【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及混凝土制备，尤其涉及一种裂纹自修复早强型混凝土及其制备工艺。
技术介绍
1、混凝土是交通工程建设中不可缺少的建筑材料。混凝土结构因固有的干缩、塑性收缩和温差变化等原因造成的开裂现象是普遍存在的。裂缝的出现会降低混凝土结构的抗渗能力，加快钢筋锈蚀，影响建筑物的使用寿命。混凝土裂缝所造成的建筑物的质量和安全隐患是长期以来存在的问题。为了延长混凝土结构的服役寿命，减少维修费用和安全隐患，混凝土裂缝自修复技术一直以来是研究热点。目前，混凝土裂纹的自修复技术主要包括本征自修复、渗透结晶自修复、微胶囊自修复等。
2、其中，所述本征自修复存在修复能力弱，达不到抗渗要求的问题。所述渗透结晶自修复技术需要在潮湿环境中进行，且自修复所需时间较长。所述微胶囊自修复技术是提前将修复剂封装入微胶囊中，将其与固化剂一起拌合到混凝土内部。当混凝土产生裂纹时，裂纹的尖端应力可使微胶囊破裂，修复剂被释放并流动到裂缝中，与预埋在混凝土中的固化剂、水或空气等接触发生固化反应以修补裂缝。但微胶囊自修复技术需要复杂的微胶囊制备技术，且所用高分子树脂价格高，应用到混凝土中性价比低，难以推广应用。因此需要探究新的混凝土裂纹的自修复技术。
技术实现思路
1、本专利技术公开一种裂纹自修复早强型混凝土及其制备工艺，其可操作性强、修复效果好，且成本更低，更有利于推广应用。为实现上述目的，本专利技术公开以下技术方案。
2、首先，本专利技术公开一种裂纹自修复早强型混凝土，其原料组成包括如下组分：水泥2
3、进一步地，所述茶叶浸提液是由茶叶或茶梗等与水按照1~1.5g：100ml的比例混合后加热浸提，然后去除固体物得到。可选地，所述加热温度为60~80℃，浸提时间为30~50min。
4、进一步地，所述减水剂包括聚羧酸减水剂、萘系减水剂、氨基磺酸盐系减水剂等中的任意一种。
5、进一步地，所述南瓜子粉末的粒度为50~100目。可选地，所述南瓜子粉末是将南瓜子风干后进行粉碎、过筛得到。
6、进一步地，所述原料组成中还包括10~15重量份纤维。可选地，所述纤维包括钢纤维、有机纤维、碳纤维等中至少一种，其长度为15~30mm。所述纤维有助于增加混凝土结构的抗裂能力，减少裂纹的产生。
7、可选地，所述有机纤维包括聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯晴纤维等中的至少一种。
8、其次，本专利技术公开所述裂纹自修复早强型混凝土的制备工艺，包括如下步骤：将所述水泥、粉煤灰、矿粉、细骨料、粗骨料、减水剂、尿素、南瓜子粉末和硝酸铝粉混合均匀，然后加入所述茶叶浸提液混合均匀，即得。
9、与现有技术相比，本专利技术的裂纹自修复早强型混凝土至少具有以下方面的有益效果：
10、本专利技术的混凝土中加入的南瓜子粉末含有脲酶，在水泥水化过程中所述南瓜子粉末的细胞壁可在水化产生的碱性环境被破坏，进而释放脲酶进入到混凝土中，这些脲酶可将所述尿素分解为二氧化碳和氨。其中，所述二氧化碳与拌合水反应形成的碳酸根可与水泥水化反应提供的钙离子发生反应形成亚稳碳酸钙。这是由于本专利技术的混凝土以茶叶浸提液为拌合水，其中含有茶多酚，其含有的苯羟基容易失电子后产生良好的钙离子螯合作用，其能够与所述钙离子发生螯合，从而在与所述尿素形成的碳酸根反应形成碳酸钙时，抑制中间亚稳态的碳酸钙向稳定态的文石型碳酸钙转变。在这些亚稳碳酸钙不仅能够对混凝土在水化硬化过程中产生的干缩裂纹进行填充密实，进行裂纹的自修复。而且由于这些亚稳碳酸钙的反应活性高，其能够在水泥水化阶段发生重溶再结晶，在此过程中与水泥水化产生的胶凝物质发生胶结，可将上述的对裂缝的颗粒物填充密实方式转换为胶结密封，其不仅可以显著提升对裂纹的修复效果，进一步提高抗渗性，而且所述胶结作用可以提高裂纹界面之间的结合力，提高混凝土结构的强度。另一方面，所述尿素分解产生的氨在拌合水作用下与所述硝酸铝反应形成氢氧化铝凝胶和硝酸铵。其中，所述氢氧化铝凝胶也会起到填充、密实混凝土结构中的孔隙、裂纹的效果，从而提高混凝土结构的强度和抗渗性。所述硝酸铵和形成的硝酸钙有助于促进水泥的早期水化速率，产生更多的胶凝物质，提高混凝土结构的早期强度，减少混凝土的收缩和造成的开裂。与传统的本征自修复、渗透结晶自修复、微胶囊自修复等方式相比，本专利技术的混凝土进行自修复的方式不仅修复效果好，可操作性强，而且成本更低，更加符合自修复混凝土材料的发展应用趋势，更有利于推广应用。
