一种机制砂自密实混凝土及其制备方法与流程

本发明涉及混凝土领域，尤其是涉及一种机制砂自密实混凝土及其制备方法。

背景技术：

1、随着城市化进程的快速发展，城市更新改造过程中需要采用越来越多的混凝土，而自密实混凝土流动阻力小，其在自身重力的作用下就能够流平，不需要进行振捣即可实现填充模板空间，硬化后可形成密实均匀的结构主体，能很好地结合实际工作的需要,通常使用自密实混凝土改善普通混凝土容易产生的蜂窝或者空洞等结构问题，能很好地适应配筋密实、结构复杂、薄壁、钢管混凝土等施工空间受限制的工程结构。

2、同时在混凝土的配制过程中，天然砂通常作为细骨料被大量使用，导致天然砂的需求日益增加，而天然砂作为一种不可再生资源，大量开采导致其储存量日益减少，从长期发展来看，无法满足飞速发展的建筑工程行业的需要，因此采用机制砂替代天然砂作为混凝土的细骨料使用。

3、然而机制砂是指通过制砂机和其他附属设备加工而成的人工砂，机制砂的形状不规则，粒形圆整度较差，表面粗糙度较高，采用机制砂的混凝土通常密实度较差，导致混凝土的强度较差。

技术实现思路

1、为了提高混凝土的抗压强度，本技术提供一种机制砂自密实混凝土及其制备方法。

2、第一方面，本技术提供的一种机制砂自密实混凝土采用如下的技术方案：

3、一种机制砂自密实混凝土，包括以下重量份原料：水泥320-380份；机制砂700-800份；粗骨料1000-1200份；粉煤灰60-80份；水100-200份；减水剂10-20份；改性铝渣粉20-40份；环氧树脂10-20份；所述改性铝渣粉包括以下原料改性制得：铝渣粉、锂粉、黏土、硅灰和水。

4、通过采用上述技术方案，本技术采用机制砂代替天然砂作为细骨料制备混凝土，机制砂中的表面粗糙度较高，黏着力较强，更有利于与水泥砂浆粘结咬合，提高混凝土的抗压强度，机制砂中含有石英砂，可以有效减少混凝土的水分渗透流失，进而提高混凝土的强度，机制砂对比天然砂具有更好的流动性和可塑性，在混凝土中可以有效填充混凝土中的空隙，提高混凝土的密实度和均匀性，同时本技术加入了改性铝渣粉和环氧树脂，二者与机制砂相互配合，使机制砂更容易与水泥粘结；机制砂比天然砂石更易于密实，生产成本也比河沙更低，采用机制砂可以更好的替代河沙作为细骨料制备混凝土；对铝渣粉进行改性后铝渣粉和硅灰具有良好的活性，混合后再混凝土中可以充分与混凝土拌合物接触反应，进而提高混凝土的密实性和抗压强度。

5、优选的，所述改性铝渣粉的制备方法为：将60-80重量份铝渣粉、10-20重量份锂粉、10-20重量份黏土、5-15重量份硅灰和5-10重量份水混合均匀后压制成坯体干燥、烧结；研磨成粉后再加入5-15重量份黄原胶搅拌后干燥，得到所述改性铝渣粉。

6、通过采用上述技术方案，本技术对铝渣粉进行改性，硅灰中含有二氧化硅，可以有效提高混凝土的抗压强度，在铝渣粉中掺和有锂粉，通过黏土将铝渣粉和锂粉混合，在水化反应的过程中，锂粉可以分散在混凝土拌合物中，作为填料填充在混凝土拌合物的空隙中，使混凝土密实性更高，同时锂粉在水化反应中产生反应，可以产生额外的水化产物，有利于提高混凝土的抗压强度。

7、优选的，所述铝渣粉、锂粉和黄原胶的重量比为(4.8-5)：1：(0.45-0.54)。

8、通过采用上述技术方案，当铝渣粉、锂粉和黄原胶在特定的重量配比时，黄原胶可以将铝渣粉和锂粉混合后进行包裹，使改性铝渣粉表面具有良好的粘结性能，有助于在混凝土拌合物中将粗骨料和机制砂连接更紧密，进而提高混凝土的抗压强度和密实性。

9、优选的，所述环氧树脂为改性环氧树脂，所述改性环氧树脂的制备方法为：将10-20重量份竹纤维与2-6重量份偶联剂混合搅拌，洗涤烘干后，与5-10重量份固化剂和1-2重量份二甲基咪唑混合加热搅拌，再加入20-40重量份环氧树脂搅拌均匀，固化后得到改性环氧树脂。

