一种自密实耐久混凝土及其制备方法技术

本申请公开了一种自密实混凝土及其制备方法，自密实混凝土按照重量份计，包括如下组分：200

【技术实现步骤摘要】
一种自密实耐久混凝土及其制备方法


[0001]本申请涉及混凝土领域，尤其是涉及一种自密实混凝土。

技术介绍

[0002]自密实混凝土是一种具有自我填充能力的混凝土，它可以在不需要外部压力和振捣的情况下可以获得高密度、低孔隙率和较强的抗渗性能。因此自密实混凝土被广泛运用于各种建筑工程和基础设备工程中。
[0003]但是自密实混凝土由于需要较好的流动性和抗离析性，需要将混凝土的水灰比控制在较低的范围内，从而导致自密实混凝土的力学性能较差，限制了自密实混凝土的应用范围。

技术实现思路

[0004]为了解决自密实混凝土抗压强度较低的问题，本申请提供了一种自密实混凝土及其制备方法。
[0005]第一方面，一种自密实混凝土，按照重量份计，包括如下组分：200
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280份水泥、90
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110份粉煤灰、35
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45份矿粉、800
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850份细骨料、800
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850份粗骨料、6.2
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10.4份减水剂和100
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112份水，其中，粗骨料包括天然粗骨料和改性再生粗骨料的组合物，所述改性再生粗骨料的质量占粗骨料总质量的10
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30％，所述改性再生粗骨料由再生粗骨料经由纳米硅溶胶浸泡后再经过碳化处理得到。
[0006]典型但非限制性的，细骨料采用河沙、人造砂、碎玻璃中的一种或几种的混合物，天然粗骨料采用石灰石碎岩、砾石、炉渣中的一种或几种的混合物。
[0007]通过采用上述技术方案，再生骨料是一种将废弃混凝土人工破碎后形成的骨料，采用再生粗骨料与天然粗骨料复配可以缓解过度使用天然粗骨料带来的生态以及成本问题。由于自密实混凝土需要高流动性和抗离析能力，需要将水灰比维持在较低的程度，因此容易干燥引起开裂影响混凝土的耐久性，而采用内养护的方式引入水分，可以改善混凝土内部湿度状态以及分布状态，从而改善混凝土的收缩性能，减少混凝土的开裂，再生粗骨料具有较大的孔隙率和吸水率，原本这些特点会造成混凝土强度、抗渗性下降等不良影响从而影响混凝土的耐久性，但在自密实混凝土中，其高含水率能在混凝土内部湿度降低时释放水分，起到内养护的作用，从而减少混凝土的开裂，因此采用天然粗骨料与再生粗骨料复配得到的粗骨料作为原料，可以提高混凝土的耐久性。此外，本申请控制了粉煤灰和粗骨料的配比，粉煤灰不仅能与水泥形成水化产物，促进水化反应的进行，提高混凝土的强度和耐久性；还能够改善再生粗骨料的孔隙率，减少有害孔隙的形成，从而提高混凝土的抗压强度和抗渗性，提高混凝土的耐久性。
[0008]纳米硅溶胶是一种无定形二氧化硅在水中均匀分散的胶体溶液，再生粗骨料采用纳米硅溶胶浸泡处理后，再生粗骨料表面会附着有大量纳米二氧化硅粒子，配合粉煤灰和矿粉提高混凝土的密实度，进而提高混凝土的抗渗性和抗冻融性。纳米二氧化硅还能改善
再生粗骨料的孔隙率，减少有害孔隙的生成，并且在水化反应过程中，纳米二氧化硅还能在界面结合处与氢氧化钙、自由水结合形成团絮状的C
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S
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H凝胶填充混凝土的微裂缝，改善混凝土的内部微观结构，从而改善混凝土的抗压强度和密实度。
[0009]再生粗骨料采用纳米硅溶胶浸泡后，进一步采用碳化处理，碳化处理能将再生粗骨料内部的钙矾石晶体以及氢氧化钙转化为碳酸钙，并且与纳米二氧化硅配合填充，可以改善再生粗骨料的孔隙率和抗压强度，从而改善自密实混凝土的抗压强度和抗渗性。
[0010]优选的，所述减水剂采用聚羧酸减水剂。
[0011]通过采用上述技术方案，聚羧酸减水剂能配合粉煤灰调节自密实混凝土的孔隙率，减少有害孔隙和微裂缝的形成，提高自密实混凝土的密实性，提高自密实混凝土的抗渗性和抗压强度。
[0012]优选的，所述改性再生粗骨料，采用如下步骤制得浸泡：将再生粗骨料放入纳米硅溶胶中浸泡，得到浸泡后再生粗骨料；碳化：将浸泡后再生粗骨料通二氧化碳，碳化得到改性再生粗骨料。
[0013]典型但非限制性的，浸泡步骤中，浸泡的时间为24
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36h。碳化步骤中，压力控制在0.2
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0.4MPa，反应时间控制在48
