本发明涉及混凝土制备技术领域，尤其涉及一种具有玻璃纤维及改性橡胶的抗冻混凝土及其制备方法。
背景技术：
水泥混凝土由于其自身的有点广泛应用于路面工程，水工建筑物中。但随着建筑业的快速发展，现有混凝土自身的力学性能及抗冻性能仍不能较好的满足我国北方地区和一些寒冷地区建筑要求。
技术实现要素：
针对上述问题，现提供一种抗冻性能优异的具有玻璃纤维及改性橡胶的抗冻混凝土及其制备方法。
具体技术方案如下：
本发明的第一个方面是提供一种具有玻璃纤维及改性橡胶的抗冻混凝土，具有这样的特征，由如下重量份数原料组成：玻璃纤维2.7-6.8份、改性橡胶颗粒17-36份、硅酸盐水泥319-394份，砂602-664份、石子1054-1470份、减水剂5.00份、水160份。
上述的抗冻混凝土，还具有这样的特征，上述玻璃纤维为长度20mm、直径14μm的增韧增强短切原丝，其密度为2700g/cm3，弹性模量为65gpa，抗拉强度为1900mpa，极限延伸率为3.4％。
上述的抗冻混凝土，还具有这样的特征，上述硅酸盐水泥为32.5-52.5级通用硅酸盐水泥。
上述的抗冻混凝土，还具有这样的特征，上述砂的细度模数为2.4-3.7，含泥量不超过1.2wt％。
上述的抗冻混凝土，还具有这样的特征，上述减水剂选自聚羧酸型高性能减水剂、聚丙烯酰胺或烷基酚聚氧乙烯醚中的一种。
上述的抗冻混凝土，还具有这样的特征，改性橡胶颗粒的制备方法为：将废旧橡胶破碎形成40-70目橡胶颗粒，备用；将去离子水与乙醇按体积比为1:5配制形成溶液，以氢氧化钠固体将其ph值调至9-10，再将橡胶颗粒及硅烷偶联剂kh-570以质量比1:(1-3)混合后加入上述料液中，于(80-85)℃回流2-3h，过滤，烘干得所述改性橡胶颗粒。
本发明的第二个方面是提供一种上述抗冻混凝土的制备方法，具有这样的特征，包括如下步骤：
步骤一、按计量将砂、石子、改性橡胶颗粒及玻璃纤维投入到强制式搅拌机内，搅拌混合均匀后再将硅酸盐水泥投入搅拌机内；
步骤二、将减水剂溶于水形成减水剂溶液，将减水剂溶液加入搅拌机中搅拌均匀，得具有玻璃纤维及改性橡胶的抗冻混凝土。
本发明中在碱性条件下于橡胶颗粒上回流引入羟基，以改善橡胶颗粒的亲水性，并以此增强其与硅酸盐水泥之间的粘结力，有效改善混凝土的抗冻性；同时，本发明中碱性条件下的回流还可以使橡胶颗粒表面粗糙，使其易于携带空气并掺入混凝土中，使其具有良好的引气效果并有效改善其抗冻性。
本发明中通过引入玻璃纤维以适当补充提高混凝土强度。
上述方案的有益效果是：
本发明提供的具有玻璃纤维及改性橡胶的抗冻混凝土具有优异的抗冻性能，可广泛应用于北方寒冷地区的路面工程、水工建筑物，如溢流坝面、泄水孔等部位表层混凝土中，对于减少工程的维修和延长建筑物的使用寿命等都具有重要的意义。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
一种具有玻璃纤维及改性橡胶的抗冻混凝土，其制备包括如下步骤：
步骤一、按计量将砂602-664份、石子1054-1470份、改性橡胶颗粒17-36份、玻璃纤维2.7-6.8份投入到强制式搅拌机内，搅拌混合均匀后再将水泥319-394份投入搅拌机内；
步骤二、将5.00份减水剂溶于160份水形成减水剂溶液，将减水剂溶液加入搅拌机中搅拌均匀，得具有玻璃纤维及改性橡胶的抗冻混凝土；
