一種用於古建築修復的混凝土的製作方法

2023-05-03 10:47:21 2

一種用於古建築修復的混凝土的製作方法
【專利摘要】本發明給出了一種用於古建築修復的混凝土，包括以下材料：水泥、石子、砂、水、礦粉、粉煤灰、矽灰、偏高嶺土、硫酸鈉、聚羒酸減水劑、混凝土膨脹劑、格雷斯纖維、碳纖維、糯米灰漿、泵送劑、環氧樹脂和固化劑，及按一定的質量比例混合，混凝土成型後，其凝結時間短，凝結後的強度高、抗滲等級高、坍落度特性好和易性和可塑性效果好，同時可以防止超長混凝土結構中混凝土容易開裂的問題，滿足古建築修復中對混凝土韌性、防滲性能的要求，並利用了工業廢渣等材料，是一種綠色環保的混凝土。
【專利說明】一種用於古建築修復的混凝土
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種混凝土，特別涉及一種用於古建築修復的混凝土。
【背景技術】
[0002]混凝土是指由膠結料、顆粒狀集料以及必需加入的化學外加劑和礦物摻合料組分合理組成的混合料，或經硬化後形成具有堆聚結構的複合材料。混凝土是當代最主要的土木工程材料之一，混凝土具有原料豐富，價格低廉，生產工藝簡單的特點，因而使其用量越來越大。同時混凝土還具有抗壓強度高，耐久性好，強度等級範圍寬等特點。
[0003]在我國古代的土木工程中，我國古建築糯米灰漿是我國古代應用最廣泛的建築粘接材料，糯米灰漿具有度大韌性好防滲性優越等良好力學性能，隨著時間的推移和環境對古建築的腐蝕，越來越多的古建築需要修復，但是普通混凝土不能用在對古建築的修復領域，容易混凝土表面無水泥砂漿出現蜂窩缺陷問題，產生裂縫，對古建築造成二次傷害，也不利於古建築的美觀；如果直接用糯米灰漿修復古建築會出現生成的建築抗壓強度不夠、抗幹縮性能差、凝結時間長的特點，使用傳統糯米灰漿的凝結時間為5天，凝結後30天的強度為19.3~24.2MPa、抗滲等級為S6左右。

【發明內容】

[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種抗壓強度高、凝結時間短、抗幹縮性能好的一種用於古建築修復的混凝土。
[0005]為解決上述技術問題，本發明提供了一種用於古建築修復的混凝土，其每立方米中各材料用量的質量百分比例如下:
水泥:13%~15%、
粒徑為5~25_的石子:29%~31%、
砂:25% ~26%、
水:7%~9%、
礦粉:2.5% ~2.8%、
粉煤灰:2.1%~2.7%、
矽灰:0.5%~1%、
偏高嶺土:0.5%~1%、
硫酸鈉:0.2~0.3%、
聚玢酸減水劑:0.1%~0.2%、
混凝土膨脹劑:1.8%~2.1%、
格雷斯纖維:0.05%~0.06%、
碳纖維:1.1%~1.2%、
糯米灰漿:9%~11%、
泵送劑:0.35%~0.54%、環氧樹脂和固化劑:1.9%~2.1% ；
所述的糯米灰漿包括有3%~4%的糯米粉末、11%~13%的水、18%~21%的氫氧化鈣和64%~66碳酸韓混合而成；
所述的固化劑包括二甲苯、二丁酯和乙二胺。
[0006]採用這樣的比例後，石子的粒徑小可以避免傷害古建築的原本風貌，而且結合時會與水泥等材料結合更緊密，矽灰的顆粒可以填充在水泥顆粒粒子治安，發揮填充效應，矽灰和偏高嶺土的高活性也可以彌補粉煤灰及礦粉等礦物外加劑水化反應慢的缺陷；通過參加硫酸鈉能激發粉煤灰和礦粉的水化活性，加快水化反應，可以避免使混凝土中出現升溫裂縫；參入聚玢酸減水劑，可以減少水泥添加物的吸附水量，降低需水量；環氧樹脂和固化劑可以在混凝土中生成環氧樹脂固化物，環氧樹脂固化物和每一個的石子或者礦粉之間形成結合的相互關聯的單元組合，使得混凝土成型後延展性更好。
[0007]糯米漿對碳酸鈣方解石結晶體的大小和形貌有明顯的調控作用，糯米粉末在一定的範圍內，糯米眾濃度越大，生成的方解石結晶度越低，顆粒越小，結構也越緻密同時，糯米澱粉能夠很好地枯結碳酸鈣納米顆粒並填充其微孔隙。糯米灰漿摻入上述混凝土中使其具有韌性好、防滲性優越等良好力學性能的優點。受糯米漿包裹而反應不全的石灰又抑制了細菌的滋生，使糯米成分長期不腐。
[0008]混凝土膨脹劑可以抵消混凝土硬化過程中形成的收縮量，減少幹縮裂縫，提高混凝土的抗裂和抗滲性能，泵送劑能對混凝土起潤滑作用，使可泵性好，混凝土中的水泥、環氧樹脂和糯米灰漿可以很好吸附在格雷斯纖維上，格雷斯纖維可以增加混凝土的韌性。