10、通过采用上述技术方案，本技术对环氧树脂进行改性，环氧树脂上具有较多的羟基，容易与水化反应产生的产物紧密交联，形成致密的网络结构，提高混凝土的自密实性能，同时可以填充混凝土中的孔隙和裂纹，提高混凝土的抗压强度；通过竹纤维对环氧树脂进行改性，偶联剂接枝在竹纤维表面，偶联剂为竹纤维和环氧树脂提供粘结力，使竹纤维和环氧树脂紧密粘结，改性后的环氧树脂在混凝土拌合物中可以将混凝土中的机制砂和粗骨料紧密粘结在一起，提高混凝土的密实性。

11、优选的，所述竹纤维、环氧树脂和二甲基咪唑的重量比为(0.53-0.6)：1：(0.04-0.05)。

12、通过采用上述技术方案，由于偶联剂提高了竹纤维与环氧树脂之间的界面强度，当竹纤维、环氧树脂和二甲基咪唑在特定的重量配比时，竹纤维与环氧树脂之间产生化学键合作用越来越大，提高二者之间的结合力，二甲基咪唑使环氧树脂更快固化，使环氧树脂改性后的粘结性能提高，更容易与混凝土拌合物粘结，进而有助于提高混凝土的抗压强度。

13、优选的，所述机制砂、改性铝渣粉和环氧树脂的重量比为(25.3-26)：1：(0.4-0.5)。

14、通过采用上述技术方案，当机制砂、改性铝渣粉和改性环氧树脂在特定的重量配比时，可以提高混凝土的流动性能，有效降低混凝土的干燥收缩，提高混凝土的抗压强度。

15、优选的，所述减水剂选用聚羧酸减水剂，所述环氧树脂选用双酚a型环氧树脂。

16、通过采用上述技术方案，选用合适的减水剂和环氧树脂有助于提高混凝土的抗压强度。

17、优选的，所述机制砂的粒径范围为0.5-1mm。

18、通过采用上述技术方案，选用上述粒径范围的机制砂，机制砂的粒径范围较小，机制砂更容易均匀分布在混凝土组分中，从而使混凝土具有良好的密实性。

19、第二方面，本技术提供一种机制砂自密实混凝土的制备方法，包括以下步骤：将水泥、粉煤灰、粗骨料、机制砂和水搅拌均匀后，加入改性铝渣粉和环氧树脂继续搅拌，得到自密实混凝土。

20、通过采用上述技术方案，采用上述的方法，在混凝土中加入改性铝渣粉和环氧树脂与机制砂配合可以得到密实性高的混凝土。

21、综上所述，本技术具有以下有益技术：

22、1.本技术采用机制砂代替天然砂作为细骨料制备混凝土，机制砂中的表面粗糙度较高，黏着力较强，更有利于与水泥砂浆粘结咬合，提高混凝土的抗压强度，机制砂中含有石英砂，可以有效减少混凝土的水分渗透流失，进而提高混凝土的强度，机制砂对比天然砂具有更好的流动性和可塑性，在混凝土中可以有效填充混凝土中的空隙，提高混凝土的密实度和均匀性，同时本技术加入了改性铝渣粉和环氧树脂，二者与机制砂相互配合，使机制砂更容易与水泥粘结；机制砂比天然砂石更易于密实，生产成本也比河沙更低，采用机制砂可以更好的替代河沙作为细骨料制备混凝土；对铝渣粉进行改性后铝渣粉和硅灰具有良好的活性，混合后再混凝土中可以充分与混凝土拌合物接触反应，进而提高混凝土的密实性和抗压强度。

23、2.本技术对铝渣粉进行改性，硅灰中含有二氧化硅，可以有效提高混凝土的抗压强度，在铝渣粉中掺和有锂粉，通过黏土将铝渣粉和锂粉混合，在水化反应的过程中，锂粉可以分散在混凝土拌合物中，作为填料填充在混凝土拌合物的空隙中，使混凝土密实性更高，同时锂粉在水化反应中产生反应，可以产生额外的水化产物，有利于提高混凝土的抗压强度。

24、3.本技术对环氧树脂进行改性，环氧树脂上具有较多的羟基，容易与水化反应产生的产物紧密交联，形成致密的网络结构，提高混凝土的自密实性能，同时可以填充混凝土中的孔隙和裂纹，提高混凝土的抗压强度；通过竹纤维对环氧树脂进行改性，偶联剂接枝在竹纤维表面，偶联剂为竹纤维和环氧树脂提供粘结力，使竹纤维和环氧树脂紧密粘结，改性后的环氧树脂在混凝土拌合物中可以将混凝土中的机制砂和粗骨料紧密粘结在一起，提高混凝土的密实性。