混掺硫酸钙晶须和玄武岩纤维的高抗氯离子迁移的混凝土制造技术

本发明专利技术涉及一种工程建筑材料。目的是提供一种混掺硫酸钙晶须和玄武岩纤维的高抗氯离子迁移的混凝土，该混凝土应具有抗氯离子渗透性能，以解决海洋氯化物环境中钢筋混凝土结构钢筋锈蚀问题。技术方案是：一种混掺硫酸钙晶须和玄武岩纤维的高抗氯离子迁移的混凝土，其原料组分包括：普通硅酸盐水泥450～500kg/m3，细骨料550～600kg/m3，粗骨料1200～1300kg/m3，水150～200kg/m3，短切玄武岩纤维1.5～6kg/m3，无水硫酸钙晶须1.5～6kg/m3。其原料组分包括：普通硅酸盐水泥455.0kg/m3，细骨料576.8kg/m3，粗骨料1225.7kg/m3，水185.0kg/m3，短切玄武岩纤维4.5kg/m3，无水硫酸钙晶须3.0kg/m。3.0kg/m。3.0kg/m。

【技术实现步骤摘要】
混掺硫酸钙晶须和玄武岩纤维的高抗氯离子迁移的混凝土


[0001]本专利技术涉及一种工程建筑材料，尤其是混掺硫酸钙晶须和玄武岩纤维的高抗氯离子迁移的混凝土。

技术介绍

[0002]混凝土作为一种工程建设材料已经广泛应用于工程各种领域，领域不同，对混凝土性能需求也不尽相同。从使用功能角度可将混凝土分为结构混凝土、保温混凝土、装饰混凝土、防水混凝土、耐火混凝土、水工混凝土、海工混凝土、道路混凝土、防辐射混凝土等。另一方面，结构所处环境不同，对混凝土要求也有区别。《混凝土结构耐久性设计标准》(GB/T50476
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2019)将混凝土结构所处环境分为5类，分别为一般环境、冻融环境、海洋氯化物环境、除冰盐等其他氯化物环境、化学腐蚀环境。海洋氯化物环境中氯离子含量高，对钢筋混凝土结构具有较强的腐蚀性。目前工程中采用的海工混凝土，对原材料要求高，海工水泥属于特种水泥，生产厂家少，成本高，工程应用尚不普遍。因此，研发一种不受混凝土原材料限制，同时成本增加不多的新型混凝土是必要的。
[0003]CN112250391B公开了一种大跨度建筑用抗裂型混凝土及其制备方法。所述大跨度建筑用抗裂型混凝土包括下列重量份组分：60～80份水泥、30～40份细集料、10～20份粗集料、10～15份抗裂连接纤维、10～15份粉煤灰、3～5份外加剂、60～80份水；所述抗裂连接纤维为包覆有二氧化硅气凝胶膜的玄武岩纤维。其制备方法为：按配方组分，将配方中水泥、抗裂连接纤维、细集料和粗集料先置于搅拌机中，在室温下搅拌搅拌混合，再将水、粉煤灰和外加剂添加至搅拌机中，搅拌混合即可制备得所述大跨度建筑用抗裂型混凝土。该申请的混凝土具有优异的抗裂性能，并且制备方法简单易操作。但该申请的不足是对于微观孔隙结构没有处理措施，因而抗氯离子渗透性能不强，无法作为海工混凝土使用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服上述
技术介绍
的不足，提供一种混掺硫酸钙晶须和玄武岩纤维的高抗氯离子迁移的混凝土，该混凝土应具有抗氯离子渗透性能，以解决海洋氯化物环境中钢筋混凝土结构钢筋锈蚀问题。
[0005]本专利技术提供的技术方案如下：
[0006]一种混掺硫酸钙晶须和玄武岩纤维的高抗氯离子迁移的混凝土，其原料组分包括：普通硅酸盐水泥450～500kg/m3，细骨料550～600kg/m3，粗骨料1200～1300kg/m3，水150～200kg/m3，短切玄武岩纤维1.5～6kg/m3，无水硫酸钙晶须1.5～6kg/m3。
[0007]其原料组分包括：
[0008]普通硅酸盐水泥455.0kg/m3
[0009]细骨料576.8kg/m3
[0010]粗骨料1225.7kg/m3
[0011]水185.0kg/m3
[0012]短切玄武岩纤维4.5kg/m3
[0013]无水硫酸钙晶须3.0kg/m3
[0014]进一步的，所述短切玄武岩纤维，长度为10
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15mm、直径为15
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25μm的金褐色纤维。优选规格为BCF
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20μm
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12mm，型号为101Y5。
[0015]进一步的，所述无水硫酸钙晶须为长度为30
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150μm，直径为1
