一种耐久性混凝土及其制备方法与流程

本申请涉及混凝土，更具体地说，它涉及一种耐久性混凝土及其制备方法。

背景技术：

1、混凝土和其他土木工程材料相比，具有经济廉价、强度高、可装饰性强、施工便利等优点，在桥梁、隧道、房屋建筑、港口堤坝等实际工程中得到了广泛应用。

2、在混凝土铺设凝结硬化时，混凝土体积内会发生自缩、气泡等各种缺陷，从而产生微小的缝隙。然而，混凝土在长期使用过程中，这些裂隙会引起混凝土强度降低的现象出现，从而降低了混凝土的耐久性。

技术实现思路

1、为了提高混凝土的耐久性，本申请提供一种耐久性混凝土及其制备方法。

2、第一方面，本申请提供一种耐久性混凝土，采用如下的技术方案：

3、一种耐久性混凝土，包括如下重量份数的组分：

4、水泥300～500份；

5、细骨料600～700份；

6、粗骨料650～780份；

7、水150～200份；

8、减水剂5～7份；

9、掺合料100～230份；

10、所述细骨料为粒径在0.16～2.5mm的连续级配细骨料，级配比例为1.25～2.5mm:0.63～1.25mm:0.315～0.36mm:0.16～0.315mm＝0.5:1:(1.6～2):(0.3～0.5)；

11、所述粗骨料为粒径在5～20mm的连续级配粗骨料，级配比例为5～10mm:10～20mm:20～50mm＝1:(1.5～2):(1～1.5)。

12、优选的，所述细骨料为粒径在0.16～2.5mm的连续级配细骨料，级配比例为1.25～2.5mm:0.63～1.25mm:0.315～0.36mm:0.16～0.315mm＝0.5:1:1.6:0.3；

13、所述粗骨料为粒径在5～20mm的连续级配粗骨料，级配比例为5～10mm:10～20mm:20～50mm＝1:1.5:1。

14、通过采用上述技术方案，调整细骨料和粗骨料的不同粒径范围的比例，可有效减少混凝土内部的空隙率，提高混凝土的密实度，使得混凝土具有更高的强度，其长期使用后，不易开裂，具有良好的耐久性。

15、优选的，所述掺合料的制备方法，包括以下步骤：

16、a1：将煤渣、白云石和珍珠岩混合后进行粉碎处理，得到粒径在0.038～0.045mm的混合粉体；

17、a2：将混合粉体进行湿法造粒，得到粒径在0.125～0.178mm的半成品颗粒；

18、a3：将半成品颗粒干燥后，煅烧，冷却，得到掺合料。

19、通过采用上述技术方案，煤渣、白云石和珍珠岩具有良好的活性、保水性能和膨胀性能，通过将其混合后粉碎至一定粒径范围，便于进行湿法造粒，得到均匀分布有煤渣、白云石和珍珠岩的半成品颗粒。然后，将半成颗粒干燥、煅烧后，便可得到多孔结构的掺合料。

20、一方面，多孔结构的掺合料具有较高的活性，可与混凝土中的凝胶材料发生水化反应，释放出热量，并使混凝土产生膨胀，有利于提高混凝土的强度，减少混凝土在硬化过程中的收缩，从而有效改善混凝土开裂；另一方面，多孔结构的掺合料吸水后进入混凝土内部，可形成毛细管作用，吸饱水的掺合料不仅使得混凝土具有保水作用，还能阻止混凝土吸入外部分水，有利于减少混凝土在承受着温度和湿度的变化时产生的内部应力，有效改善了混凝土开裂。

21、优选的，所述煤渣、白云石和珍珠岩的重量比为1:(0.15～0.28):(0.25～0.36)。

22、通过采用上述技术方案，将煤渣、白云石和珍珠岩按上述比例混合后制备的掺合料，具有较高的活性和孔径结构，添加至混凝土中，可有效改善混凝土开裂，提高混凝土的耐久性。

23、优选的，所述掺合料的制备方法中，a1步骤还加入金刚石微粉进行粉碎处理。

24、金刚石微粉具有良好的导热性和防腐性能，通过采用上述技术方案，将金刚石微粉和煤渣、白云石、珍珠岩混合进行粉碎处理后，制备掺合料，具有良好的导热性能和防腐性能，可加快混凝土中水化反应的热量传导，提高混凝土的强度和防腐能力，有利于提高混凝土的耐久性。

25、优选的，所述煤渣、白云石、珍珠岩和金刚石微粉的重量比为1:(0.15～0.28):(0.25～0.36):(0.08～0.12)。

26、通过采用上述技术方案，采用少量的金刚石微粉和煤渣等原料制备的掺合剂，兼具多孔结构和优异的导热能力，可提高混凝土的强度，减少其内部应力，从而有效提高其耐久性。

