[go: up one dir, main page]

CN117342851B - 一种绿色抗裂降碳清水混凝土及其制备方法 - Google Patents

一种绿色抗裂降碳清水混凝土及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN117342851B
CN117342851B CN202311272596.6A CN202311272596A CN117342851B CN 117342851 B CN117342851 B CN 117342851B CN 202311272596 A CN202311272596 A CN 202311272596A CN 117342851 B CN117342851 B CN 117342851B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
reducing
carbon
water
cracking
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202311272596.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117342851A (zh
Inventor
古龙龙
孟书灵
王军
艾洪祥
岳彩虹
陈旭
卢霄
李宁
韩世界
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China West Construction Group Co Ltd
China West Construction Xinjiang Co Ltd
Original Assignee
China West Construction Group Co Ltd
China West Construction Xinjiang Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China West Construction Group Co Ltd, China West Construction Xinjiang Co Ltd filed Critical China West Construction Group Co Ltd
Priority to CN202311272596.6A priority Critical patent/CN117342851B/zh
Publication of CN117342851A publication Critical patent/CN117342851A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117342851B publication Critical patent/CN117342851B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/06Aluminous cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/009After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/5025Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with ceramic materials
    • C04B41/5041Titanium oxide or titanates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/60After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only artificial stone
    • C04B41/61Coating or impregnation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00034Physico-chemical characteristics of the mixtures
    • C04B2111/00224Green materials, e.g. porous green ceramic preforms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00241Physical properties of the materials not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00293Materials impermeable to liquids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本发明公开了一种抗裂绿色降碳清水混凝土,各组分及其所占重量份数包括:超硫酸盐水泥400~500份,粉煤灰100~150份,微硅粉20~30份,漂珠50~100,膨胀珍珠岩50~90份,钢渣砂500~650,卵石900~1100份,降粘型抗裂减水剂5~15份,水150~180份,同时其表面涂抹纳米二氧化钛‑硅烷表面保护剂;其中,所述超硫酸盐水泥以电石渣水泥熟料、矿渣和脱硫石膏为主要原料进行球磨得到。本发明可有效提高清水混凝土强度、抗裂性能、表观碳吸附性能,并兼顾良好的抗裂抗冻抗渗性能、后期抗压强度高和降碳等优异特性,具有良好的环境和经济效益,适合推广应用。

Description

一种绿色抗裂降碳清水混凝土及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域,具体涉及一种绿色抗裂降碳清水混凝土及其制备方法。
背景技术
近年来,清水混凝土越来越多应用于工业与民用建筑工程中,其以混凝土本身的自然质感与螺栓孔眼、明缝和禅缝等组合形成的自然状态为装饰;主要有如下优点:1)节约工厂总造价,清水混凝土表观上不做任何装饰,清水混凝土一次浇注成型,可省去抹灰层和面层花费的费用,降低工程成本;2)减少建筑过程中的维护费用,清水混凝土不用抹灰,避免了一般混凝土结构工程发生空鼓、裂缝、脱落这类质量缺陷,减少维修工作量、难度和费用;3)可极大地减少建筑垃圾的产生。
然而,清水混凝土长期暴露在自然环境中,极易受到各种侵蚀的破坏,会导致表面产生微裂纹,并进一步导致混凝土开裂、脱落、钢筋锈蚀等问题,进而影响建筑表面的美观性甚至整体建筑的稳定性。现有的研究技术主要对清水混凝土的流动性、气密性进行改善,表面会残留有害物质,且容易出现泌水、离析、拆模性不佳等问题,此外,通常不涉及抗冻、抗裂等等问题的解决。
因此,进一步探索可兼顾良好力学性能、工作性能、抗裂、抗冻等性能的清水混凝土,具有重要的研究和应用意义。
发明内容
本发明目的在于提供一种抗裂绿色降碳清水混凝土,可有效提高清水混凝土强度、抗裂性能、表观碳吸附性能,并兼顾良好的抗裂抗冻抗渗性能、后期抗压强度高和降碳等优异特性,具有良好的环境和经济效益,适合推广应用。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种绿色抗裂降碳清水混凝土,各组分及其所占重量份数包括:超硫酸盐水泥400~500份,粉煤灰 100~150份,微硅粉 20~30份,漂珠 50~100份,膨胀珍珠岩 50~90份,钢渣砂 500~650份,卵石 900~1100份,降粘型抗裂减水剂5~15份,水150~180份,同时其表面涂抹纳米二氧化钛-硅烷表面保护剂;其中,所述超硫酸盐水泥以电石渣水泥熟料、矿渣和脱硫石膏为主要原料进行球磨得到。
上述方案中,所述超硫酸盐水泥的比表面积为380~420m2/kg,28d强度为45.6~49.5MPa。
