一种具有高韧性的混凝土的制作方法

文档序号:13724726阅读:246来源:国知局

本发明属于建筑材料技术领域,具体涉及一种具有高韧性的混凝土。



背景技术:

普通混凝土由胶凝材料、粗、细骨材和水按适当比例配置,再经硬化而成的人工石材。从对混凝土的断面宏观检测看,混凝土由不同尺寸和形状的骨料颗粒和不连续的起胶结性介质的水化水泥浆体构成,从微观角度看在微结构中此两相既不是彼此均匀分布的,微结构本身也不是匀质的。邻近大颗粒骨料的水泥浆体的微结构通常与体系中的水泥浆或砂浆本体存在较大差异,即界面过渡区。由于混凝土中水泥浆本体和界面过渡区两者都含有不均匀分布的、不同类型与数量的固相、孔隙和微裂缝,所以使得混凝土易受外界环境的影响而导致混凝土微裂缝扩展,有害物质侵入造成混凝土劣化,降低混凝土耐久性,影响混凝土构筑物的使用寿命;同时现有混凝土的抗压弹模低,抗压强度以及弯拉强度也具有进一步提升的空。



技术实现要素:

本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种具有高韧性的混凝土。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种具有高韧性的混凝土,按重量份计由以下成分制成:水泥60-80、石膏粉15-20、矿粉12-18、重晶石粉10-22、聚丙烯纤维1.2-1.8、玻璃纤维1.2-1.8、细砂50-60、电石渣25-30、磷渣粉1-3、粉煤灰10-15、三羟乙基甲基胺硫酸甲酯盐0.35-0.38、复合凝胶20-30。

进一步的,所述矿粉的比表面积为320m2/kg,矿粉流动度比为85%%,矿粉7d活性指数>50%,28d活性指数>70。

进一步的,所述水泥为铝酸盐水泥。

进一步的,所述铝酸盐水泥比表面积380m2/kg,70μm方孔筛筛余不超过5%。

进一步的,所述三羟乙基甲基胺硫酸甲酯盐为三羟乙基甲基胺硫酸甲酯钾或三羟乙基甲基胺硫酸甲酯钠中任一种。

进一步的,所述复合凝胶制备方法为:将硅酸酯溶于极性溶剂中,得到质量分数为18.5%的硅酸酯溶液,向硅酸酯溶液中添加其质量1.2%的柠檬酸钠,以350r/min转速搅拌30min后,然后将铝粉均匀分散到硅酸酯溶液中,铝粉添加量为硅酸酯质量的15%,然后再添加质量分数为3.5%的乙二酸溶液,其中乙二酸与铝粉的摩尔比为1:1,以300r/min转速在50℃下搅拌1.5小时,然后加入环糊精,继续搅拌1.8小时,其中变环糊精添加量为硅酸酯质量的10%,静置陈化5小时,得到复合凝胶。

进一步的,所述极性溶剂为水或乙醇。

本发明相比现有技术具有以下优点:本发明混凝土导热系数低,本发明通过采用三羟乙基甲基胺硫酸甲酯盐和复合凝胶等可聚合交联非离子基团形成网状结构,从而既可吸附阴离子,又能吸附阳离子,由于其定向的吸附作用大大提高了混凝土的流动性;同时复合凝胶在混凝土干燥过程中即可一部分迁移到表面形成一种保护膜,这层保护膜能够有效的提高混凝土表面的防裂性能;通过添加聚丙烯纤维和玻璃纤维,在混凝土浆体原有的网状结构的基础上建立一个新的网状结构,能够有效阻止了混凝土内部微裂纹的扩展,提高了混凝土的抗弯拉强度;添加聚丙烯纤维和玻璃纤维与复合凝胶的协同作用,在混凝土中呈乱向分布且相互搭接,起到加筋作用,承托骨料,防止骨料下沉出现离析,同时减少因泌水形成的连通孔隙,降低孔隙率,其次,在混凝土硬化过程中,各纤维乱向分布状态,可切断毛细孔通道,减小基体的失水面积以及毛细管失水收缩张力,阻碍水分的迁移,改善孔结构,从而提高混凝土的强度和抗渗性,尤其是韧性和延展性得到大幅度的提高。

具体实施方式

实施例1

一种具有高韧性的混凝土,按重量份计由以下成分制成:水泥60、石膏粉15、矿粉12、重晶石粉10、聚丙烯纤维1.2、玻璃纤维1.2、细砂50、电石渣25、磷渣粉1、粉煤灰10、三羟乙基甲基胺硫酸甲酯盐0.35、复合凝胶20。