[0009]按上述比例配比的混凝土成型後，其凝結時間短，凝結後的強度高、抗滲等級高、坍落度特性好和易性和可塑性效果好，同時可以防止超長混凝土結構中混凝土容易開裂的問題，滿足古建築修復中對混凝土韌性、防滲性能的要求，並利用了工業廢渣等材料，是一種綠色環保的混凝土。
[0010]為了更好的理解本發明的技術內容，以下將一種用於古建築修復的混凝土簡稱為本混凝土。
[0011 ] 本混凝土的糯米灰漿中粒徑為I~3 μ m的碳酸鈣粉末佔碳酸鈣總質量的50%，粒徑為100~300 μ m的碳酸鈣顆粒佔碳酸鈣總質量的50% ;採用這樣的比例使得糯米灰漿固化後在混凝土中結合更緊密，而且增加其耐水性能。
【具體實施方式】
[0012]以下結合具體實施例闡述本發明的具體內容，但本發明的內容並不局限於以下實施例。
[0013]實施例一
配製糯米灰眾包括有9kg的糯米粉末(約佔糯米灰楽:總質量的3%)、40kg的水(約佔糯米灰漿總質量的13%)、54kg的氫氧化鈣(約佔糯米灰漿總質量的18%)、IOOkg的粒徑為I~3 μ m的碳酸鈣粉末(約佔糯米灰漿總質量的33%)、IOOkg的粒徑為100~300 μ m碳酸鈣粉末(約佔糯米灰漿總質量的33%)，攪拌均勻備用。
[0014]配製環氧樹脂和固化劑包括有52kg的環氧樹脂、5.2cc的二甲苯、2.5cc的二丁酯和4.5cc的乙二胺。[0015]本混凝土，其每立方米中各材料用量的質量百分比例如下:
水泥為413.1kg (約佔總質量的15%)，
粒徑為5~25mm的石子為789.6kg (約佔總質量的29%)，
砂為688.5kg (約佔總質量的25%)， 水為247.8kg (約佔總質量的9%)，
礦粉為68.9kg (約佔總質量的2.5%)，
粉煤灰為57.8kg (約佔總質量的2.1%)，
矽灰為13.8kg (約佔總質量的0.5%)，
偏高嶺土為13.8kg (約佔總質量的0.5%)，
硫酸鈉為5.5kg (約佔總質量的0.2%)，
聚玢酸減水劑為2.7kg (約佔總質量的0.1%)，
UEA混凝土膨脹劑為49.6kg (約佔總質量的1.8%)，
格雷斯纖維為1.38kg (約佔總質量的0.05%)，
碳纖維為27.5kg (約佔總質量的1%)，
糯米灰漿為303.0kg (約佔總質量的11%)，
SP403泵送劑為9.6kg (約佔總質量的0.35%)，
環氧樹脂和固化劑為52.3kg(約佔總質量的1.9%)，
按上述比例配比的混凝土，澆築成長、寬、高均為150mm的3個正方體混凝土樣品，分別為A、B、C試樣，凝結時間為2天，成型後30天做壓力測試，受力面積為22500mm2，A試樣的抗壓強度為46.7MPa，B試樣的抗壓強度為46.2MPa，C試樣的抗壓強度為47.3MPa，平均抗壓強度為46.7MPa。
[0016]實施例二
配製糯米灰漿包括有9.6kg的糯米粉末(約佔糯米灰漿總質量的3.5%),33kg的水(約佔糯米灰漿總質量的12%)、53.7kg的氫氧化鈣(約佔糯米灰漿總質量的19.5%)、89.5kg的粒徑為I~3 μ m的碳酸鈣粉末(約佔糯米灰漿總質量的32.5%)、89.5kg的粒徑為100~300 μ m碳酸鈣粉末(約佔糯米灰漿總質量的32.5%)，攪拌均勻備用。
[0017]配製環氧樹脂和固化劑包括有55kg的環氧樹脂、5.5cc的二甲苯、2.6cc的二丁酯和4.6cc的乙二胺。
[0018]本混凝土，其每立方米中各材料用量的質量百分比例如下:
水泥為385.6kg (約佔總質量的14%)，
粒徑為5~25mm的石子為826.2kg (約佔總質量的30%)，
砂為702.3kg (約佔總質量的25.5%)，
水為220.3kg (約佔總質量的8%)，
礦粉為71.6kg (約佔總質量的2.6%)，
粉煤灰為63.3kg (約佔總質量的2.3%)，
矽灰為22kg (約佔總質量的0.8%)，
偏高嶺土為22kg (約佔總質量的0.8%)，
硫酸鈉為6.9kg (約佔總質量的0.25%)，
聚玢酸減水劑為4.1kg (約佔總質量的0.15%)，UEA混凝土膨脹劑為55.1kg (約佔總質量的2%)，
格雷斯纖維為1.38kg (約佔總質量的0.05%)，
碳纖維為30.3kg (約佔總質量的1.1%)，
糯米灰漿為275.4kg (約佔總質量的10%)，
