一種混凝土的製作方法
2023-04-23 15:13:06 1
本發明涉及一種混凝土。
背景技術：
隨著經濟的發展和人們生活水平的不斷提高，我國對於能源需求不斷提高，其中混凝土成為現在必不可少的建築材料，其中混凝土是由水泥、輔料、外加劑、礦物料和水根據需要的比例摻和而成的，經拌制後採用混凝土專用運輸車在規定的時間內運送到使用的地點。
現在市場上有兩大因素影響著混凝土的質量，其中最為主要的就是混凝土鹼集料反應，鹼集料反應(簡稱aar)是指混凝土集料中某些活性礦物(活性氧化矽、活性氧化鋁等)與混凝土微孔中的鹼溶液產生的化學反應，其反應生成物體積增大，從而導致混凝土結構發生破壞。
鹼集料反應的具體表現為：在潮溼的環境下混凝土外觀上會出現表面裂縫、變形和滲出物；而內部特徵主要有內部凝膠、反應環、活性鹼-集料、內部裂縫、鹼含量等。混凝土結構一旦發生鹼集料反應出現裂縫後，會加速混凝土的其他破壞，空氣、水、二氧化碳等侵入，會使混凝土碳化和鋼筋鏽蝕速度加快，而鋼筋鏽蝕產物鐵鏽的體積遠大於鋼筋原來的體積，又會使裂縫擴大。
但是目前對於混凝土的鹼集料反應沒有根治的方法，因此需要提出一種新的技術方案來緩解或預防混凝土的鹼集料反應的發生，延長了混凝土的使用壽命。
技術實現要素：
針對現有技術存在的不足，本發明的目的在於提供一種混凝土，能夠有效降低混凝土鹼集料反應的進行，提高了混凝土總體的強度和使用壽命。
為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：一種混凝土，包括以下重量份數的成分，水泥100份，礦粉35-48份，粉煤灰30-50份，碎石250-600份，鋼纖維0.5-1.2份，保護劑1-2份，火山灰20-35份，砂300-450份，煤渣25-50份，沸石粉25-50份，高效減水劑2-4份，增效劑1-2份，地表水80-110份。
通過採用上述技術方案，礦粉是經過選礦或冶煉後排出的殘餘物和工業廢料，其主要化學成分是sio2、al2o3、cao、mgo等。經水淬急冷後的礦渣，其中玻璃體含量多，呈細粒狀，結構不穩定，潛在活性大。其作用機理是礦粉參與二次水化反應，在反應過程中吸收大量的ch晶體，使混凝土中尤其界面過渡區的ch晶粒變小變少，由於ch被大量吸收反應，c3s、c2s的水化反應速度加快，水泥石與骨料界面粘結強度及水泥漿體的孔結構得到改善，提高了混凝土的密實性，從而提高了混凝土的強度。
粉煤灰是火電廠排放的主要固體粉狀廢棄物，主要成分為sio2、al2o3、feo、fe2o3、cao、ti2o3等氧化物組成，細顆粒粉煤灰中的活性火山灰玻璃珠會與水泥中析出的氫氧化鈣反應生成水化矽酸鈣和水化氯酸鈣德國膠凝物質，能夠有效增加混凝土的塑性和強度，鋼纖維是指用鋼材的短纖維，將鋼絲切斷，並按照規定樣式壓製成兩端彎鉤，並使其具有一定的強度。鋼纖維的增強作用可以歸結為：1、增強混凝土的能量吸收能力；2、增強混凝土的應變或極限抗拉強度；3、提高混凝土對裂紋寬度的控制能力，由此可以使得混凝土的具有良好的抗拉性能、耐久性、耐摩性、耐腐蝕性、抗凍性以及抗滲性能。
保護劑的防水機理是與混凝土中的游離鹼產生化學反應，生成穩定的枝蔓狀晶體膠質，能有效地堵塞混凝土內部微細裂縫和毛細空隙，使混凝土結構具有持久的防水功能和更好的密實度及抗壓強度。