进一步的,所述矿粉的比表面积为320m2/kg,矿粉流动度比为85%%,矿粉7d活性指数>50%,28d活性指数>70。

进一步的,所述水泥为铝酸盐水泥。

进一步的,所述铝酸盐水泥比表面积380m2/kg,70μm方孔筛筛余不超过5%。

进一步的,所述三羟乙基甲基胺硫酸甲酯盐为三羟乙基甲基胺硫酸甲酯钾或三羟乙基甲基胺硫酸甲酯钠中任一种。

进一步的,所述复合凝胶制备方法为:将硅酸酯溶于极性溶剂中,得到质量分数为18.5%的硅酸酯溶液,向硅酸酯溶液中添加其质量1.2%的柠檬酸钠,以350r/min转速搅拌30min后,然后将铝粉均匀分散到硅酸酯溶液中,铝粉添加量为硅酸酯质量的15%,然后再添加质量分数为3.5%的乙二酸溶液,其中乙二酸与铝粉的摩尔比为1:1,以300r/min转速在50℃下搅拌1.5小时,然后加入环糊精,继续搅拌1.8小时,其中变环糊精添加量为硅酸酯质量的10%,静置陈化5小时,得到复合凝胶。

进一步的,所述极性溶剂为水或乙醇。

实施例2

一种具有高韧性的混凝土,按重量份计由以下成分制成:水泥80、石膏粉20、矿粉18、重晶石粉22、聚丙烯纤维1.8、玻璃纤维1.8、细砂60、电石渣30、磷渣粉3、粉煤灰15、三羟乙基甲基胺硫酸甲酯盐0.38、复合凝胶30。

进一步的,所述矿粉的比表面积为320m2/kg,矿粉流动度比为85%%,矿粉7d活性指数>50%,28d活性指数>70。

进一步的,所述水泥为铝酸盐水泥。

进一步的,所述铝酸盐水泥比表面积380m2/kg,70μm方孔筛筛余不超过5%。

进一步的,所述三羟乙基甲基胺硫酸甲酯盐为三羟乙基甲基胺硫酸甲酯钾或三羟乙基甲基胺硫酸甲酯钠中任一种。

进一步的,所述复合凝胶制备方法为:将硅酸酯溶于极性溶剂中,得到质量分数为18.5%的硅酸酯溶液,向硅酸酯溶液中添加其质量1.2%的柠檬酸钠,以350r/min转速搅拌30min后,然后将铝粉均匀分散到硅酸酯溶液中,铝粉添加量为硅酸酯质量的15%,然后再添加质量分数为3.5%的乙二酸溶液,其中乙二酸与铝粉的摩尔比为1:1,以300r/min转速在50℃下搅拌1.5小时,然后加入环糊精,继续搅拌1.8小时,其中变环糊精添加量为硅酸酯质量的10%,静置陈化5小时,得到复合凝胶。

进一步的,所述极性溶剂为水或乙醇。

实施例3

一种具有高韧性的混凝土,按重量份计由以下成分制成:水泥70、石膏粉16、矿粉15、重晶石粉16、聚丙烯纤维1.5、玻璃纤维1.5、细砂52、电石渣28、磷渣粉2、粉煤灰12、三羟乙基甲基胺硫酸甲酯盐0.37、复合凝胶27。

进一步的,所述矿粉的比表面积为320m2/kg,矿粉流动度比为85%%,矿粉7d活性指数>50%,28d活性指数>70。

进一步的,所述水泥为铝酸盐水泥。

进一步的,所述铝酸盐水泥比表面积380m2/kg,70μm方孔筛筛余不超过5%。

进一步的,所述三羟乙基甲基胺硫酸甲酯盐为三羟乙基甲基胺硫酸甲酯钾或三羟乙基甲基胺硫酸甲酯钠中任一种。

进一步的,所述复合凝胶制备方法为:将硅酸酯溶于极性溶剂中,得到质量分数为18.5%的硅酸酯溶液,向硅酸酯溶液中添加其质量1.2%的柠檬酸钠,以350r/min转速搅拌30min后,然后将铝粉均匀分散到硅酸酯溶液中,铝粉添加量为硅酸酯质量的15%,然后再添加质量分数为3.5%的乙二酸溶液,其中乙二酸与铝粉的摩尔比为1:1,以300r/min转速在50℃下搅拌1.5小时,然后加入环糊精,继续搅拌1.8小时,其中变环糊精添加量为硅酸酯质量的10%,静置陈化5小时,得到复合凝胶。

进一步的,所述极性溶剂为水或乙醇。

实验数据:实施例的混凝土7d的抗压强度平均为45.8mpa,抗折强度平均为3.82mpa,吸水率平均为1.4%,导热系数平均为0.18w/m·k;单向拉伸初裂强度可达到18mpa,极限强度接近27mpa,具有很高的拉压比,单向拉伸延性能保持在12%,为现有uhpc材料的10倍延伸率以上;实施例中不添加复合凝胶的砂浆7d的抗压强度平均为30mpa,单向拉伸延性能保持在6%。

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