上述方案中,所述超硫酸盐水泥中各原料及其所占重量份数包括:电石渣水泥熟料 5~10份,矿渣 75~85份,脱硫石膏 3~8份。
上述方案中,所述电石渣水泥熟料中硅酸钙矿物的含量为67~69wt%,游离氧化钙含量为1.0~1.2wt%,氧化镁含量为0.5~0.65wt%;矿渣中氧化镁的含量为3.5~4.2wt%,玻璃体和硅酸二钙的含量之和为93~95wt%。
进一步地,所述球磨过程中,还引入占电石渣水泥熟料、矿渣、脱硫石膏总质量0.01~0.05%的助磨剂(优选三乙醇胺等)。
上述方案中,所述超硫酸盐水泥的具体制备方法包括:将电石渣水泥熟料在滴加助磨剂的情况下球磨15~20min,再加入矿渣和脱硫石膏混合球磨20~30min。
上述方案中,所述降粘型抗裂减水剂的制备方法包括如下步骤:
1)将β-萘磺酸盐甲醛缩合物和聚乙二醇月桂酸酯加入水中混合均匀(20~30min),得混合液A;将甲醇钠、复合醇溶剂和聚山梨醇酯用水稀释后与混合液A混合,进行加热搅拌处理;降温(25~35℃);然后加入白云母粉、蛭石粉,进行二次搅拌处理,加入三帖皂苷进行三次搅拌处理,得混合液B并取出;
2)在加热条件下,将十二烷基苯磺酸、聚氧丙烯甘油醚聚醚改性硅油加入水中,进行四次搅拌处理,加入引发剂(如过硫酸铵等)进行搅拌,加入木质素和碳纤维丝,进行五次搅拌处理,静置,使内部温度降低至45~55℃;然后加入混合液B,进行六次搅拌处理,静置降低至常温(20±3℃),即得所述降粘型抗裂减水剂。
上述方案中,所述降粘型抗裂减水剂的制备过程中,各原料及其所占重量份数包括:β-萘磺酸盐甲醛缩合物35~55份,聚乙二醇月桂酸酯25~35份,甲醇钠2~5份,复合醇溶剂6~10份(乙二醇3~5份,甲醇3~5份),聚山梨醇酯11~15份,白云母粉20~35份,蛭石粉10~25份,三七皂苷15~35份,十二烷基苯磺酸25~55份,聚氧丙烯甘油醚聚醚改性硅油15~25份,木质素10~20份,碳纤维丝5~10份,引发剂15~25份。
上述方案中,步骤1)所述加热搅拌处理步骤包括:首先在25~35℃下搅拌处理25~30min,然后升温至55~65℃,搅拌处理25~30min。
上述方案中,所述二次搅拌处理温度为25~35,时间为10~15min;三次搅拌处理温度为25~35℃,时间为25~30 min。
上述方案中,所述四次搅拌处理温度为55~65℃,时间为10~15min;搅拌反应时间为10~15min;五次搅拌处理温度为55~65,时间为20~30min;六次搅拌处理时间为65~75min。
上述方案中,所述降粘型抗裂减水剂的有效固含为20~28%。
上述方案中,所述纳米二氧化钛-硅烷表面保护剂以硅烷乳液、纳米二氧化钛和环氧树脂为主要组分,以硅烷乳液为基体,钛酸四丁酯为钛源,醇溶剂、硝酸和环氧树脂为复合溶剂,采用溶胶-凝胶法制备得到,具体包括如下步骤:将钛源加入5~15%用量的醇溶剂中,混合均匀,得A液;将环氧树脂和硝酸加入剩余醇溶剂中混合均匀,得B液;将B液滴加至A液中,进行一次搅拌,待溶胶呈乳白色停止搅拌,然后将所得二氧化钛溶胶加入经超声分散的硅烷乳液中,进行二次搅拌,即得所述纳米二氧化钛-硅烷表面保护剂。
上述方案中,纳米二氧化钛-硅烷表面保护剂中各原料及其所占重量份数包括:钛源5~15份,醇溶剂 20~45份,硝酸5~15份,环氧树脂15~30份,硅烷乳液150~180份。
上述方案中,所述钛源可选用钛酸四丁酯等。
上述方案中,所述硝酸的浓度为45~55wt%。
上述方案中,所述硅烷乳液为异辛基三乙氧基硅烷乳液,密度为0.88~0.90g/cm3,纯度为88~92%。
上述方案中,所述滴加速度为1~2滴/s。
上述方案中,所述一次搅拌时间为25~45min,所述二次搅拌时间为40~80min。
上述一种抗裂绿色降碳清水混凝土的制备方法,包括如下步骤:
1)按配比称取各原料,各组分及其所占重量份数包括:超硫酸盐水泥400~500份,粉煤灰 100~150份,微硅粉 20~30份,漂珠 50~100份,膨胀珍珠岩 50~90份,钢渣砂 500~650份,卵石 900~1100份,降粘型抗裂减水剂 5~15份,水150~180份;
