一种交通工程施工用抗渗抗裂混凝土及其制备方法与流程

1.本发明涉及建筑材料技术领域，具体为一种交通工程施工用抗渗抗裂混凝土及其制备方法。


背景技术：

2.混凝土是当代最主要的土木工程材料之一，其具有原料丰富、价格低廉、生产工艺简单的特点，这些特点使其使用范围十分广泛，不仅在各种土木工程中使用，就是造船业、机械工业、海洋的开发、地热工程等行业，混凝土也是重要的材料。
3.现有的混凝土在使用的过程中普遍存在收缩现象，导致混凝土开裂、强度、防渗、抗腐蚀等性能降低，从而使得混凝土的抗压强度较差，但在建筑中，尤其是隧道管片、高楼等，使用的成型后的混凝土需要承受更大的压力，从而降低了混凝土的使用效果，为此，我们提出了一种交通工程施工用抗渗抗裂混凝土及其制备方法来解决上述问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种交通工程施工用抗渗抗裂混凝土及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种交通工程施工用抗渗抗裂混凝土，包括以下重量份数的原料：集料85-95份、聚丙烯酰胺硅酸盐水泥50-60份、防水剂0.2-0.6份、减水剂0.1-0.5份、膨胀剂10-30份、增强纤维5-10份、改性聚丙烯纤维5-10份、抗渗剂10-20份、表面活性剂0.3-0.5份、消泡剂5-8份以及水70-80份。
6.一种交通工程施工用抗渗抗裂混凝土的制备方法，包括以下步骤：
7.s1、原料的称取：按重量份数依次称取集料、聚丙烯酰胺硅酸盐水泥、防水剂、减水剂、膨胀剂、增强纤维、改性聚丙烯纤维、抗渗剂、表面活性剂和消泡剂，备用；
8.s2、混合料一的制备：将步骤s1中称取的集料、聚丙烯酰胺硅酸盐水泥以及改性聚丙烯纤维放入搅拌机中充分搅拌混合，搅拌温度为20-25℃，得到所需的混合料一，备用；
9.s3、混合料二的制备：向步骤s2中的混合料一种依次加入减水剂和增强纤维充分搅拌均匀，搅拌均匀后，再依次加入和表面活性剂，持续搅拌10-15min，得到所需的混合料二；
10.s4、抗渗抗裂混凝土的制备：向步骤s3中制备的混合料二中依次加入膨胀剂、防水剂以及抗渗剂，搅拌均匀，搅拌完成后，加入消泡剂，再持续搅拌5-8min，制备完成，得到所需的抗渗抗裂混凝土。
11.进一步优化本技术方案，所述步骤s2中的减水剂为木质素磺酸钠或聚羧酸系减水剂中的一种。
12.进一步优化本技术方案，所述步骤s3中的搅拌温度为30-40℃，搅拌时间为3-5min，所述搅拌的速度为2000-2800rpm，所述步骤s4中搅拌的温度为40-45℃，搅拌的时间为5-8min。
13.进一步优化本技术方案，所述步骤s1中的原料在称取之前先进行粉碎操作。
14.进一步优化本技术方案，所述步骤s4中的膨胀剂包括以下重量份数的质量份数组成：石膏30-50份、明矾石5-8份、细骨料10-15份、氧化钇1-2份以及膨润土5-8份。
15.进一步优化本技术方案，所述步骤s4中的膨胀剂的制备方法为：s1)、按重量份数依次称取石膏、明矾石、细骨料、氧化钇以及膨润土；s2)、将步骤s1中称取的原料进行粉碎操作并搅拌均匀；s3)、将步骤s2中搅拌均匀后的原料烧制成熟料；将熟料依次经过冷却、粉磨和均化处理，得到所需的膨胀剂。
16.进一步优化本技术方案，所述步骤s4中的抗渗剂为普通硅酸盐水泥、石英砂、硬石膏和沸石粉混合而成。
17.进一步优化本技术方案，所述步骤s3中的增强纤维为碳纤维和玻璃纤维的混合物。
18.进一步优化本技术方案，所述步骤s4中的防水剂为甲基硅醇钠、乙基硅醇钠、聚乙基羟基硅氧烷中的一种或两种混合物，所述步骤s4中的消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
19.与现有技术相比，本发明提供了一种交通工程施工用抗渗抗裂混凝土及其制备方法，具备以下有益效果：
20.1、该交通工程施工用抗渗抗裂混凝土及其制备方法，本发明通过添加膨胀剂，膨胀剂便于填补水泥收缩开裂时的缝隙，从而提高了混凝土的致密性，进而提高了混凝土的抗渗抗裂性能，同时木质素磺酸钠减水剂或聚羧酸系减水剂的添加，可以减少用水量，降低混凝土的水化，降低孔隙率，增加混凝土密实性，从而大大提高混凝土的强度和抗渗性，本发明通过增强纤维与改性聚丙烯纤维的配合使用下，可以降低混凝土的孔隙，提高混凝土致密性，改善混凝土的抗渗抗裂性能以及抗冻融性能，提高混凝土的凝结硬化速度。
