磷石膏混凝土、制备方法及应用与流程

本发明属于混凝土，具体涉及磷石膏混凝土、制备方法及应用。

背景技术：

1、磷石膏混凝土是一种常见的六角块预制混凝土制品，主要用于地面铺设、护坡、水土保持等工程中。它们的设计基于六边形的几何形状，这种形状可以提供良好的结构稳定性和空间效率，因为六边形能够无缝拼接而没有空隙。

2、磷石膏混凝土在使用过程中会遇到一些技术问题，这些问题可能影响到其性能和使用寿命。（1）裂缝：磷石膏混凝土在制作过程中或在使用一段时间后可能出现裂缝。这可能是由于混凝土混合料的比例不当、养护不足或是环境因素（如温度变化）造成的。（2）强度不足：如果混凝土配比不合适，或者使用的材料质量不佳，六角块的抗压强度可能达不到设计要求。（3）耐久性问题：六角块如果暴露在恶劣环境中，如盐分较高的海洋环境或者冻融循环频繁的地区，可能会出现腐蚀、剥落等问题。（4）连接稳定性：六角块之间的连接稳定性对于整体结构的安全至关重要。如果连接不当，可能导致整个结构的稳定性下降。（5）施工质量问题：施工过程中的不当操作，如放置不平整、砂浆填充不充分等，都可能导致结构出现问题。（6）排水问题：如果六角块被用于护坡或河床铺设，不适当的排水设计可能会导致积水，进而影响结构稳定性和使用寿命。

3、磷石膏混凝土一般用于高速边坡护坡和堤坝护坡，传统的磷石膏混凝土制作时不加入细骨料或只加入少量细骨料，由粗骨料与水泥自然形成孔隙，在实际使用过程中，由于孔隙形成均匀度差，造成砌块的排水效果不好，容易积水，而且其力学性能也不理想。现有技术中通过在混凝土中加入锂皂石，锂皂石加入水中，能够快速膨胀，形成水凝胶，具有较好的触变性、分散性、悬浮性和增稠性，干燥后在混凝土表面形成连通的三维孔隙，能够吸水、渗水，有较好的透水性和保水性。但是该方法制备的磷石膏混凝土的强度等级不能符合市场的要求。

4、因此，亟需一种透水性和保水性效果好、强度等级高的磷石膏混凝土。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供磷石膏混凝土、制备方法及应用。

2、为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：一种磷石膏混凝土，包括以下重量份数的原料：改性再生骨料250-300份、碎石500-570份、天然岩石100-140份、卵石200-260份、水泥380-400份、天然砂500-550份、高炉矿渣210-260份、硅灰60-120份、粉煤灰10-50份、莫来石40-90份、粘结剂300-350份、固化剂150-170份、水500-580份。

3、进一步地，改性再生骨料的制备方法为：

4、（1）将废弃混凝土进行破碎、筛分，除掉杂物，改善骨料粒形、除去骨料表面所附着的硬化水泥石，得到再生骨料；

5、（2）将再生骨料完全浸泡在改性液a中2-3天，固液分离，自然晾干水分，得到硅烷改性再生骨料；

6、（3）将再生骨料完全浸泡在改性液b中2-3天，固液分离，自然晾干水分，得到改性再生骨料。

7、进一步地，将γ-巯丙基三甲氧基硅烷与水按体积比为1：（8-10）混合，制得改性液a。

8、进一步地，将十六烷基三甲基溴化铵与水按体积比为1：（12-15）混合，制得改性液b。

9、进一步地，所述再生骨料的粒径为5-20mm，其中，粒径＜10mm的颗粒占30-35％，粒径≥10mm且小于15mm的颗粒占15-20％，余量为粒径≥15mm的颗粒。