‑
96h。
[0014]通过采用上述技术方案，先进行浸泡步骤，能够令纳米二氧化硅附着在再生骨料的表面，在后续碳化步骤中，纳米二氧化硅能参与碳化改性的反应，进一步提高再生粗骨料的改性效果。
[0015]优选的，所述自密实混凝土的原料还包括钢纤维，所述钢纤维与粗骨料的重量比为(10
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16)：(800
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850)。
[0016]典型但非限制性的，钢纤维采用直径0.1
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0.3mm，长度10
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15mm的钢纤维。
[0017]通过采用上述技术方案，掺入钢纤维作为自密实混凝土的原料，钢纤维具有较高的弯拉韧性，抗剪、抗冲切能力，能够提高自密实混凝土的劈裂抗拉性能，并且在原料中掺入了一定量的粉煤灰和矿粉的情况下，钢纤维和水泥基的界面结合处的强度更高，混凝土的整体结构更稳定。钢纤维掺入后，会由于钢纤维表面缺乏浆体包裹，造成混凝土的成型的过程中，自密实混凝土的密实度下降，影响自密实混凝土的抗压强度，但在再生粗骨料经过纳米硅溶胶浸泡，并进一步碳化改性后，再生粗骨料的表面粗糙度上升，并且附着在其表面的纳米二氧化硅能与粉煤灰、矿粉协同形成填充物改善钢纤维的表面结构，以及钢纤维与其他组分的结合牢度，进而在不影响自密实混凝土的流动性和抗离析性的情况下，提高自密实混凝土的抗压强度。
[0018]优选的，所述自密实混凝土的原料还包括碳纤维，所述碳纤维与粗骨料的重量比为(10
‑
16)：(800
‑
850)。
[0019]典型但非限制性的，碳纤维的长度为10
‑
15mm。
[0020]通过采用上述技术方案，碳纤维的物理性能稳定，力学性能好，配合粉煤灰和矿粉能够改善再生粗骨料的薄弱区域，减少混凝土的有害孔隙，进而提高自密实混凝土的抗压强度和抗渗性。碳纤维与钢纤维还能形成混杂纤维，碳纤维和钢纤维的弹性模量均较好，能改善自密实混凝土的破坏形态，提高混凝土的抗裂性；另外，钢纤维掺入后，会增加混凝土的含气量，特别是在自密实混凝土中，钢纤维会使混凝土气泡比表面积明显降低，破坏混凝土良好气泡结构，从而降低混凝土的抗盐冻性能，而碳纤维对内部水化产物能起到桥接作
用，改善混凝土的内部孔隙率和含气率，提高混凝土整体结构稳定性，减少了外部水分或腐蚀离子的进入，并且碳纤维具有良好的导热性，能减少温度应力产生的破坏，从而减少了混凝土由于受冻开裂，提高混凝土的抗盐冻性能，因此碳纤维和钢纤维混合形成混杂纤维后，自密实混凝土在具有更好的抗压强度的同时还能保持较好的抗盐冻性能，提高自密实混凝土的耐久性。
[0021]优选的，所述自密实混凝土的原料还包括改性碳纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自密实混凝土，其特征在于，按照重量份计，包括如下组分：200
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280份水泥、90
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110份粉煤灰、35
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45份矿粉、800
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850份细骨料、800
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850份粗骨料、6.2
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10.4份减水剂和100
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112份水，其中，粗骨料包括天然粗骨料和改性再生粗骨料的组合物，所述改性再生粗骨料的质量占粗骨料总质量的10
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30%，所述改性再生粗骨料由再生粗骨料经由纳米硅溶胶浸泡后再经过碳化处理得到。2.根据权利要求1所述的一种自密实混凝土，其特征在于，所述减水剂采用聚羧酸减水剂。3.根据权利要求1所述的一种自密实混凝土，其特征在于，所述细骨料采用河沙。4.根据权利要求1所述的一种自密实混凝土，其特征在于，所述改性再生粗骨料，采用如下步骤制得浸泡：将再生粗骨料放入纳米硅溶胶中浸泡，得到浸泡后再生粗骨料；碳化：将浸泡后再生粗骨料通二氧化碳，碳化得到改性再生粗骨料。5.根据权利要求2所述的一种自密实混凝土，其特征在于，所述自密实混凝土的原料还包括钢纤维，所述钢纤维与粗骨料的重量...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚大清，张林，王小超，廖跃成，
申请(专利权)人：仁寿县旭昱商品混凝土有限公司，
类型：发明
国别省市：