[發(fā)明專(zhuān)利]抗裂縫抗?jié)B透高耐久性混凝土及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811199015.X
• 申請(qǐng)日: 2018-10-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109293303B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂生華;吳磊;習(xí)海濤;劉錦茹
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C04B28/04
• 分類(lèi)號(hào): C04B28/04;C04B111/20;C04B111/27;C04B111/34
• 代理公司: 西安眾和至成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61249
• 代理人: 張震國(guó)

抗裂縫抗?jié)B透高耐久性混凝土及其制備方法，由水泥、硅粉、氮化硼粉、砂子、聚乙烯醇纖維、碎石、粉煤灰、煤矸石粉、磷渣粉、減水劑、分散激發(fā)劑、改性氧化石墨烯分散液和水制備而成。所得混凝土在1小時(shí)及28天齡期導(dǎo)熱系數(shù)分別為2.62～3.23W/(m·K)和3.53～4.35W/(m·K)，28天齡期的抗壓強(qiáng)度為38.7～57.6MPa、抗折強(qiáng)度為13.3～14.6MPa、劈拉強(qiáng)度為8.4～9.7MPa、抗彎拉強(qiáng)度為7.3～9.0MPa及抗彎拉彈性模量為28.7～33.4GPa，同時(shí)其抗水滲透性、抗氯離子滲透性、抗凍融、抗碳化性能均達(dá)到了最好級(jí)別。本發(fā)明具有高工作性、高體積穩(wěn)定性和高耐久性以及高韌性、高抗裂、高抗?jié)B的能力，適合各種復(fù)雜環(huán)境條件下對(duì)于普通高性能混凝土的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種抗裂縫抗?jié)B透高耐久性混凝土及其制備方法。

背景技術(shù)

抗裂縫抗?jié)B透高耐久性普通高性能混凝土是指強(qiáng)度為C30～C50的高性能混凝土。高性能混凝土是指具有高工作性、高體積穩(wěn)定性和高耐久性的混凝土，高工作性是指具有很好的流動(dòng)性和施工性能，高體積穩(wěn)定性是指其體積收縮和膨脹很小，不裂縫和滲漏，高耐久性是是具有很長(zhǎng)的服役壽命，具有很強(qiáng)的抗裂縫及抗?jié)B透的能力。因此，高工作性、高體積穩(wěn)定性和高耐久性共同決定了混凝土達(dá)到高性能。

混凝土是用于建造各種樓房、路橋、隧道、機(jī)場(chǎng)、水電大壩、港口碼頭、核電設(shè)施等的結(jié)構(gòu)材料，因此，混凝土的材料及性能對(duì)于這些工程及建筑的質(zhì)量具有重要的影響。目前，全世界每年水泥產(chǎn)量為60多億噸，我國(guó)的水泥產(chǎn)量占據(jù)了世界產(chǎn)量的 60％左右，產(chǎn)生這些水泥及將其用于制備混凝土需要巨量的天然資源及消耗大量的能源，會(huì)對(duì)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生巨大的破壞和影響。一般混凝土建筑及工程的使用壽命在50～70 年，但是由于裂縫及滲漏等問(wèn)題導(dǎo)致許多混凝土建筑及工程在使用后3～5年就開(kāi)始了維修，在25年左右需要進(jìn)行大維修，在使用50～70年還得折除重建，如果延長(zhǎng)混凝土建筑及工程的使用壽命到150年以上，就會(huì)產(chǎn)生巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。因此，高性能混凝土的核心是提高混凝土的耐久性，增加混凝土建筑及工程的服役年限。我國(guó)學(xué)者按照抗壓強(qiáng)度將高性能混凝土分為普通高性能混凝土(C30～C50)、高性能混凝土(C60～C90)、超高性能混凝土(C100～C150)、特高性能混凝土(150MPa)。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)的飛速發(fā)展，高速鐵路、高速公路、大跨度橋梁、海上平臺(tái)、高層建筑、碼頭港口、水電大壩、核電等基礎(chǔ)設(shè)施也在迅速的發(fā)展和建設(shè)之中，因此，對(duì)于高性能混凝土有著非常迫切的需求。對(duì)于用于各種工程的混凝土而言，目前存在的主要問(wèn)題依然是抗壓強(qiáng)度等指標(biāo)容易達(dá)到，高韌性及抗裂縫、抗?jié)B透等耐久性指標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)。再者，為了節(jié)約耕地以及受到高山、海洋、河流及峽谷等地形的限制，越來(lái)越多的建筑及道路工程等采用了長(zhǎng)距離的橋梁、隧道及地下多層等設(shè)計(jì)理念及工程實(shí)踐。在這些建設(shè)工程中，所用混凝土?xí)艿胶Ｑ蟆⒑恿鞯葟?fù)雜環(huán)境的溫濕度、大氣成分、地質(zhì)及水文條件的影響。因此，目前對(duì)于混凝土的設(shè)計(jì)理念是在設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)基礎(chǔ)上，對(duì)于韌性及抗?jié)B透、抗裂縫和耐久性有了比較高的要求，要求無(wú)論哪個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的混凝土均能達(dá)到高抗?jié)B、高抗裂和高耐久性。當(dāng)然混凝土的這些性能決定于混凝土的組分的性能、比例及其化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物與聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種C30～C50強(qiáng)度等級(jí)的抗裂縫抗?jié)B透高耐久性混凝土及其制備方法，所得混凝土具有高工作性、高體積穩(wěn)定性和高耐久性，其顯著特點(diǎn)是具有高韌性、高抗裂、高抗?jié)B能力，適用于復(fù)雜環(huán)境條件下以普通高性能混凝土為設(shè)計(jì)要求的各種工程及建筑。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的抗裂縫抗?jié)B透高耐久性混凝土，按質(zhì)量份數(shù)包括：水泥288～328份、硅粉28～32份、氮化硼粉16～18.3份、砂子687～744份、聚乙烯醇纖維1～1.2份、碎石1116～1122份、粉煤灰32～36.5份、煤矸石粉24～27.4份、磷渣粉 12～13.7份、減水劑7.0～8.0份、分散激發(fā)劑4～4.6份、改性氧化石墨烯分散液40～54.7 份、水110～117份。

所述水泥為P·O42.5標(biāo)號(hào)硅酸鹽水泥；