【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑材料，具体涉及一种高保塑性抗裂耐火混凝土及其制备方法和应用。
技术介绍
1、混凝土是现代建筑物中普遍应用的建筑材料，混凝土是由水泥、砂、石和水为基础原料所合成。其中，不同粒度的砂、石起到骨架的作用，称为骨料；而水泥和水形成水泥浆，水泥浆包裹在骨料颗粒的表面，用于填充骨料颗粒表面的空隙和缺陷；在混凝土硬化之前，水泥浆还起到润滑的作用，提高材料搅拌的和易性，提高材料的均质性；在混凝土硬化成型后，水泥浆具有一定粘结性，能够将骨料凝结在一起，防止开裂。
2、混凝土的使用性质主要是由原材料的性质和配比决定的，同时也与制备工艺有关。混凝土的一般性能指标包括：混凝土拌合物的和易性（流动性、黏聚性和保水性），和易性是一种综合性能，一般采用坍落度法进行检测；成型过程中的收缩率；混凝土成型后的抗压强度、变形性能、耐久性（抗渗性、保温性、抗冻性、抗侵蚀性）、隔音性、耐火性等。不同的建筑需求，需采用不同特性的混凝土，因此，为了进一步提高混凝土的某些性能，还经常加入有适量的外加剂和掺合料，外加剂如减水剂、引气剂、泵送剂、缓凝剂、早强剂、速凝剂、防水剂、阻锈剂、膨胀剂、防冻剂等；掺合料如粉煤灰、高炉矿渣、沸石粉、硅灰、火山灰等。
3、然而，各种外加剂和掺合料的复配使用，简单的拌合，还是不能从根本上提高混凝土基础原料的特性，由于各种材料的颗粒大小不同，密度不同，以及成型过程中的泌水、缩水和不均质沉降的问题，混凝土还是存在和易性差及成型质量不均的问题，导致成型后各项指标难以有突破性的提高。另外，混凝土在施工过程中需要不
技术实现思路
1、针对现有混凝土的和易性难以有突破性提高，以及拌合不可避免的产生气泡，影响混凝土和易性，而添加引气剂则会降低混凝土的抗裂性和抗渗性，不适用于高强、抗渗、耐火混凝土，高质量混凝土的生产仍然存在技术瓶颈问题。本专利技术提供的一种高保塑性抗裂耐火混凝土及其制备方法和应用，混凝土采用两级改性碎石粗骨料、合成砂细骨料、复合石墨粉、泌水抑制剂、水泥和水合理复配拌合，其中，改性碎石粗骨料为碎石粗骨料表面包覆有充质改性物；合成砂由岩砂、电熔镁砂、甲基硅醇钠、热固树脂和沥青合成；泌水抑制剂由淀粉、大豆卵磷和胆固醇制备成片状结构，各成分配合使用具有很好的和易性，无需添加引气剂，避免了引气剂带来的负面缺陷，很好的提高保塑性，抗渗、抗裂和耐火性优异，是高性能混凝土，能够应用于制备桥梁地基、墩台和墩柱，堤坝，房屋建筑地基，工业防火墙。其具体技术方案如下：
2、一种高保塑性抗裂耐火混凝土，混凝土包括以下质量份数的原料：21mm～40mm改性碎石粗骨料100份～150份、5mm～20mm改性碎石粗骨料250份～400份、0.2mm～1.0mm合成砂200份～300份、复合石墨粉20份～50份、泌水抑制剂10份～50份、水泥200份～250份和水80份～140份；
3、改性碎石粗骨料为碎石粗骨料表面包覆有充质改性物；合成砂的成分质量比为：岩砂:电熔镁砂:甲基硅醇钠:热固树脂:沥青=100:（30～50）:（3～8）:（5～10）:（3～8）；泌水抑制剂的成分质量比为：淀粉:大豆卵磷脂:胆固醇=100:（60～80）:（15～20）。
4、上述技术方案中，改性碎石粗骨料的碎石基质为石英岩、玄武岩、花岗岩和黑青石沉积岩中的一种或多种组合；充质改性物的成分为：聚丙烯酰胺15份～20份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸10份～15份、纳米聚脲弹性体0.3份～1份、三甲基硅烷氧基硅酸酯2份～5份、fmee0.5份～2份、km-s抗沉淀剂1份～3份、山梨醇硬脂酸酯3份～6份、聚氨酯胶黏剂0.5份～1.5份，质量份数。
5、上述技术方案中，改性碎石粗骨料的制备方法为：按溶剂:充质改性物=100:（3～10）的质量比，将充质改性物与溶剂进行混合均匀，得到包覆剂，然后按照碎石粗骨料:包覆剂=100:（10～40）的质量比，将包覆剂分2次以上喷洒在碎石粗骨料表面，每次喷洒后，混合均匀，烘干或晒干，之后进行下一次喷洒，直至包覆剂喷洒完，干燥后，得到改性碎石粗骨料；溶剂为水或乙醇水溶液。