其中，改性橡胶颗粒的制备方法为：将废旧橡胶破碎形成40-70目橡胶颗粒，备用；将去离子水与乙醇按体积比为1:5配制形成溶液，以氢氧化钠固体将其ph值调至9-10，再将橡胶颗粒及硅烷偶联剂kh-570以质量比1:(1-3)混合后加入上述料液中，于(80-85)℃回流2-3h，过滤，烘干得所述改性橡胶颗粒。
其中，玻璃纤维为长度20mm、直径14μm的增韧增强短切原丝，其密度2700g/cm3，弹性模量65gpa，抗拉强度1900mpa，极限延伸率为3.4％；硅酸盐水泥为32.5-52.5级通用硅酸盐水泥；砂的细度模数为2.4-3.7，含泥量不超过1.2wt％；减水剂选自聚羧酸型高性能减水剂、聚丙烯酰胺或烷基酚聚氧乙烯醚中的一种。
本发明的实施例及对比例中各组分如下表所示：
本发明对比例提供的混凝土的制备方法与本技术中提供的玄武岩纤维改性橡胶的增强抗冻性混凝土制备方法类似，区别在于如上表所示组分差异。上述对比例中橡胶颗粒均为经改性的、由废旧轮胎粉碎制成的40-80目橡胶。
上述实施例及对比例性提供的混凝土冻融后相对动弹性模量如下表所示：
由上表可知，本发明提供的混凝土的动弹性模量下降的较为缓慢，在冻融循环达到200次时，本发明提供的混凝土的动弹性模量下降的最少，表明其抗冻性能具有较大提升。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
1.一种具有玻璃纤维及改性橡胶的抗冻混凝土，其特征在于，由如下重量份数原料组成：玻璃纤维2.7-6.8份、改性橡胶颗粒17-36份、硅酸盐水泥319-394份，砂602-664份、石子1054-1470份、减水剂5.00份、水160份。
2.根据权利要求1所述的具有玻璃纤维及改性橡胶的抗冻混凝土，其特征在于，所述玻璃纤维为长度20mm、直径14μm的增韧增强短切原丝，其密度为2700g/cm3，弹性模量为65gpa，抗拉强度为1900mpa，极限延伸率为3.4％。
3.根据权利要求1所述的具有玻璃纤维及改性橡胶的抗冻混凝土，其特征在于，所述硅酸盐水泥为32.5-52.5级通用硅酸盐水泥。
4.根据权利要求1所述的具有玻璃纤维及改性橡胶的抗冻混凝土，其特征在于，所述砂的细度模数为2.4-3.7，含泥量不超过1.2wt％。
5.根据权利要求1所述的具有玻璃纤维及改性橡胶的抗冻混凝土，其特征在于，所述减水剂选自聚羧酸型高性能减水剂、聚丙烯酰胺或烷基酚聚氧乙烯醚中的一种。
6.根据权利要求1所述的具有玻璃纤维及改性橡胶的抗冻混凝土，其特征在于，改性橡胶颗粒的制备方法为：将废旧橡胶破碎形成40-70目橡胶颗粒，备用；将去离子水与乙醇按体积比为1:5配制形成溶液，以氢氧化钠固体将其ph值调至9-10，再将橡胶颗粒及硅烷偶联剂kh-570以质量比1:(1-3)混合后加入上述料液中，于(80-85)℃回流2-3h，过滤，烘干得所述改性橡胶颗粒。
7.一种权利要求1-6任一项所述具有玻璃纤维及改性橡胶的抗冻混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、按计量将砂、石子、改性橡胶颗粒及玻璃纤维投入到强制式搅拌机内，搅拌混合均匀后再将硅酸盐水泥投入搅拌机内；
步骤二、将减水剂溶于水形成减水剂溶液，将减水剂溶液加入搅拌机中搅拌均匀，得具有玻璃纤维及改性橡胶的抗冻混凝土。