21.2、该交通工程施工用抗渗抗裂混凝土及其制备方法，本发明通过添加防水剂、抗渗剂以及消泡剂，进一步提高混凝土的韧性和强度，从而增加混凝土的抗裂性能和抗渗性能，本发明制备的抗渗裂混凝土具有抗裂、抗渗、补偿收缩等功能，有效提高混凝土密实性，补偿混凝土收缩，从而提高抗渗抗裂性能，本发明制备工艺简单，操作便利，生产成本较低，生产周期较短，适宜大规模生产。
附图说明
22.图1为本发明提出的一种交通工程施工用抗渗抗裂混凝土及其制备方法的流程示意图。
具体实施方式
23.下面将结合本发明的实施例，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做出创造性劳动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。
24.实施例一：请参考图1，本发明公开了一种交通工程施工用抗渗抗裂混凝土，包括以下重量份数的原料：集料85份、聚丙烯酰胺硅酸盐水泥50份、防水剂0.2份、减水剂0.1份、膨胀剂10份、增强纤维5份、改性聚丙烯纤维5份、抗渗剂10份、表面活性剂0.3份、消泡剂5份
以及水70份。
25.一种交通工程施工用抗渗抗裂混凝土的制备方法，包括以下步骤：
26.s1、原料的称取：按重量份数依次称取集料、聚丙烯酰胺硅酸盐水泥、防水剂、减水剂、膨胀剂、增强纤维、改性聚丙烯纤维、抗渗剂、表面活性剂和消泡剂，备用，上述原料在称取之前先进行粉碎操作；
27.s2、混合料一的制备：将步骤s1中称取的集料、聚丙烯酰胺硅酸盐水泥以及改性聚丙烯纤维放入搅拌机中充分搅拌混合，搅拌温度为20℃，得到所需的混合料一，备用，所述步骤s2中的减水剂为木质素磺酸钠
28.s3、混合料二的制备：向步骤s2中的混合料一种依次加入减水剂和增强纤维充分搅拌均匀，搅拌均匀后，再依次加入和表面活性剂，持续搅拌10min，得到所需的混合料二，所述步骤s3中的搅拌温度为30℃，搅拌时间为3min，所述搅拌的速度为2000rpm；
29.s4、抗渗抗裂混凝土的制备：向步骤s3中制备的混合料二中依次加入膨胀剂、防水剂以及抗渗剂，搅拌均匀，搅拌完成后，加入消泡剂，再持续搅拌5min，搅拌的温度为40℃，制备完成，得到所需的抗渗抗裂混凝土，膨胀剂包括以下重量份数的质量份数组成：石膏30份、明矾石5份、细骨料10份、氧化钇1份以及膨润土5份；所述步骤s4中的膨胀剂的制备方法为：s1)、按重量份数依次称取石膏、明矾石、细骨料、氧化钇以及膨润土；s2)、将步骤s1中称取的原料进行粉碎操作并搅拌均匀；s3)、将步骤s2中搅拌均匀后的原料烧制成熟料；将熟料依次经过冷却、粉磨和均化处理，得到所需的膨胀剂，所述抗渗剂为普通硅酸盐水泥、石英砂、硬石膏和沸石粉混合而成；所述增强纤维为碳纤维和玻璃纤维的混合物；所述防水剂为甲基硅醇钠，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
30.实施例二：请参考图1，本发明公开了一种交通工程施工用抗渗抗裂混凝土，包括以下重量份数的原料：集料90份、聚丙烯酰胺硅酸盐水泥55份、防水剂0.5份、减水剂0.4份、膨胀剂20份、增强纤维8份、改性聚丙烯纤维8份、抗渗剂15份、表面活性剂0.4份、消泡剂6份以及水75份。
31.一种交通工程施工用抗渗抗裂混凝土的制备方法，包括以下步骤：
32.s1、原料的称取：按重量份数依次称取集料、聚丙烯酰胺硅酸盐水泥、防水剂、减水剂、膨胀剂、增强纤维、改性聚丙烯纤维、抗渗剂、表面活性剂和消泡剂，备用，上述原料在称取之前先进行粉碎操作；
33.s2、混合料一的制备：将步骤s1中称取的集料、聚丙烯酰胺硅酸盐水泥以及改性聚丙烯纤维放入搅拌机中充分搅拌混合，搅拌温度为22℃，得到所需的混合料一，备用，所述步骤s2中的减水剂为聚羧酸系减水剂；
34.s3、混合料二的制备：向步骤s2中的混合料一种依次加入减水剂和增强纤维充分搅拌均匀，搅拌均匀后，再依次加入和表面活性剂，持续搅拌13min，得到所需的混合料二，所述步骤s3中的搅拌温度为35℃，搅拌时间为4min，所述搅拌的速度为2500rpm；