2)采用强制式搅拌机,先将漂珠、膨胀珍珠岩、钢渣砂、卵石与30~40%用量的水进行一次拌合,再加入超硫酸盐水泥、粉煤灰和微硅粉进行二次拌合,最后加入剩余水与降粘型抗裂减水剂进行三次拌合,得混合料;
3)将所得混合料进行浇筑,成型,在所得成型试块表面涂抹纳米二氧化钛-硅烷表面保护剂,最后进行表面覆膜养护,即得所述绿色抗裂降碳清水混凝土。
上述方案中,所述一次拌合时间为30~45s,二次拌合时间为30~45s,三次拌合时间为60~120s。
上述方案中,所述拌合步骤采用的温度为常温,15~25℃,相对湿度为50%以上。
进一步地,所述二氧化钛-硅烷表面保护剂通过在成型试块表面直接涂覆或刷涂在浇筑模具表面等方式进行设置。
上述方案中,所述抗裂绿色降碳清水混凝土表面,二氧化钛-硅烷表面保护剂的设置量为300~500g/m2
根据上述方案制备的抗裂绿色降碳清水混凝土,其28d抗压强度可达38~55MPa,坍落度为210~225mm,扩展度为580~615mm,抗冻等级为F200~F250,抗渗等级为P20~P26,3d收缩率为110×10-6~250×10-6,单位面积上的总开裂面积可达90~300mm2/m2
本发明的原理为:
本发明针对清水混凝土整个周期的抗渗、抗裂、抗冻等问题,首先以电石渣熟料和矿渣
等为主要原料制备超硫酸盐水泥,较低的水化热能够使混凝土强度稳定发展,安定性更加稳
定,超硫酸盐水泥的二次矿渣水化使混凝土更加密实,提升混凝土的整体强度和耐久性能;
其次在混凝土初期阶段,采用以β-萘磺酸盐甲醛缩合物为主,聚乙二醇月桂酸酯、聚山梨醇
酯、白云母粉、碳纤维丝等为辅的抗裂减水剂,有效阻止混凝土早期收缩,增强混凝土的出
机稳定性,增加混凝土的密实度,保障混凝土早期安定性和后期耐久性;最后在混凝土表面
涂抹二氧化钛-硅烷表面保护剂,进一步增加所得清水混凝土的长期耐候性能。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
1)本发明所述降粘型抗裂减水剂可有效降低水泥土对减水剂的吸附,使清水混凝土各物料之间分散更加均匀,且涉及的制备方法较简单,不需要高温合成,对各种环境适应较好;
2)超硫酸盐水泥采用的电石渣熟料,有助于水泥厂的降碳减排,并且较普通熟料具有较低的游离氧化钙和氧化镁,安定性较好;所得超硫酸盐水泥有利于显著降低碳排放,且涉及的制备方法简单,可用于水泥厂大规模生产;
3)采用纳米级钛源制备纳米级表面保护剂,与硅烷乳液相容性极好,充分发挥纳米二氧化钛的作用,更利于混凝土表面吸附,保护清水混凝土外观;对环境中有害离子和二氧化碳都具有吸附作用,有利于提高混凝土行业降碳水平。
具体实施方式
为了进一步理解本发明,以下结合实施例对本发明的优选实施方案进行描述,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制。
采用的降粘型抗裂减水剂制备步骤:将β-萘磺酸盐甲醛缩合物50份和聚乙二醇月桂酸酯30份加入120份水中混合25min,得混合液A;将甲醇钠3份、乙二醇3份、甲醇3份和聚山梨醇酯(分子量为604)13份与混合液A混合,升温至60℃,搅拌30min;降温到30℃;然后加入白云母粉30份、蛭石粉15份,搅拌15min,加入三七皂苷21份搅拌28min,得混合液B并取出;加115份水升温至60℃,将十二烷基苯磺酸35份、聚氧丙烯甘油醚聚醚改性硅油22份加入水中,搅拌15min,加入引发剂过硫酸铵19.8份搅拌10min,加入木质素15份和碳纤维废丝7份,搅拌25min,静置,使内部温度降低至50℃;然后加入混合液B,搅拌60min,静置降低至常温22℃,即得实施例用降粘型抗裂减水剂;其中采用的聚氧丙烯甘油醚聚醚改性硅油由南京三舒生物提供,其密度为1.05 g/mL。