6、上述技术方案中，热固树脂为酚醛树脂、环氧树脂和聚氨酯树脂中的一种或多种组合。
7、上述技术方案中，合成砂的制备方法为：按质量份数，将岩砂、热固树脂和沥青进行均匀混合，然后加入电熔镁砂，混合均匀后，最后加入甲基硅醇钠，混合均匀后，进行压块，制成块状料，在300℃～400℃进行烧结，得到烧结块，然后粉碎、筛分，得到粒度0.2mm～1.0mm的合成砂。
8、上述技术方案中，岩砂为石英岩砂、玄武岩砂、花岗岩砂和天然河砂中的一种或多种组合；岩砂的粒度为0.05mm～0.5mm，电熔镁砂的粒度为0.01mm～0.2mm。
9、上述技术方案中，复合石墨粉的成分质量比为，天然鳞片石墨:人造石墨=100:（30～50）；天然鳞片石墨和人造石墨的粒度为50μm以下；人造石墨为延迟石油焦粉在2400℃～2600℃烧结制备的人造石墨。
10、上述技术方案中，泌水抑制剂的制备方法为：将淀粉、大豆卵磷脂和胆固醇置于无水乙醇中，混合均匀，得到混合乳液，将混合乳液浆涂布于载体槽中，进行烘干，剥离、粉碎后，制成片状的泌水抑制；泌水抑制剂的片厚不超过0.5mm，所述泌水抑制剂的片径为2mm～20mm。
11、上述技术方案中，水泥为普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥。
12、上述技术方案中，为了符合特殊使用需要，混凝土还添加有外加剂，外加剂为减水剂、泵送剂、缓凝剂、早强剂、速凝剂、防水剂、阻锈剂、防冻剂中的一种或多种组合。
13、上述一种高保塑性抗裂耐火混凝土的制备方法，包括如下步骤：
14、按质量份数，先将0.2mm～1.0mm合成砂200份～300份和复合石墨粉20份～50份进行预混均匀，然后加入21mm～40mm改性碎石粗骨料100份～150份、5mm～20mm改性碎石粗骨料250份～400份、水泥200份～250份和水80份～140份，拌合均匀，最后加入泌水抑制剂10份～50份，进行复配拌合得到高保塑性抗裂耐火混凝土。
15、上述一种高保塑性抗裂耐火混凝土的应用于制备桥梁地基、墩台、墩柱、堤坝、房屋建筑地基或工业防火墙。
16、本专利技术提供的一种高保塑性抗裂耐火混凝土及其制备方法和应用，与现有技术相比，有益效果为：
17、一、本专利技术设计改性碎石粗骨料为碎石粗骨料表面包覆有充质改性物；充质改性物能够提高碎石粗骨料的和易性，与其它成分的结合性，另外还能够提高保塑性，改善延缓沉降。充质改性物由聚丙烯酰胺（络合絮凝剂）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（络合絮凝增强剂）、纳米聚脲弹性体（防水耐磨剂）、三甲基硅烷氧本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高保塑性抗裂耐火混凝土，其特征在于，混凝土包括以下质量份数的原料：21mm～40mm改性碎石粗骨料100份～150份、5mm～20mm改性碎石粗骨料250份～400份、0.2mm～1.0mm合成砂200份～300份、复合石墨粉20份～50份、泌水抑制剂10份～50份、水泥200份～250份和水80份～140份；
2.根据权利要求1所述的一种高保塑性抗裂耐火混凝土，其特征在于，所述改性碎石粗骨料的碎石基质为石英岩、玄武岩、花岗岩和黑青石沉积岩中的一种或多种组合；所述充质改性物的成分组成质量份数为：聚丙烯酰胺15份～20份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸10份～15份、纳米聚脲弹性体0.3份～1份、三甲基硅烷氧基硅酸酯2份～5份、FMEE0.5份～2份、KM-S抗沉淀剂1份～3份、山梨醇硬脂酸酯3份～6份、聚氨酯胶黏剂0.5份～1.5份。
3.根据权利要求1或2所述的一种高保塑性抗裂耐火混凝土，其特征在于，所述改性碎石粗骨料的制备方法为：按溶剂:充质改性物=100:（3～10）的质量比，将充质改性物与溶剂进行混合均匀，得到包覆剂，然后按照碎石粗骨料:包