SP403泵送劑為12.4kg (約佔總質量的0.45%)，
環氧樹脂和固化劑為55.1kg(約佔總質量的2%)，
按上述比例配比的混凝土，澆築成長、寬、高均為150mm的3個正方體混凝土樣品，分別為D、E、F試樣，凝結時間為2天，成型後30天做壓力測試，受力面積為22500mm2，D試樣的抗壓強度為45.9MPa，E試樣的抗壓強度為46.2MPa，F試樣的抗壓強度為44.5MPa，平均抗壓強度為45.5MPa。
[0019]實施例三
配製糯米灰漿包括有9.9kg的糯米粉末(約佔糯米灰漿總質量的4%)、27.3kg的水(約佔糯米灰漿總質量的11%)、52.1kg的氫氧化鈣(約佔糯米灰漿總質量的21%)、79.3kg的粒徑為I~3 μ m的碳酸鈣粉末(約佔糯米灰漿總質量的32%)、79.3kg的粒徑為100~300 μ m碳酸鈣粉末(約佔糯米灰漿總質量的32%)，攪拌均勻備用。
[0020]配製環氧樹脂和固化劑包括有57.8kg的環氧樹脂、5.7cc的二甲苯、2.89cc的二丁酯和5.2cc的乙二胺。
[0021]本混凝土，其每立方米中各材料用量的質量百分比例如下:
水泥為358kg (約佔總質量的13%)，
粒徑為5~25mm的石子為853.8kg (約佔總質量的31%)，
砂為716kg (約佔總質量的26%)，
水為192.8kg (約佔總質量的7%)，
礦粉為77kg (約佔總質量的2.8%)，
粉煤灰為74kg (約佔總質量的2.7%)，
矽灰為27.5kg (約佔總質量的1%)，
偏高嶺土為27.5kg (約佔總質量的1%)，
硫酸鈉為8.3kg (約佔總質量的0.3%)，
聚玢酸減水劑為5.5kg (約佔總質量的0.2%)，
UEA混凝土膨脹劑為57.8kg (約佔總質量的2.1%)，
格雷斯纖維為1.6kg (約佔總質量的0.06%)，
碳纖維為33kg (約佔總質量的1.2%)，
糯米灰漿為247.9kg (約佔總質量的9%)，
SP403泵送劑為14.9g(約佔總質量的0.54)，
環氧樹脂和固化劑為57.8kg(約佔總質量的2.1%)，
按上述比例配比的混凝土，澆築成長、寬、高均為150mm的3個正方體混凝土樣品，分別為H、1、J試樣，凝結時間為2天，成型後30天做壓力測試，受力面積為22500mm2，H試樣的抗壓強度為44.7MPa，I試樣的抗壓強度為44.1MPa, J試樣的抗壓強度為43.5MPa，平均抗壓強度為44.1MPa0
[0022]而且它們抗滲等級為S8~SlO左右、坍落度為13~15cm混凝土的和易性和可塑性效果好，同時可以防止超長混凝土結構中混凝土容易開裂的問題，滿足古建築修復中對混凝土韌性、防滲性能的要求，並利用了工業廢渣等材料，是一種綠色環保的混凝土。
[0023]上述用到的材·料都為市場上的市售產品。
【權利要求】
1.一種用於古建築修復的混凝土，其每立方米中各材料用量的質量百分比例如下: 水泥:13%~15%、 石子:29%~31%、 砂:25% ~26%、 水:7%~9%、 礦粉:2.5% ~2.8%、 粉煤灰:2.1%~2.7%、 矽灰:0.5%~1%、 偏高嶺土:0.5%~1%、 硫酸鈉:0.2~0.3%、 聚玢酸減水劑:0.1%~0.2%、 混凝土膨脹劑:1.8%~2.1%、 格雷斯纖維:0.05%~0.06%、 碳纖維:1.1%~1.2%、 糯米灰漿:9%~11%、 泵送劑:0.35%~0.54%、 環氧樹脂和固化劑:1.9%~2.1% ； 所述的糯米灰漿包括有3%~4%的糯米粉末、11%~13%的水、18%~21%的氫氧化鈣和64%~66碳酸韓混合而成； 所述的固化劑包括二甲苯、二丁酯和乙二胺。
2.根據權利要求1中所述的一種用於古建築修復的混凝土，其特徵在於:所述的石子粒徑為5~25mm。
3.根據權利要求1中所述的一種用於古建築修復的混凝土，其特徵在於:所述的糯米灰漿中粒徑為I~3 μ m的碳酸鈣粉末佔碳酸鈣總質量的50%，粒徑為100~300 μ m的碳酸鈣顆粒佔碳酸鈣總質量的50%。
【文檔編號】C04B28/00GK103570286SQ201310353555
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月14日 優先權日:2013年8月14日
【發明者】朱文雲, 朱文珍 申請人:朱文雲, 朱文珍