采用的表面保护剂制备步骤为:将钛酸四丁酯15份加入25份异丙醇溶剂中,混合均匀,得A液;将环氧树脂25份和硝酸(浓度为48wt%)12份加入16份异丙醇溶剂中混合均匀,得B液;将B液以速度为1-2滴/s,滴加至A液中,搅拌35min,待溶胶呈乳白色停止搅拌,然后将所得AB混合液加入超声分散的165份硅烷乳液中,超声搅拌65min,即得实施例用二氧化钛-硅烷表面保护剂。其中,采用的硅烷乳液为杰克斯提供的异辛基三乙氧基硅烷乳液,其密度为0.9g/cm3,纯度为89%。
采用的粉煤灰F类II粉煤灰,28d胶砂活性为70%;微硅粉为90级,活性为102%,比表面积为24500m2/kg;漂珠密度为700kg/m3;膨胀珍珠岩密度为2600kg/m3;钢渣砂密度为3650kg/m3;卵石使用天然卵石,级配为5~26.5mm。
实施例1
一种抗裂绿色降碳清水混凝土,其配方以质量份数计包含以下组分:超硫酸盐水泥500份,粉煤灰 100份,微硅粉 20份,漂珠 50份,膨胀珍珠岩 50份,钢渣砂 550份,卵石980份,降粘型抗裂减水剂11.2份,水160份;具体制备步骤如下:
采用强制式搅拌机,先将称取的漂珠、膨胀珍珠岩、钢渣砂、卵石与40%用量的水共同搅拌45s,再加入超硫酸盐水泥、粉煤灰和微硅粉共同搅拌45s,最后加入剩余水与降粘型抗裂减水剂继续搅拌95s,得混合料,搅拌时室内温度为23℃,相对湿度为60%;将所得混合料进行浇筑,成型,在所得成型试块表面涂抹二氧化钛-硅烷表面保护剂,涂覆量为480g/m2,最后进行表面覆薄膜养护,即得所述抗裂绿色降碳清水混凝土。
其中采用的超硫酸盐水泥比表面积395m2/kg,28d强度为48.5MPa,其中超硫酸盐水泥组成为电石渣水泥熟料10份,矿渣85份,脱硫石膏5份,外加助磨剂三乙醇胺3份;超硫酸盐水泥的制备方法为:将石膏烘干,将电石渣水泥熟料滴加助磨剂球磨20min,加入矿渣和脱硫石膏混合球磨25min。
经测试,所得清水混凝土的28d抗压强度可达48.6MPa,坍落度为215mm,扩展度为595mm,抗冻等级为F250,抗渗等级为P24,3d收缩率为149×10-6,单位面积上的总开裂面积可达152mm2/m2
实施例2
一种抗裂绿色降碳清水混凝土,其配方以质量份数计包含以下组分:超硫酸盐水泥(同实施例1)400份,粉煤灰 150份,微硅粉 25份,漂珠70份,膨胀珍珠岩 60份,钢渣砂600份,卵石930份,降粘型抗裂减水剂11份,水175份;具体制备步骤如下:
采用强制式搅拌机,先将称取的漂珠、膨胀珍珠岩、钢渣砂、卵石与35%用量的水共同搅拌40s,再加入超硫酸盐水泥、粉煤灰和改微硅粉共同搅拌30s,最后加入剩余水与降粘型抗裂减水剂继续搅拌100s,得混合料,搅拌时室内温度为23℃,相对湿度为60%;将所得混合料进行浇筑,成型,在所得成型试块表面涂抹二氧化钛-硅烷表面保护剂,涂覆量为310g/m2,最后进行表面覆薄膜养护,即得所述抗裂绿色降碳清水混凝土。
经测试,所得清水混凝土的28d抗压强度可达44.9MPa,坍落度为220mm,扩展度为610mm,抗冻等级为F200,抗渗等级为P22,3d收缩率为247×10-6,单位面积上的总开裂面积可达254mm2/m2
实施例3
一种抗裂绿色降碳清水混凝土,其配方以质量份数计包含以下组分:超硫酸盐水泥400份,粉煤灰 150份,微硅粉 25份,漂珠70份,膨胀珍珠岩 60份,钢渣砂 600份,卵石930份,降粘型抗裂减水剂11份,水175份;采用强制式搅拌机,先将漂珠、膨胀珍珠岩、钢渣砂、卵石与35%的水共同搅拌40s,再加入超硫酸盐水泥、粉煤灰和改微硅粉共同搅拌30s,最后加入剩余水与减水剂继续搅拌100s,得混合料,搅拌时室内温度为203℃,相对湿度为60%;将所得混合料进行浇筑,成型,在所得成型试块表面涂抹二氧化钛-硅烷表面保护剂,设置量为400g/m2,最后进行表面覆薄膜养护,即得所述抗裂绿色降碳清水混凝土。
其中采用的超硫酸盐水泥与实施例1的制备方法大致相同,不同之处在于:其原料为:电石渣水泥熟料5份,矿渣88份,脱硫石膏7份,外加助磨剂三乙醇胺4份。