火山灰是指由火山噴發出而直徑小於2毫米的碎石和礦物質粒子。在爆發性的火山運動中，固體石塊和熔漿被分解成細微的粒子而形成火山灰。它具有火山灰活性，即在常溫和有水的情況下可與石灰(cao)反應生成具有水硬性膠凝能力的水化物。另外，火山灰灰玻璃微小珠成分會在混凝土中起到滾珠作用和解絮作用，從而減少混凝土的水量改善和易性，提高了混凝土的均勻性，填充和細化了混凝土漿體的縫隙和孔洞。
煤渣作為混凝土摻和料，不僅可以減少環境汙染，而且還能提供混凝土的早期水化熱，推遲水化熱峰出現的時間，增強混凝土的抗硫酸鹽侵蝕性、流動性和抗滲性能。
沸石粉具有特殊的晶體結構和優良的理化性能，能夠將游離得的鈉離子吸附到其特有的晶體孔穴和通道中去，降低了游離鈉的濃度，同時還能促進水泥水化、硬化過程，有效抑制鹼集料反應的發生。
高效減水劑是指在混凝土坍流度基本相同的條件下能大幅度減少拌合水量的外加劑，能夠減少混凝土中摻入的水量。
增效劑能夠提升混凝土的抗凍、抗碳化、抗滲性、抗裂性、密實性和抗滲性能，同時其本身無汙染，能夠減少混凝土的使用量。
本發明進一步設置為：水膠比控制在0.48-0.6，坍流度控制在700±50mm。
通過採用上述技術方案，通過坍落度筒測試混凝土的塌流度(sf)時，當混凝土的最低值為650mm即可達到自密實混凝土的要求，同時塌流度(sf)值越高，混凝土的自重作用下填充模板的能力越好，使得後期得到的混凝土的密實效果較好。
本發明進一步設置為：所述粉煤灰為一級粉煤灰。
通過採用上述技術方案，粉煤灰可以分為一級粉煤灰和二級粉煤灰兩種，其中一級粉煤灰保留了粉煤灰的珠狀結構，需水量小，的混凝土粘度小、和易性好，生產更容易控制，另外，在摻有一級粉煤灰的混凝土在相同工作性條件下，其用水量可大大降低，同時還能提高混凝土的強度，減少水泥用量和成本。
本發明進一步設置為：所述碎石的粒徑級配為5-15mm連續粒徑。
通過採用上述技術方案，其中碎石的連續粒徑分布是指最大顆粒的間隙恰能為次大的第二粒徑顆粒所充滿，而第二粒徑的顆粒間隙又恰能為第三粒徑顆粒所充滿，並以此類推，可取得最大的堆積效率，由此使得顆粒間的孔隙最小，使得後期製得的混凝土更加的密實。
本發明進一步設置為：所述保護劑為有機矽烷及其改性化合物。
通過採用上述技術方案，有機矽烷及其改性化合物具有較強的滲透能力，能夠滲透到多孔基材內部的微孔上。在催化劑作用下，它能在微孔的壁上與活性基團或自身發生反應，牢固地附著在基材表面，從而大大提高了混凝土的防水、耐沾汙和耐久性能。
本發明進一步設置為：所述鋼纖維的抗拉伸強度大於等於390mpa，其直線長度為15-50mm，等效直徑為0.3-1mm，長徑比為35-95mm。
通過採用上述技術方案，鋼纖維在選取時，需要控制鋼纖維的尺寸，當鋼纖維太粗或太短，會使得鋼纖維的強化特性差，若過細或過長，則在混凝土攪拌時容易結團，上述條件下的鋼纖維具有良好的抗拉強度。
本發明進一步設置為：在冬季室外溫度低於18℃時，高效減水劑內摻入液態無鹼速凝劑。
通過採用上述技術方案，冬季時氣溫較低，不利於混凝土的凝固，由此通過在高效減水劑內摻入液態無鹼速凝劑可以加速混凝土的凝固，同時，液態無鹼速凝劑具有早期強度增加塊、後期強度減少小、無粉塵、含鹼量低、對人危害小、回彈小、施工操作方便等優點效果顯著，有效簡短了混凝土的養護時間，提高了施工效率。
