系数高，且具有强度高，硬度大的特点，首先将碳化硅、SDS与去离子水混匀，SDS使得碳化硅能够均匀悬浮，稳定分散在水中，得到均一的碳化硅体系；中空碳纳米纤维通过硅烷偶联剂形成一个交联的网状结构，碳化硅均匀分布在网状结构中。中空碳纳米纤维是一种中空贯穿的碳纳米纤维，添加到混凝土中后，在混凝土早期水化过程中，附着在网状结构上的碳化硅非常容易将热量传递到中空碳纳米纤维，通过中空碳纳米纤维的中空结构将热量散发出去，降低早期混凝土的水化热，并通过中空碳纳米纤维的网状结构，减少了裂隙的产生，并配合使用不锈钢短切纤维得到改性增强填料，有效提高了混凝土的强度和抗渗性能。
[0016]优选地，不锈钢短切纤维的直径为0.15
‑
0.35mm，长度为5
‑
15mm。
[0017]更进一步，S1中，碳化硅、中空碳纳米纤维、硅烷偶联剂的质量比为1
‑
3：5
‑
10：0.4
‑
0.6。
[0018]更进一步，S1中，所述超声分散的超声频率为60
‑
70kHz，超声时间为50
‑
60min。
[0019]进一步，所述复合型聚羧酸减水剂按重量份，包括如下组分：聚羧酸母液35
‑
45份，消泡剂1
‑
3份，保塌剂4
‑
6份，引气剂0.3
‑
0.6份，水140
‑
160份。
[0020]复合型聚羧酸减水剂能在保证混凝土坍落度的前提下减少拌合的用水量，降低早期混凝土的水化热，在混凝土拌合过程中可以定向吸附在水泥颗粒表面，通过分散作用阻止水泥颗粒聚集，减少被包裹的水份来增加拌合物的流动性，提高混凝土强度。
[0021]进一步，所述粗集料为连续级配的碎石。
[0022]采用连续级配的碎石，使得粗集料颗粒呈现由大到小的连续分布，能保证整个混凝土中颗粒分布密实，减少混凝土的孔隙，提高混凝土的强度。
[0023]进一步，所述膨胀微球的平均直径为10
‑
50μm。膨胀微球通过普通商业途径购买获得，专利技术人发现将改性增强填料与膨胀微球配合使用，能有效减少混凝土硬化过程中的裂隙发生。膨胀微球是一种热塑性空心聚合物微球，由热塑性聚合物外壳和封入的液态烷烃气体组成，混凝土在早期水化过程中，产生的水化热，一部分能随着中空碳纳米纤维散发到
外界环境中，另一部分则能被膨胀微球吸收，使得其自身体积膨胀，降低了混凝土内部与外部的温差，同时受热膨胀后的膨胀微球能有效截断毛细管通道，改变空隙结构，同时减少或消除干缩的体积缩小，提高混凝土的抗渗能力。
[0024]本专利技术的第二目的是提供上述C80高性能抗渗混凝土的制备方法，包括如下步骤：
[0025]S11、聚羧酸母液35
‑
45份，消泡剂1
‑
3份，保塌剂4
‑
6份，引气剂0.3
‑
0.6份，水140
‑
160份依次加入容器中，搅拌混匀，得到复合型聚羧酸减水剂；
[0026]工业废渣材料除杂后，按配方量混匀后，经烘干、粉碎、球磨50
‑
60min，过2.36mm筛，备用；
[0027]S21、将700
‑
800份粗集料、800
‑
960份细集料和配方总量70％的水混合均匀，得到集料混合物；
[0028]S31、在S21所得集料混合物中，边搅拌边加入360
‑
700份普通硅酸盐水泥、120
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种C80高性能抗渗混凝土，其特征在于，按重量份，包括如下组分：所述工业废渣材料为粉煤灰、矿渣、磷渣的混合物，其中粉煤灰、矿渣、磷渣的质量比为1：(2
‑
3)：(1
‑
1.5)。2.根据权利要求1所述C80高性能抗渗混凝土，其特征在于，所述改性增强填料的制备方法，包括如下步骤：S1、碳化硅、SDS与去离子水按质量比为5
‑
8：0.001
‑
0.005：90
‑
100混匀，室温下于500
‑
800rpm搅拌15
‑
20min；继续加入中空碳纳米纤维、硅烷偶联剂，超声分散，于60
‑
80℃真空干燥1.5
‑
2.5h，得到改性中空碳纳米纤维；S2、将改性中空碳纳米纤维、不锈钢短切纤维按质量比4
‑
6：1于500
‑
800rpm搅拌混合8
‑
10min，得到改性增强填料。3.根据权利要求2所述C80高性能抗渗混凝土，其特征在于，S1中，碳化硅、中空碳纳米纤维、硅烷偶联剂的质量比为1
‑
3：5
‑
10：0.4
‑
0.6。4.根据权利要求2所述C80高性能抗渗混凝土，其特征在于，S1中，所述超声分散的超声频率为60
‑
70kHz，超声时间为50
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60min。5.根据权利要求1所述C80高性能抗渗混凝土，其特征在于，所述复合型聚羧酸减水剂按重量份，包括如下组分：聚羧酸母液35
‑
45份，消泡剂1<...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘绮，余志勋，
申请(专利权)人：环球电力设备江西有限公司，
类型：发明
国别省市：