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1.一种裂纹自修复早强型混凝土，其特征在于，所述混凝土的原料组成包括如下组分：水泥220~280重量份、粉煤灰80~110重量份、矿粉30~55重量份、细骨料710~765重量份、粗骨料1000~1250重量份、减水剂4.5~7重量份、尿素5~8重量份、南瓜子粉末0.02~0.05重量份、茶叶浸提液133~165重量份、硝酸铝粉11~14重量份。
2.根据权利要求1所述的裂纹自修复早强型混凝土，其特征在于，所述茶叶浸提液是由茶叶或茶梗与水按照1~1.5g：100ml的比例混合后加热浸提，然后去除固体物得到。
3.根据权利要求2所述的裂纹自修复早强型混凝土，其特征在于，所述加热温度为60~80℃，浸提时间为30~50min。
4.根据权利要求1所述的裂纹自修复早强型混凝土，其特征在于，所述减水剂包括聚羧酸减水剂、萘系减水剂、氨基磺酸盐系减水剂中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的裂纹自修复早强型混凝土，其特征在于，所述南瓜子粉末的粒度为50~100目。
6.根据权利要求5所述的裂纹自修复早强型混凝土，其特征在于，所述南瓜
7.根据权利要求1-6任一项所述的裂纹自修复早强型混凝土，其特征在于，所述原料组成中还包括10~15重量份纤维。
8.根据权利要求7所述的裂纹自修复早强型混凝土，其特征在于，所述纤维包括钢纤维、有机纤维、碳纤维中的至少一种；或者，所述纤维的长度为15~30mm。
9.根据权利要求8所述的裂纹自修复早强型混凝土，其特征在于，所述有机纤维包括聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯晴纤维中的至少一种。
10.权利要求1-9任一项所述的裂纹自修复早强型混凝土的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：将所述水泥、粉煤灰、矿粉、细骨料、粗骨料、减水剂、尿素、南瓜子粉末和硝酸铝粉混合均匀，然后加入所述茶叶浸提液混合均匀，即得。
...【技术特征摘要】
1.一种裂纹自修复早强型混凝土，其特征在于，所述混凝土的原料组成包括如下组分：水泥220~280重量份、粉煤灰80~110重量份、矿粉30~55重量份、细骨料710~765重量份、粗骨料1000~1250重量份、减水剂4.5~7重量份、尿素5~8重量份、南瓜子粉末0.02~0.05重量份、茶叶浸提液133~165重量份、硝酸铝粉11~14重量份。
2.根据权利要求1所述的裂纹自修复早强型混凝土，其特征在于，所述茶叶浸提液是由茶叶或茶梗与水按照1~1.5g：100ml的比例混合后加热浸提，然后去除固体物得到。
3.根据权利要求2所述的裂纹自修复早强型混凝土，其特征在于，所述加热温度为60~80℃，浸提时间为30~50min。
4.根据权利要求1所述的裂纹自修复早强型混凝土，其特征在于，所述减水剂包括聚羧酸减水剂、萘系减水剂、氨基磺酸盐系减水剂中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的裂纹自修复早强型...
【专利技术属性】
技术研发人员：滕建军，董超，王庐岩，陈钊，付坤豪，王昱，韦少东，杜昊，马亚，李骏，
申请(专利权)人：山东高速建设管理集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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