【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑材料，具体涉及到一种基于土凝岩剂的混凝土及其制备方法。
技术介绍
1、
2、水泥和石灰虽然是工程建设中不可缺少的主要材料，但是这两种材料在土壤固化方面存在局限性，其具体主要表现在：对水泥稳定土，由于受土壤条件限制，产生的强度有限，而且干缩系数和温缩系数较大，容易产生干缩和温缩裂缝，导致水泥稳定土的水稳性、抗压性、抗渗性和抗冲刷性降低，容易造成路面反射性裂缝，降低路面的使用寿命。因此在公路施工规范中，水泥稳定土是被禁止作为高等级公路的基层。水泥对施工的条件要求比较严格，水泥的初凝和终凝时间较短，工程对施工速率要求较高，而在现场实际施工过程中，因受施工条件等因素的影响，在短时间内完成施工各项工序难度较大。石灰稳定土其强度低而且增长缓慢，对施工进度有一定的限制，同时对石灰掺量有严格要求，超过掺量标准范围值会降低强度，石灰稳定土的水稳性较差，易遇水软化，收缩率较水泥更大，无法满足工程的一般要求，更不适合作为高等级道路的路面基层。工程实践证明，单一的水泥、石灰建筑材料已经无法满足高质量工程建设的发展需要。
3、专门用来固化土壤的固化技术应运而生，土壤技术从上世纪40年代开始兴起，至今已发展成为一门综合性的交叉学科。土壤固化技术涉及到建筑业的基础、公路及市政道路的地下工程、堤坝加固工程、深基坑工程、垃圾固化、固沙防尘等多项领域。由于其较水泥和石灰等传统的固化材料具有更好的工程力学性能、低成本、节约自然资源的环保及经济优势，被广泛研究应用于农业工程、水利工程和道路工程的基础建设中。但是，目前真正具有工
4、但这类土壤固化技术在现实的实施中存在以下缺点：1)力学强度有限，由于需要同不同的地方土壤进行拌和，难以达到道路建设所需的力学强度；2)稳定性较差，胶结完成后即达到最佳力学强度，后期强度无法稳定增长，胶凝结构遭受外力破坏后便无法恢复，整体结构力学强度无以为继；3)抗冻性较差，在低温环境下(低于0℃)施工后的胶凝结构无法达到道路建设所需的工程力学指标。
5、专利技术专利cn104745197b公开了一种土壤岩凝剂，包括的组分和各组分的质量分数如下：凹凸棒石5-15％；海泡石5-12％；粉煤灰3-48％；赤泥5-37％；冶金铁矿渣2-30％；铝土矿3-12％；煤矸石0-17％；高岭土0-8％；水玻璃0-5％；氢氧化钠1-3％；磷酸二氢钾0-4％；尿素0.5-5％。该专利技术通过特定的制备方法处理配方组分，设计出不同配比的土壤岩凝剂满足多种需求，通过改变土壤固有的化学性质，促进其物理结构的改善和力学性能的大幅度提高，达到工程力学强度高、稳定性好的效果。然而，该专利技术使用物料及其预处理较为复杂，产品密度较低，综合力学性能仍显不足。
6、因此，如何提供高强度、高水稳性和优异抗渗、抗冻性能，且具有广泛适用性、低成本、易制造的混凝土，是本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种基于土凝岩剂的混凝土及其制备方法，以期得到高强度、高水稳性、抗渗抗冻等综合性能优异，且低成本、易制造、具有广泛适用性的混凝土产品。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种基于土凝岩剂的混凝土，由下列重量百分比的原料组成，包括被稳定材料45-56％，土凝岩剂4-12％，流平剂5-10％，水30-35％；其中，所述被稳定材料包括粘土、砂土、风化砂、碎石中的至少一种；
4、按重量份计，所述土凝岩剂包括如下原料组分：
5、硅酸盐熟料 1-5份
6、矿渣微粉 3-9份
7、粉煤灰 1-3份
8、氧化钙 0.1-1.0份
9、硫酸钙 0.5-1.0份
10、
11、亚甲基二甲基二萘磺酸钠聚合物0.03-0.05份；
12、所述矿渣微粉和粉煤灰的粒径在40μm以下且d50为2-15μm，比表面积大于400m2/kg。
13、优选的，所述土凝岩剂包括硅酸盐熟料3-4份、矿渣微粉4-5份、粉煤灰1.5-2.5份、氧化钙0.5-0.8份，硫酸钙0.6-0.8份，硅灰1.2-1.6份，亚甲基二甲基二萘磺酸钠聚合物0.04-0.05份。
14、更优选的，所述土凝岩剂包括硅酸盐熟料3份、矿渣微粉4份、粉煤灰2份、氧化钙0.5份、硫酸钙0.7份、硅灰1.5份、亚甲基二甲基二奈磺酸钠聚合物0.04份。
15、矿渣微粉是在治金、电力等工业生产过程中产生的固体废弃物，主要由矿石熔炼或燃煤过程中的矿渣经过研磨而得到。矿渣微粉的颗粒细小，一般粒径小于50μm，且具有较大的比表面积和更好的活性，有利于提高混凝士的力学性能。
16、粉煤灰，产量大、价格低廉，颗粒呈多孔型蜂窝状组织，且珠壁还具有多孔结构，孔隙率高达50％-80％，比表面积较大，具有较高的吸附活性，颗粒的粒径通常在0.5～300μm。
17、大量实验表明选择粒径较小且均匀矿渣微粉和粉煤灰，不仅有利于提升混凝土的力学性能，对流动性等综合性能也有较好作用。鉴于工艺成本、难度及使用需求，本专利技术选择粒径在40μm以下，优选30μm以下，更优选2-20μm，保证功能效果的同时，降低原料获取难度和成本。