4.根据权利要求1所述的一种高保塑性抗裂耐火混凝土，其特征在于，所述热固树脂为酚醛树脂、环氧树脂和聚氨酯树脂中的一种或多种组合。
5.根据权利要求1或4所述的一种高保塑性抗裂耐火混凝土，其特征在于，所述合成砂的制备方法为：按质量份数，将岩砂、热固树脂和沥青进行均匀混合，然后加入电熔镁砂，混合均匀后，最后加入甲基硅醇钠，混合均匀后，进行压块，制成块状料，在300℃～400℃进行烧结，得到烧结块，然后粉碎、筛分，得到粒度0.2mm～1.0mm的合成砂。
6.根据权利要求5所述的一种高保塑性抗裂耐火混凝土，其特征在于，所述岩砂为石英岩砂、玄武岩砂、花岗岩砂和天然河砂中的一种或多种组合；所述岩砂的粒度为0.05mm～0.5mm，电熔镁砂的粒度为0.01mm～0.2mm。
7.根据权利要求1所述的一种高保塑性抗裂耐火混凝土，其特征在于，所述复合石墨粉的成分质量比为，天然鳞片石墨:人造石墨=100:（30～50）；所述天然鳞片石墨和人造石墨的粒度为50μm以下；所述人造石墨为延迟石油焦粉在2400℃～2600℃烧结制备的人造石墨。
8.根据权利要求1所述的一种高保塑性抗裂耐火混凝土，其特征在于，所述泌水抑制剂的制备方法为：将淀粉、大豆卵磷脂和胆固醇置于无水乙醇中，混合均匀，得到混合乳液，将混合乳液浆涂布于载体槽中，进行烘干，剥离、粉碎后，制成片状的泌水抑制；所述泌水抑制剂的片厚不超过0.5mm，所述泌水抑制剂的片径为2mm～20mm。
9.权利要求1所述的一种高保塑性抗裂耐火混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
10.权利要求1所述的一种高保塑性抗裂耐火混凝土的应用，其特征在于，混凝土应用于制备桥梁地基、墩台、墩柱、堤坝、房屋建筑地基或工业防火墙。
...【技术特征摘要】
1.一种高保塑性抗裂耐火混凝土，其特征在于，混凝土包括以下质量份数的原料：21mm～40mm改性碎石粗骨料100份～150份、5mm～20mm改性碎石粗骨料250份～400份、0.2mm～1.0mm合成砂200份～300份、复合石墨粉20份～50份、泌水抑制剂10份～50份、水泥200份～250份和水80份～140份；
2.根据权利要求1所述的一种高保塑性抗裂耐火混凝土，其特征在于，所述改性碎石粗骨料的碎石基质为石英岩、玄武岩、花岗岩和黑青石沉积岩中的一种或多种组合；所述充质改性物的成分组成质量份数为：聚丙烯酰胺15份～20份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸10份～15份、纳米聚脲弹性体0.3份～1份、三甲基硅烷氧基硅酸酯2份～5份、fmee0.5份～2份、km-s抗沉淀剂1份～3份、山梨醇硬脂酸酯3份～6份、聚氨酯胶黏剂0.5份～1.5份。
3.根据权利要求1或2所述的一种高保塑性抗裂耐火混凝土，其特征在于，所述改性碎石粗骨料的制备方法为：按溶剂:充质改性物=100:（3～10）的质量比，将充质改性物与溶剂进行混合均匀，得到包覆剂，然后按照碎石粗骨料:包覆剂=100:（10～40）的质量比，将包覆剂分2次以上喷洒在碎石粗骨料表面，每次喷洒后，混合均匀，烘干或晒干，之后进行下一次喷洒，直至包覆剂喷洒完，干燥后，得到改性碎石粗骨料；所述溶剂为水或乙醇水溶液。
4.根据权利要求1所述的一种高保塑性抗裂耐火混凝土，其特征在于，所述热固树脂为酚醛树脂、环氧树脂和聚氨酯树脂中的一种或多种组合。
5.根据权利要求1或4...
【专利技术属性】
技术研发人员：王欣业，夏志忠，邓泽荣，闫珺，郑立超，徐磊，崔胜杰，杨雅琪，刘颖琦，张志超，常占成，卢言涛，
申请(专利权)人：辽宁省城乡市政工程集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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