27、优选的，所述掺合料还进行后处理，其步骤为：将雾化的羟丙基甲基纤维素醚水溶液喷洒在掺合料表面，干燥，得到后处理的掺合料。

28、通过采用上述技术方案，羟丙基甲基纤维素醚水溶液具有良好的成膜性能、保水性能和粘结性能。将羟丙基甲基纤维素醚水溶液喷洒在掺合料表面，加热干燥后，使得掺合料表面和/或内部孔隙中附着有凝胶层，可提高掺合料结构的稳定性。同时，由于羟丙基甲基纤维素醚的热可逆凝胶特性，使得混凝土在承受着温度和湿度的变化时，减缓内部应力变化，可有效改善混凝土开裂，提高混凝土的耐久性。

29、优选的，羟丙基甲基纤维素醚水溶液的质量分数为2～4％；

30、掺合料和羟丙基甲基纤维素醚水溶液的重量比为1:(0.02～0.04)。

31、通过采用上述技术方案，采用上述质量分数的羟丙基甲基纤维素醚水溶液对掺合料进行后处理，所得掺合料，不仅具有较高的表面活性，还具有凝胶的性质，加入到混凝土中，可有效提高混凝土的耐久性。

32、第二方面，本申请提供一种耐久性混凝土的制备方法，采用如下的技术方案：

33、一种耐久性混凝土的制备方法，包括以下步骤：

34、s1：将粗骨料、细骨料、掺合料和水泥搅拌混合后，得到混合料；

35、s2：将减水剂加入水中，搅拌混合后，再加入混合料中，搅拌混合，得到耐久性混凝土。

36、通过采用上述技术方案，先将粗骨料、细骨料、掺合料和水泥预混，然后再加入减水剂水溶液，便于各种原料组分充分混合，得到具有良好耐久性的耐久性混凝土。

37、综上所述，本申请具有以下有益效果：

38、1、由于本申请采用不同级配的细骨料和粗骨料进行混合，可有效减少混凝土内部的空隙，提高混凝土的密实度，使得混凝土具有较高的强度；

39、2、本申请中优选采用煤渣、白云石和珍珠岩混合制备的掺合料，具有良好的吸水性能和反应活性，可提高混凝土的强度，减少混凝土内部应力，改善混凝土开裂；

40、3、本申请通过先将粗骨料、细骨料、掺合料和水泥预混，然后再与减水剂水溶液混合，所得混凝土和易性好，固化后不易开裂，耐久性高。

技术特征：

1.一种耐久性混凝土，其特征在于，包括如下重量份数的组分：

2.根据权利要求1所述的耐久性混凝土，其特征在于，所述细骨料为粒径在0.16～2.5mm的连续级配细骨料，级配比例为1.25～2.5mm:0.63～1.25mm:0.315～0.36mm:0.16～0.315mm=0.5:1:1.6:0.3；

3.根据权利要求1所述的耐久性混凝土，其特征在于，所述掺合料的制备方法，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的耐久性混凝土，其特征在于，所述煤渣、白云石和珍珠岩的重量比为1:(0.15～0.28):(0.25～0.36)。

5.根据权利要求3所述的耐久性混凝土，其特征在于，所述掺合料的制备方法中，a1步骤还加入金刚石微粉进行粉碎处理。

6.根据权利要求5所述的耐久性混凝土，其特征在于，所述煤渣、白云石、珍珠岩和金刚石微粉的重量比为1:(0.15～0.28):(0.25～0.36):(0.08～0.12)。

7.根据权利要求3所述的耐久性混凝土，其特征在于，所述掺合料还进行后处理，其步骤为：将雾化的羟丙基甲基纤维素醚水溶液喷洒在掺合料表面，干燥，得到后处理的掺合料。

8.根据权利要求7所述的耐久性混凝土，其特征在于，羟丙基甲基纤维素醚水溶液的质量分数为2～4%；

9.权利要求1～8任一所述耐久性混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本申请涉及凝土技术领域，具体公开了一种耐久性混凝土及其制备方法。一种耐久性混凝土包括300～500份水泥、600～700份细骨料、650～780份粗骨料、150～200份水、5～7份减水剂和100～230份掺合料；细骨料为粒径在0.16～2.5mm的连续级配细骨料；粗骨料为粒径在5～20mm的连续级配粗骨料；其制备方法为：将粗骨料、细骨料、掺合料和水泥搅拌混合后，得到混合料；将减水剂加入水中，搅拌混合后，再加入混合料中，搅拌混合，得到耐久性混凝土。本申请的耐久性混凝土具有较高的密实度，力学强度高，长期使用后，不易开裂，具有良好的耐久性。

技术研发人员：张晓利,徐尧,张祥理,任强,叶缰奔,赵静
受保护的技术使用者：上海材二科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/2