18、除了粒径之外，本专利技术还对矿渣微粉和粉煤灰的粒径分布进行一定的选择，以d50来评估。d50是纵坐标累计分布50％所对应的横坐标直径值，也叫中位径或中值粒径，d50常用来表示粉体的平均粒度，其物理意义是粒径大于它的颗粒占50％，小于它的颗粒也占50％。本专利技术选用d50为2-15μm的矿渣微粉和粉煤灰产品，优选d50为5-12μm，较为均匀的颗粒有利于均匀的分布量，使混凝土性能均匀稳定。相应的，本专利技术的矿渣微粉和粉煤灰的比表面积较大，大于600m2/kg，优选大于800m2/kg。
19、为了进一步提升力学性能，所述土凝岩剂还包括1-3份纤维粉，纤维粉直径5-10μm，长度50-150μm，选自玻璃纤维粉、碳纤维粉、聚合物纤维粉中的至少一种。增加纤维粉能够在土凝岩剂以及后续混凝土中形成桥接作用，将多种粉体和基体进行补强，从而形成整体性、均匀性更加的产品。
20、进一步的，所述纤维粉为改性玻璃纤维粉，经过以下处理得到：
21、(1)将回收玻璃网格布进行破碎、筛选，得到玻璃纤维粉；用丙酮将kh550稀释得到改性剂，kh550用量为玻璃纤维粉重量的0.5-1.5％；
22、(2)将玻璃纤维粉与改性剂混合，并将混合物加热至本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于土凝岩剂的混凝土，其特征在于：由下列重量百分比的原料组成，包括被稳定材料45-56％，土凝岩剂4-12％，流平剂5-10％，水30-35％；其中，所述被稳定材料包括粘土、砂土、风化砂、碎石中的至少一种；
2.根据权利要求1所述的基于土凝岩剂的混凝土，其特征在于：所述土凝岩剂还包括1-3份纤维粉，纤维粉直径5-10μm，长度50-150μm，选自玻璃纤维粉、碳纤维粉、聚合物纤维粉中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的基于土凝岩剂的混凝土，其特征在于：所述纤维粉为改性玻璃纤维粉，经过以下处理得到：
4.根据权利要求1-3任一项所述的基于土凝岩剂的混凝土，其特征在于：所述土凝岩剂还包括除气剂0.5-1份，所述除气剂通过铁粉、沸石粉与麦饭石粉按重量比(3-5)：(1-2)：(1-2)复配。
5.一种如权利要求1-4任一项所述基于土凝岩剂的混凝土的制备方法，
6.根据权利要求5所述的基于土凝岩剂的混凝土的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中的土凝岩剂通过以下方法得到：
7.根据权利要求6所述的基于土凝岩剂
8.根据权利要求6或7所述的基于土凝岩剂的混凝土的制备方法，其特征在于：硅酸盐熟料、矿渣微粉、粉煤灰、硅灰经过以下预处理过程：分别收集硅酸盐熟料、矿渣微粉、粉煤灰、硅灰，热风干燥，再放入破碎机中进行破碎，接着经磨细加工至粒径为300-500目，再进行高温焙烧活化。
9.根据权利要求8所述的基于土凝岩剂的混凝土的制备方法，其特征在于：硅酸盐熟料、矿渣微粉、粉煤灰、硅灰预处理中的高温焙烧活化条件为温度600-800℃，时间为4-6h。
10.根据权利要求8所述的基于土凝岩剂的混凝土的制备方法，其特征在于：步骤S1中，被稳定材料烘干的条件为远红外线照射功率为400-450w，温度为40-45℃；所述预处理过程中，热风干燥的温度为500-600℃，时间为3-4h。
...【技术特征摘要】
1.一种基于土凝岩剂的混凝土，其特征在于：由下列重量百分比的原料组成，包括被稳定材料45-56％，土凝岩剂4-12％，流平剂5-10％，水30-35％；其中，所述被稳定材料包括粘土、砂土、风化砂、碎石中的至少一种；
2.根据权利要求1所述的基于土凝岩剂的混凝土，其特征在于：所述土凝岩剂还包括1-3份纤维粉，纤维粉直径5-10μm，长度50-150μm，选自玻璃纤维粉、碳纤维粉、聚合物纤维粉中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的基于土凝岩剂的混凝土，其特征在于：所述纤维粉为改性玻璃纤维粉，经过以下处理得到：
4.根据权利要求1-3任一项所述的基于土凝岩剂的混凝土，其特征在于：所述土凝岩剂还包括除气剂0.5-1份，所述除气剂通过铁粉、沸石粉与麦饭石粉按重量比(3-5)：(1-2)：(1-2)复配。
5.一种如权利要求1-4任一项所述基于土凝岩剂的混凝土的制备方法，
6.根据权利要求5所述的基于土凝岩剂的混凝土的制备方法，其特征在于：所...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱建华，汪双清，田清波，唐新德，
申请(专利权)人：九洲生态科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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