本發明進一步設置為：在夏季室外溫度高於35℃時，高效減水劑內摻入緩凝劑。
通過採用上述技術方案，當夏季時溫度較高，溫度升高會加速混凝土內水分的揮發，使得混凝土在為到達制定的施工地點時即發生凝固現象，影響施工的進行，由此通過在高效減少劑中摻入緩凝劑，能夠有效減緩混凝土的凝固時間，從而方便了施工的同時減少了對混凝土的損耗，提高了施工的質量。
本發明進一步設置為：在春秋室外溫度在18-35℃時，在高效減水劑內同時摻入液態無鹼速凝劑和緩凝劑。
通過採用上述技術方案，春秋溫度變化較大，需要根據實際情況在混凝土中摻入液態無鹼速凝劑和緩凝劑，並調節兩者比例以實現混凝土的最佳效果。
綜上所述，本發明具有以下有益效果：本發明的一種混凝土，該混凝土能夠有效的預防和減緩混凝土內部的鹼集料反應的發生，提高了混凝土的強度、抗拉強度和密實度，提高了混凝土工程的質量和使用壽命。
具體實施方式
以下結合實施例對本發明作進一步詳細說明。
一種混凝土，包括以下重量份數的成分，水泥100份，礦粉35-48份，粉煤灰30-50份，碎石250-600份，鋼纖維0.5-1.2份，保護劑1-2份，火山灰20-35份，砂300-450份，煤渣25-50份，沸石粉25-50份，高效減水劑2-4份，增效劑1-2份，地表水80-110份。
其中，混凝土的水膠比控制在0.48-0.6，其坍流度控制在700±50mm，在冬季室外溫度低於18℃時，高效減水劑內摻入液態無鹼速凝劑；在夏季室外溫度高於35℃時，高效減水劑內摻入緩凝劑；在春秋室外溫度在18-35℃時，在高效減水劑內同時摻入液態無鹼速凝劑和緩凝劑。
實施例1：
本實施例中公開了一種混凝土，該混凝土是在強度較好的混凝土基礎上增加了鋼纖維，提高了混凝土的抗拉強度，隨後添加了火山灰、煤渣和沸石粉進一步提高了混凝土的綜合強度，不僅降低了混凝土的成本，同時增加了混凝土建築結構的整體使用壽命。
上述混凝土的組分及其重量份數如表1所示：
表1一種混凝土實施例1的配方表
實施例2：
本實施例中公開了一種混凝土，該混凝土是在強度較好的混凝土基礎上增加了鋼纖維，提高了混凝土的抗拉強度，隨後添加了火山灰、煤渣和沸石粉進一步提高了混凝土的綜合強度，不僅降低了混凝土的成本，同時增加了混凝土建築結構的整體使用壽命。
上述混凝土的組分及其重量份數如表2所示：
表2一種混凝土實施例2的配方表
實施例3：
本實施例中公開了一種混凝土，該混凝土是在強度較好的混凝土基礎上增加了鋼纖維，提高了混凝土的抗拉強度，隨後添加了火山灰、煤渣和沸石粉進一步提高了混凝土的綜合強度，不僅降低了混凝土的成本，同時增加了混凝土建築結構的整體使用壽命。
上述混凝土的組分及其重量份數如表3所示：
表3一種混凝土實施例3的配方表
其中在鋼纖維內增加了聚丙烯纖維，兩者纖維混合能夠進一步增加混凝土的抗拉強度。
具體實施例僅僅是對本發明的解釋，其並不是對本發明的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書後可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改，但只要在本發明的權利要求範圍內都受到專利法的保護。