10、在制备磷石膏混凝土时使用再生骨料作为原料有利于资源的再利用，但是通过使用再生骨料产生的孔隙形成均匀度差，造成砌块的排水效果不好。本发明通过添加改性再生骨料，与其与原料协同作用可以改善磷石膏混凝土的透水系数。因为γ-巯丙基三甲氧基硅烷穿透再生骨料微孔，在再生骨料表面形成硅氧烷交联并包覆在表面，十六烷基三甲基溴化铵吸附在再生骨料孔隙的表面，在与其他组分的混合过程中，起到一定的分散和润滑作用，有助于改善骨料与水泥浆体之间的相互作用，提高混合物的流动性，进而提高原料之间混合的均匀度，使混凝土表面形成连通的三维孔隙，有较好的透水性。同时硫醇基团具有疏水性，十六烷基三甲基溴化铵含有一个长链疏水性烷基链，可以降低骨料的亲水性，可以有效地阻止水分进入骨料内部，降低了泡沫混凝土废料的吸水性。

11、进一步地，所述的水泥选用强度等级为42.5mpa的普通硅酸盐水泥。

12、进一步地，所述粘结剂选自有机硅树脂、环氧树脂 e-51、改性环氧树脂中的一种或多种。

13、进一步地，改性环氧树脂的制备方法为：将 16-18 重量份聚醚二元醇、5 重量份二苯基甲烷二异氰酸酯、0.15-0.02重量份有机铋催化剂混合，加热至 70-75℃，反应 3-5h，冷却至室温，加入 1-3 重量份 丙二醇和 3-5 重量份三羟甲基丙烷搅拌均匀，得聚氨酯预聚体，继续加入100重量份环氧树脂 e-44，反应3-5h，改性环氧树脂。

14、进一步地，所述聚醚二元醇的重均分子量为1000-3000。

15、进一步地，有机硅树脂，环氧值0.03-0.08。购自三木集团，牌号：smh-30。

16、进一步地，固化剂为cydhd-593。

17、进一步地，粘结剂为质量比1：（1.2-1.5）：（0.6-0.8）有机硅树脂、环氧树脂 e-51、改性环氧树脂的混合。

18、本发明通过选用改性再生骨料、天然砂、硅灰等多种不同的原料， 通过复配可以改善磷石膏混凝土的透水性但是次条件下磷石膏混凝土的抗压强度和耐折强度并不理想。本发明试图在混凝土体系中添加常规的环氧树脂，但是改善效果并不理想。本发明通过在原料中添加多种树脂混合制得的粘结剂，可以很好改善磷石膏混凝土的抗压强度和耐折强度。本发明使用的粘结剂可以使得原料之间的点接触更加连续，从而增强了混凝土的力学强度。并且当粘结剂没特定配比的有机硅树脂、环氧树脂 e-51、改性环氧树脂混合时，混凝土六角会在多次冻融后仍可以保持较高的力学强度。

19、本发明还提供了所述的磷石膏混凝土的制备方法，磷石膏混凝土的制备方法为：将原料放入搅拌机内搅拌均匀，灌入模具，进行振动压制成型，成型后脱模，送至养护窑养护。

20、进一步地，养护条件为：温度为13-15℃，相对湿度为97±1%，养护时间为28天。

21、本发明还提供了所述的磷石膏混凝土的应用。

22、与现有技术相比，本发明的优点和有益效果为：

23、1、本发明通过将多种原料进行复配，协同发挥作用，制得的磷石膏混凝土透水性好，抗压强度、耐折强度高，可以用于高速边坡护坡和堤坝护坡。

24、2、本发明通过添加改性再生骨料，与其与原料协同作用可以改善磷石膏混凝土的透水性。同时硫醇基团具有疏水性，十六烷基三甲基溴化铵含有一个长链疏水性烷基链，可以降低骨料的亲水性，可以有效地阻止水分进入骨料内部，降低了泡沫混凝土废料的吸水性。

25、3、本发明通过在原料中添加多种树脂混合制得的粘结剂，可以很好改善磷石膏混凝土的抗压强度和耐折强度。本发明使用的粘结剂可以使得原料之间的点接触更加连续，从而增强了混凝土的力学强度。并且当粘结剂没特定配比的有机硅树脂、环氧树脂 e-51、改性环氧树脂混合时，混凝土六角会在多次冻融后仍可以保持较高的力学强度。