[發(fā)明專利]一種硅藻土改性混凝土及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201711116121.2 | 申請日： | 2017-11-13 |
| 公開（公告）號： | CN107721287B | 公開（公告）日： | 2019-11-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 石宵爽;姜豐;欒晨晨;李碧雄 | 申請（專利權(quán)）人： | 四川大學(xué) |
| 主分類號： | C04B28/02 | 分類號： | C04B28/02;C04B20/10 |
| 代理公司： | 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220 | 代理人： | 唐邦英 |
| 地址： | 610000 四*** | 國省代碼： | 四川;51 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 硅藻土 改性 混凝土 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種硅藻土改性混凝土及其制備方法，所述硅藻土改性混凝土由以下重量份組分組成：水泥15?20重量份、硅藻土1?5重量份、水6?8重量份、河沙25?30重量份、碎石40?45重量份、減水劑0.2?0.5重量份。本發(fā)明通過在混凝土中摻雜一定比例的硅藻，在制備混凝土的過程中預(yù)先對硅藻土進行預(yù)處理，制備的混凝土解決了高強混凝土早期收縮大的問題，并且能有效降低高強混凝土的脆性，同時不會降低高強混凝土的強度。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及混凝土的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種硅藻土改性混凝土及其制備方法。
背景技術(shù)
國內(nèi)外許多專家學(xué)者致力于從混凝土材料角度出發(fā)提高高強混凝土的早期抗裂能力。目前，常用的改善高強混凝土早期收縮的技術(shù)途徑有兩種：一是在混凝土中摻入高效減水劑；二是摻入礦物摻合料。但僅僅摻入減水劑不能改善水泥水化產(chǎn)物的組成及質(zhì)量，而摻入礦物摻合料可以達到改善混凝土早期收縮和水泥水化產(chǎn)物組成及質(zhì)量的效果。有研究表明摻入礦物摻和料或摻入預(yù)吸水內(nèi)養(yǎng)護材料可有效阻止混凝土早期開裂。目前使用較多的礦物摻合料主要包括礦渣粉、粉煤灰和硅灰。內(nèi)養(yǎng)護材料是一種具有多孔結(jié)構(gòu)的材料，有持水和釋水功能。當(dāng)水分蒸發(fā)和水化反應(yīng)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部自由水分降至一定程度時，這些內(nèi)養(yǎng)護材料能釋放水分，維持體系內(nèi)相對濕度。目前使用較多的內(nèi)養(yǎng)護材料是陶粒。
通過比較幾種摻和料對混凝土早期抗裂性能的影響得出不同摻和料對早期抗裂作用的影響不同，其中礦物摻合料占膠凝材料的比例為30％。粉煤灰具有適當(dāng)降低混凝土的脆性和抑制早期開裂的性能，而礦粉、飛灰的作用與其相反，并指出這類摻和料的化學(xué)成分、火山灰活性對水化反應(yīng)的影響以及顆粒大小、比表面積對孔隙結(jié)構(gòu)的影響，是影響混凝土早期抗裂性能的主要原因。將飽水陶粒作為內(nèi)養(yǎng)護材料部分取代粗骨料摻入混凝土中，當(dāng)陶粒摻量為20％時早期收縮減少約50％，但陶粒的摻入使得混凝土力學(xué)性能下降較大。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種硅藻土改性混凝土，解決高強混凝土早期收縮大的問題，能有效降低高強混凝土的脆性，同時不會降低高強混凝土的強度。
此外，本發(fā)明還提供上述混凝土的制備方法。
本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：
一種硅藻土改性混凝土，由以下重量份組分組成：
水泥15-20重量份、硅藻土1-5重量份、水6-8重量份、河沙25-30重量份、碎石40-45重量份、減水劑0.2-0.5重量份。
針對改善高強混凝土早期收縮和開裂問題的現(xiàn)有技術(shù)較多使用的是摻入復(fù)合礦物摻合料和摻入多孔骨料替代普通骨料。而這兩種方法具有以下缺點：
無論是摻入復(fù)合礦物摻合料還是預(yù)吸水飽和多孔，其摻量一般為20％～30％左右，用量大，耗費材料。而且存在導(dǎo)致混凝土強度降低的風(fēng)險。
并且，礦物摻合料一般是工業(yè)廢渣，雖然提供了一種再利用的途徑，但作為污染較大的工業(yè)副產(chǎn)品未來的產(chǎn)量會受到極大的限制，不是一種綠色的原料。同時，礦物摻合料的顆粒大小、組成成分對混凝土的性能影響很大，因此對礦物摻合料的質(zhì)量有一定的要求。多孔陶粒、頁巖作為常用的多孔骨料，摻入混凝土中可發(fā)揮其持水、釋水作用，維持混凝土內(nèi)相對濕度，從而減少混凝土收縮，但其代替粗骨料最終使得混凝土抗壓強度極大地降低，失去了高強混凝土的根本作用
本發(fā)明采用硅藻土替代傳統(tǒng)的摻合料，硅藻土是單細(xì)胞生物硅藻的遺骸沉積而成的生物沉積巖，具有良好的火山灰性能，是一種天然環(huán)保的混凝土摻合料。
申請人通過大量試驗發(fā)現(xiàn)：按照本發(fā)明所述比例進行摻雜硅藻土(硅藻土的約為1％～5％)，可以降低早期開裂面積30％～65％左右，當(dāng)硅藻土的摻雜量為10重量份時，預(yù)吸水硅藻土高強混凝土強度減少70％。
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