35.s4、抗渗抗裂混凝土的制备：向步骤s3中制备的混合料二中依次加入膨胀剂、防水剂以及抗渗剂，搅拌均匀，搅拌完成后，加入消泡剂，再持续搅拌6min，搅拌的温度为42℃，制备完成，得到所需的抗渗抗裂混凝土，膨胀剂包括以下重量份数的质量份数组成：石膏40份、明矾石6份、细骨料13份、氧化钇1.5份以及膨润土7份；所述步骤s4中的膨胀剂的制备方法为：s1)、按重量份数依次称取石膏、明矾石、细骨料、氧化钇以及膨润土；s2)、将步骤s1中
称取的原料进行粉碎操作并搅拌均匀；s3)、将步骤s2中搅拌均匀后的原料烧制成熟料；将熟料依次经过冷却、粉磨和均化处理，得到所需的膨胀剂，所述抗渗剂为普通硅酸盐水泥、石英砂、硬石膏和沸石粉混合而成；所述增强纤维为碳纤维和玻璃纤维的混合物；所述防水剂为乙基硅醇钠和聚乙基羟基硅氧烷的混合物，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
36.实施例三：请参考图1，本发明公开了一种交通工程施工用抗渗抗裂混凝土，包括以下重量份数的原料：集料95份、聚丙烯酰胺硅酸盐水泥60份、防水剂0.6份、减水剂0.5份、膨胀剂30份、增强纤维10份、改性聚丙烯纤维10份、抗渗剂20份、表面活性剂0.5份、消泡剂8份以及水80份。
37.一种交通工程施工用抗渗抗裂混凝土的制备方法，包括以下步骤：
38.s1、原料的称取：按重量份数依次称取集料、聚丙烯酰胺硅酸盐水泥、防水剂、减水剂、膨胀剂、增强纤维、改性聚丙烯纤维、抗渗剂、表面活性剂和消泡剂，备用，上述原料在称取之前先进行粉碎操作；
39.s2、混合料一的制备：将步骤s1中称取的集料、聚丙烯酰胺硅酸盐水泥以及改性聚丙烯纤维放入搅拌机中充分搅拌混合，搅拌温度为25℃，得到所需的混合料一，备用，所述步骤s2中的减水剂为木质素磺酸钠；
40.s3、混合料二的制备：向步骤s2中的混合料一种依次加入减水剂和增强纤维充分搅拌均匀，搅拌均匀后，再依次加入和表面活性剂，持续搅拌15min，得到所需的混合料二，所述步骤s3中的搅拌温度为40℃，搅拌时间为5min，所述搅拌的速度为2800rpm；
41.s4、抗渗抗裂混凝土的制备：向步骤s3中制备的混合料二中依次加入膨胀剂、防水剂以及抗渗剂，搅拌均匀，搅拌完成后，加入消泡剂，再持续搅拌8min，搅拌的温度为45℃，制备完成，得到所需的抗渗抗裂混凝土，膨胀剂包括以下重量份数的质量份数组成：石膏50份、明矾石8份、细骨料15份、氧化钇2份以及膨润土8份；所述步骤s4中的膨胀剂的制备方法为：s1)、按重量份数依次称取石膏、明矾石、细骨料、氧化钇以及膨润土；s2)、将步骤s1中称取的原料进行粉碎操作并搅拌均匀；s3)、将步骤s2中搅拌均匀后的原料烧制成熟料；将熟料依次经过冷却、粉磨和均化处理，得到所需的膨胀剂，所述抗渗剂为普通硅酸盐水泥、石英砂、硬石膏和沸石粉混合而成；所述增强纤维为碳纤维和玻璃纤维的混合物；所述防水剂为聚乙基羟基硅氧烷，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
42.判断标准：通过三个实施例对比，效果最佳者为实施例二，因此，选择实施例二为最佳实施例，具体对量的改变，也属于本技术方案保护的范围。
43.本发明的有益效果：本发明通过添加膨胀剂，膨胀剂便于填补水泥收缩开裂时的缝隙，从而提高了混凝土的致密性，进而提高了混凝土的抗渗抗裂性能，同时木质素磺酸钠减水剂或聚羧酸系减水剂的添加，可以减少用水量，降低混凝土的水化，降低孔隙率，增加混凝土密实性，从而大大提高混凝土的强度和抗渗性，本发明通过增强纤维与改性聚丙烯纤维的配合使用下，可以降低混凝土的孔隙，提高混凝土致密性，改善混凝土的抗渗抗裂性能以及抗冻融性能，提高混凝土的凝结硬化速度；本发明通过添加防水剂、抗渗剂以及消泡剂，进一步提高混凝土的韧性和强度，从而增加混凝土的抗裂性能和抗渗性能，本发明制备的抗渗裂混凝土具有抗裂、抗渗、补偿收缩等功能，有效提高混凝土密实性，补偿混凝土收缩，从而提高抗渗抗裂性能，本发明制备工艺简单，操作便利，生产成本较低，生产周期较短，适宜大规模生产。
44.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。