经测试,所得清水混凝土的28d抗压强度可达40.9MPa,坍落度为215mm,扩展度为590mm,抗冻等级为F200,抗渗等级为P20,3d收缩率为125×10-6,单位面积上的总开裂面积可达198mm2/m2
对比例1
一种清水混凝土,其制备方法与实施例1大致相同,不同处在于:在所得成型试块表面涂抹沥青保护剂(中科伟业提供),设置量为480g/m2,最后进行表面覆薄膜养护。
经测试,所得清水混凝土的28d抗压强度可达48.2MPa,坍落度为215mm,扩展度为595mm,3d收缩率为195×10-6,单位面积上的总开裂面积可达365mm2/m2,表面泛棕色。
对比例2
一种清水混凝土,其配方以质量份数计包含以下组分:普通硅酸盐水泥400份(青松P.O42.5R),粉煤灰 150份,微硅粉 25份,漂珠70,膨胀珍珠岩 60份,钢渣砂 600,卵石930份,降粘型抗裂减水剂11份,水175份;采用强制式搅拌机,先将漂珠、膨胀珍珠岩、钢渣砂、卵石与35%用量的水共同搅拌40s,再加入普通硅酸盐水泥、粉煤灰和改微硅粉共同搅拌30s,最后加入剩余水与减水剂继续搅拌100s,得混合料,搅拌时室内温度为23℃,相对湿度为60%;将所得混合料进行浇筑,成型,在所得成型试块表面涂抹二氧化钛-硅烷表面保护剂,设置量为310g/m2,最后进行表面覆薄膜养护。
经测试,所得清水混凝土的28d抗压强度可达45.8MPa,坍落度为185mm,扩展度为530mm,3d收缩率为462×10-6,单位面积上的总开裂面积可达552mm2/m2,表面存在许多无法统计的微小裂纹。
对比例3
一种清水混凝土,其制备方法与实施例1大致相同,不同处在于:采用的减水剂为普通聚羧酸减水剂(减水率为25%)与抗裂外加剂(河北同邦XY-1)复掺,在所得成型试块表面涂抹二氧化钛-硅烷表面保护剂,设置量为480g/m2,最后进行表面覆薄膜养护。
经测试,所得清水混凝土的28d抗压强度可达35.2MPa,坍落度为190mm,扩展度为555mm,3d收缩率为524×10-6,单位面积上的总开裂面积可达415mm2/m2
对比例4
一种清水混凝土,其制备方法与实施例1大致相同,不同处在于:超硫酸水泥采用的原料及其所占重量份数为:硅酸盐水泥熟料10份,矿渣粉85份,无水石膏5份,外加助磨剂三乙醇胺3份;其中水泥熟料中硅酸钙矿物的含量为64wt%,游离氧化钙含量为2.9wt%,氧化镁含量为1.5wt%;矿渣粉中氧化镁的含量为6.8wt%,玻璃体和硅酸二钙的含量为9.2wt%;超硫酸盐水泥的制备方法为:将石膏烘干,将水泥熟料、矿渣粉和石膏混合,滴加助磨剂球磨45min。制备的水泥比表面积355m2/kg,28d强度为41.5MPa。
经测试,所得清水混凝土的28d抗压强度为32.5MPa,坍落度为205mm,扩展度为555mm,抗冻等级为F100,抗渗等级为P8,3d收缩率为296×10-6,单位面积上的总开裂面积为392mm2/m2
对比例5
一种抗裂绿色降碳清水混凝土,其配方以质量份数计包含以下组分:超硫酸盐水泥500份,粉煤灰 100份,微硅粉 20份,漂珠 50,膨胀珍珠岩 50份,钢渣砂 550,卵石 980份,降粘型抗裂减水剂11.2份,水160份;具体制备步骤如下:
采用强制式搅拌机,先将称取的漂珠、膨胀珍珠岩、钢渣砂、卵石与40%用量的水共同搅拌45s,再加入超硫酸盐水泥、粉煤灰和微硅粉共同搅拌45s,最后加入剩余水与降粘型抗裂减水剂继续搅拌95s,得混合料,搅拌时室内温度为23℃,相对湿度为60%;将所得混合料进行浇筑,成型,在所得成型试块表面涂抹二氧化钛-硅烷表面保护剂,涂覆量为480g/m2,最后进行表面覆薄膜养护,即得所述抗裂绿色降碳清水混凝土。