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4μm，平均长径比为120。
[0016]所述粗骨料为粒径小于等于20mm的砾石。
[0017]所述吸骨料为细度模数2.65的中河细沙。
[0018]本专利技术具有以下优点和有益效果：
[0019]1、力学性能：28天抗压强度相比未掺加的混凝土抗压强度提高了10.0％；28天抗折强度相比未掺加的混凝土抗折强度提高了13.7％。
[0020]2、抗氯离子渗透性能：掺加4.5kg/m3短切玄武岩纤维和3.0kg/m3无水硫酸钙晶须与未掺加的混凝土28天氯离子迁移系数相比降低了20.2％。
[0021]3、抗渗性能：气体渗透性基本与未掺加短切玄武岩纤维和无水硫酸钙晶须的混凝土的气体渗透性持平。抗水渗透性相比未掺加的混凝土提高了23.3％。
[0022]4、经济性能：相比其他纤维材料和纳米材料，玄武岩纤维和无水硫酸钙晶须这两种材料价格低得多，相比常规混凝土，每方混凝土成本大约增加33％。
附图说明
[0023]图1中a图为实施例5中混凝土标准养护28天后的扫描电镜图像。
[0024]图1中b图为实施例9中混凝土标准养护28天后的扫描电镜图像。
具体实施方式
[0025]下面结合实施例，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。
[0026]玄武岩纤维是一种原料为火山岩的相对环保的新型的无机纤维，在成本上比玻璃纤维或碳纤维更具优势，且与玻璃纤维、碳纤维或芳纶纤维等其他纤维相比，BF在模量、强度、耐热性和耐化学性等方面具有好的材料性能优势。玄武岩纤维可增强混凝土的基本力学性能，可以有效地降低混凝土内部微裂缝的产生和发展，对于混凝土的抗氯离子渗透性也有增强效果。硫酸钙晶须是一种亚纳米纤维材料，通过对工业副产石膏加工制得，原材料来源广泛且价格低廉，集增强纤维和超细无机填料的优势，具有强度高、耐高温、耐酸碱腐蚀、长径比较为适宜等特点。适量的硫酸钙晶须通过桥接效应、晶粒细化和微填充，可以提高材料的力学性能。通过填充水泥颗粒之间的空隙，使大孔隙变成小孔隙，有助于形成致密的固体填料，进而降低了水泥基材料的孔隙连通性及渗透性。与玄武岩纤维相比，硫酸钙晶须的尺寸要小得多，硫酸钙与Al2O3可产生化学反应，生成钙矾石，可以在更小的尺度上致密复合材料的微观结构。硫酸钙晶须的加入还可以防止纤维的重叠，还有利于增强纤维与混凝土基体之间的粘结，减小纤维加入后其与基体之间的空隙，降低其孔隙率，从而降低其渗透性。单掺玄武岩纤维的混凝土虽然可以提高混凝土的强度，但同时还会增加混凝土内部的孔隙率和孔隙连通性，从而增加氯离子渗透性。同时掺加玄武岩纤维(即短切玄武岩纤
维；以下同)和无水硫酸钙晶须后，可有效弥补这一缺点，形成一种高抗氯离子迁移的新型高性能混凝土。
[0027]实施例1
[0028]本实施例按重量份数计，分别称量1225.7kg粗骨料、576.8kg细骨料、462.5kg水泥和185kg水置于搅拌机中搅拌即可制备得普通混凝土；所述的粗骨料为粒径20mm、表观密度为2700kg/m3的砾石；细骨料为细度模数为2.65的中河细沙。
[0029]实施例2
[0030]本实施例按重量份数计，将1.5kg无水硫酸钙晶须加入185.0kg水中搅拌均匀，分别称量1225.7kg粗骨料、576.8kg细骨料和461.0kg水泥置于搅拌机中搅拌即可制备得单掺硫酸钙晶须混凝土；所述的粗骨料为粒径20mm、表观密度为2700kg/m3的砾石；细骨料为细度模数为2.65的中河细沙。
[0031]实施例3
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混掺硫酸钙晶须和玄武岩纤维的高抗氯离子迁移的混凝土，其原料组分包括：普通硅酸盐水泥450～500kg/m3细骨料550～600kg/m3粗骨料1200～1300kg/m3水150～200kg/m3短切玄武岩纤维1.5～6kg/m3无水硫酸钙晶须1.5～6kg/m3。2.根据权利要求1所述的混掺硫酸钙晶须和玄武岩纤维的高抗氯离子迁移的混凝土，其特征在于：其原料组分包括：普通硅酸盐水泥455.0kg/m3细骨料576.8kg/m3粗骨料1225.7kg/m3水185.0kg/m3短切玄武岩纤维4.5kg/m3无水硫酸钙晶须3.0kg/m3。3.根据权利要求2所述的混掺硫酸钙晶须和玄武岩纤维的高抗氯离子迁移的混凝土，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄海珍，金嘉怡，武利强，郭宝玲，张俊芝，章玉容，周李斌，王越铭，于恒飞，曹敏，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：