[發(fā)明專利]一種提高耐久性的水性混凝土及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210606441.0
• 申請日: 2022-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN115010430A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫陳雷;王讓京
• 申請（專利權(quán)）人: 瓊海鑫?；炷劣邢薰?/a>
• 主分類號(hào): C04B28/04
• 分類號(hào): C04B28/04
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 文小花

本發(fā)明提出了一種提高耐久性的水性混凝土及其制備方法，本發(fā)明以透水混凝土的原料為基礎(chǔ)料，分別搭配以四針狀氧化鋅晶須、預(yù)分散聚丙烯酸酯改性云母粉共聚物料液和增韌纖維作為外加劑，以硫鋁酸鈣膨脹劑和硅丙乳液作為膨脹劑，其中，以四針狀氧化鋅晶須、預(yù)分散聚丙烯酸酯改性云母粉共聚物料液作為外加劑，使組分間協(xié)同增效，獲得的水性混凝土透水系數(shù)和抗壓強(qiáng)度良好，耐久性指數(shù)較高，可達(dá)到133，碳化深度值為26.5mm，可提高水性混凝土對沖擊能力的吸收程度，并有效阻止微裂紋的發(fā)展、延伸與合并，有助于提高水性混凝土的耐久性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水性混凝土制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種提高耐久性的水性混凝土及其制備方法。

背景技術(shù)

透水混凝土又稱為多孔混凝土、無砂混凝土，是由骨料、水泥、增強(qiáng)劑、和水拌制而成的一種多孔輕質(zhì)混凝土，是由粗骨料表面包覆水泥漿相互粘結(jié)而形成的多孔穴的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，具有透水以及重量輕等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)較多研究透水混凝土的多孔率和抗壓強(qiáng)度的平衡問題，旨在獲得滲透性能好的透水混凝土?xí)r，具有較高的抗壓強(qiáng)度。

但透水混凝土在施工澆筑的過程中會(huì)產(chǎn)生水化熱反應(yīng)釋放熱量，而受到大量熱量影響的混凝土?xí)驕囟葢?yīng)力作用，使透水混凝土微觀結(jié)構(gòu)破損。隨著長時(shí)間的使用，這些破損的結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)展成為有害的結(jié)構(gòu)裂縫，進(jìn)而導(dǎo)致透水混凝土的耐久性下降。同時(shí)，當(dāng)透水混凝土產(chǎn)生裂縫到最終結(jié)構(gòu)遭到完全破壞時(shí)的發(fā)生速度較快，極大地增加了修復(fù)透水混凝土裂縫的困難程度。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種提高耐久性的水性混凝土及其制備方法，解決上述問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種提高耐久性的水性混凝土，包括以下重量份的原料：水泥300～340份、粉煤灰25～45份、礦渣粉90～120份、砂660～700份、碎石1000～1060份、水140～180份、外加劑14～18份和膨脹劑30～40份；

所述外加劑由質(zhì)量比1～2：6～9：0.6～0.8的四針狀氧化鋅晶須、預(yù)分散聚丙烯酸酯改性云母粉共聚物料液和增韌纖維組成；采用聚丙烯酸酯制備的預(yù)分散聚丙烯酸酯改性云母粉共聚物料液，其分散作用更強(qiáng)，并與四針狀氧化鋅晶結(jié)合，可與水化產(chǎn)物形成部分的交互網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)，能夠有效調(diào)節(jié)水化程度，并改善混凝土和易性，同時(shí)預(yù)分散聚丙烯酸酯改性云母粉共聚物料液與材料間形成有效的“咬合”效應(yīng)，避免結(jié)構(gòu)進(jìn)一步的錯(cuò)動(dòng)，有助于阻止內(nèi)部微裂紋的開展合并，提高混凝土對沖擊能力的吸收程度；

優(yōu)選地，包括以下重量份的原料：水泥320份、粉煤灰35份、礦渣粉105份、砂684份、碎石1030份、水161份、外加劑16.6份和膨脹劑35份；控制一定比例的外加劑用量，能夠延緩早期水化進(jìn)程，有助于促進(jìn)材料的充分水化，提高混凝土中后期的強(qiáng)度；過多的加入四針狀氧化鋅晶須、預(yù)分散聚氨酯改性云母粉共聚物料液和增韌纖維，降低了水化產(chǎn)物的表面積，反應(yīng)速率變慢，延長了水化反應(yīng)時(shí)間，進(jìn)而使材料間的粘合性下降，抗沖擊性能下降。

所述外加劑由質(zhì)量比2：7：0.7的四針狀氧化鋅晶須、預(yù)分散聚丙烯酸酯改性云母粉共聚物料液和增韌纖維組成；四針狀氧化鋅晶須可避免早期水化的集中放熱，降低大量水化熱形成的微裂紋，并提高水化產(chǎn)物分布的均勻性，有助于提高體系對破壞沖擊能的吸收程度；

進(jìn)一步的，所述膨脹劑由質(zhì)量比1：0.2～0.4的硫鋁酸鈣膨脹劑和硅丙乳液組成；采用硅丙乳液可降低膨脹劑的使用量，同時(shí)也有助于提高預(yù)分散聚丙烯酸酯改性云母粉共聚物料液的分散程度，使膨脹劑和外加劑相互協(xié)同。

所述增韌纖維為竹纖維、碳纖維、玄武巖纖維或鋼纖維中的至少一種。

進(jìn)一步的，所述預(yù)分散聚丙烯酸酯改性云母粉共聚物料液的制備方法為：將聚丙烯酸酯和云母粉混合，微波加熱聚合后，于超臨界二氧化碳條件下，加入引發(fā)劑和分散劑，進(jìn)行共聚反應(yīng)，得預(yù)分散聚丙烯酸酯改性云母粉共聚物料液；