其中采用的减水剂的制备方法包括:将β-萘磺酸盐甲醛缩合物50份、葡萄糖月桂酸脂30份、甲醇钠3份、甲醇6份、聚山梨醇酯13份加入120份水中,升温至60℃,搅拌50min,得混合液A;然后加115份水升温至60℃,再加入三七皂苷21份,氨基苯磺酸35份、甲基硅油22份,木质素15份,引发剂过硫酸铵15份,搅拌60min,得混合液B;然后加入混合液A,搅拌60min,静置降低至常温22℃,即得对比例所用的减水剂。
经测试,所得清水混凝土的28d抗压强度可达33.2MPa,坍落度为185mm,扩展度为550mm,抗冻等级为F100,抗渗等级为P6,3d收缩率为452×10-6,单位面积上的总开裂面积可达524mm2/m2
本发明不局限于上述实施方式,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种绿色抗裂降碳清水混凝土,其特征在于,各组分及其所占重量份数包括:超硫酸盐水泥400~500份,粉煤灰 100~150份,微硅粉 20~30份,漂珠 50~100份,膨胀珍珠岩 50~90份,钢渣砂 500~650份,卵石 900~1100份,降粘型抗裂减水剂5~15份,水150~180份,同时混凝土表面涂抹有纳米二氧化钛-硅烷表面保护剂;其中,所述超硫酸盐水泥以电石渣水泥熟料、矿渣和脱硫石膏为主要原料进行球磨得到;
所述纳米二氧化钛-硅烷表面保护剂以硅烷乳液、纳米二氧化钛和环氧树脂为主要组分,采用溶胶-凝胶法制备得到。
2.根据权利要求1所述的绿色抗裂降碳清水混凝土,其特征在于,所述超硫酸盐水泥的比表面积为380~420m2/kg,28d强度为45.6~49.5MPa。
3.根据权利要求1所述的绿色抗裂降碳清水混凝土,其特征在于,所述超硫酸盐水泥中各原料及其所占重量份数包括:电石渣水泥熟料 5~10份,矿渣 75~85份,脱硫石膏 3~8份。
4.根据权利要求1所述的绿色抗裂降碳清水混凝土,其特征在于,所述降粘型抗裂减水剂的制备方法包括如下步骤:
1)将β-萘磺酸盐甲醛缩合物和聚乙二醇月桂酸酯加入水中混合均匀,得混合液A;将甲醇钠、复合醇溶剂和聚山梨醇酯用水稀释后与混合液A混合,进行加热搅拌处理;降温;然后加入白云母粉、蛭石粉,进行二次搅拌处理,加入三帖皂苷进行三次搅拌处理,得混合液B;
2)在加热条件下,将十二烷基苯磺酸、聚氧丙烯甘油醚聚醚改性硅油加入水中,进行四次搅拌处理,加入引发剂进行搅拌,加入木质素和碳纤维丝,进行五次搅拌处理,静置,使内部温度降低至45~55℃;然后加入混合液B,进行六次搅拌处理,静置降低至常温,即得所述降粘型抗裂减水剂。
5.根据权利要求4所述的绿色抗裂降碳清水混凝土,其特征在于,所述降粘型抗裂减水剂的制备过程中,各原料及其所占重量份数包括:β-萘磺酸盐甲醛缩合物35~55份,聚乙二醇月桂酸酯25~35份,甲醇钠2~5份,复合醇溶剂 6~10份,聚山梨醇酯11~15份,白云母粉20~35份,蛭石粉10~25份,三帖皂苷15~35份,十二烷基苯磺酸25~55份,聚氧丙烯甘油醚聚醚改性硅油15~25份,木质素10~20份,碳纤维丝5~10份,引发剂15~25份。
6.根据权利要求1所述的绿色抗裂降碳清水混凝土,其特征在于,所述纳米二氧化钛-硅烷表面保护剂的制备方法包括如下步骤:将钛源加入5~15%用量的醇溶剂中,混合均匀,得A液;将环氧树脂和硝酸加入剩余醇溶剂中混合均匀,得B液;将B液滴加至A液中,进行一次搅拌,待溶胶呈乳白色停止搅拌,然后将所得二氧化钛溶胶加入经超声分散的硅烷乳液中,进行二次搅拌,即得所述纳米二氧化钛-硅烷表面保护剂。
7.根据权利要求6所述的绿色抗裂降碳清水混凝土,其特征在于,所述纳米二氧化钛-硅烷表面保护剂中各原料及其所占重量份数包括:钛源5~15份,醇溶剂 20~45份,硝酸5~15份,环氧树脂15~30份,硅烷乳液150~180份。
8.根据权利要求1所述的绿色抗裂降碳清水混凝土,其特征在于,所述纳米二氧化钛-硅烷表面保护剂在混凝土表面的设置量为300~500g/m2
9.根据权利要求1所述的绿色抗裂降碳清水混凝土,其特征在于,所述粉煤灰为F类II级粉煤灰,28d胶砂活性为65~70%;微硅粉的比表面积为24000~25000cm2/g,28d活性为100~106%;漂珠密度为650~710kg/m3;钢渣砂3620~2680kg/m3;卵石为天然卵石,级配为5~26.5mm。
10.权利要求1~9任一项所述绿色抗裂降碳清水混凝土的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)按配比称取各原料,各组分及其所占重量份数包括:超硫酸盐水泥400~500份,粉煤灰 100~150份,微硅粉 20~30份,漂珠 50~100份,膨胀珍珠岩 50~90份,钢渣砂500~650份,卵石 900~1100份,降粘型抗裂减水剂 5~15份,水150~180份;
2)采用强制式搅拌机,先将漂珠、膨胀珍珠岩、钢渣砂、卵石与30~40%用量的水进行一次拌合,再加入超硫酸盐水泥、粉煤灰和微硅粉进行二次拌合,最后加入剩余水与降粘型抗裂减水剂进行三次拌合,得混合料;
3)将所得混合料进行浇筑,成型,在所得成型试块表面涂抹纳米二氧化钛-硅烷表面保护剂,最后进行表面覆膜养护,即得所述绿色抗裂降碳清水混凝土。
CN202311272596.6A 2023-09-28 2023-09-28 一种绿色抗裂降碳清水混凝土及其制备方法 Active CN117342851B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311272596.6A CN117342851B (zh) 2023-09-28 2023-09-28 一种绿色抗裂降碳清水混凝土及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311272596.6A CN117342851B (zh) 2023-09-28 2023-09-28 一种绿色抗裂降碳清水混凝土及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117342851A CN117342851A (zh) 2024-01-05
CN117342851B true CN117342851B (zh) 2025-02-18

Family

ID=89364228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311272596.6A Active CN117342851B (zh) 2023-09-28 2023-09-28 一种绿色抗裂降碳清水混凝土及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117342851B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104086105A (zh) * 2014-06-21 2014-10-08 安徽华塑股份有限公司 电石渣水泥熟料生产线工艺
CN107827379A (zh) * 2017-11-28 2018-03-23 唐山北极熊建材有限公司 高抗折超硫酸盐水泥及其制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108947449A (zh) * 2018-09-05 2018-12-07 江苏夫科技股份有限公司 一种磷石膏超硫酸盐水泥及其制备方法
CN109456008A (zh) * 2018-12-27 2019-03-12 浙江大经住工科技有限公司 一种抗冻抗裂混凝土及其制备方法
US10947159B2 (en) * 2019-03-21 2021-03-16 Tangshan Polar Bear Building Materials Co., Ltd. Granulated blast-furnace slag activator, its manufacturing method thereof, and manufacturing method of cement
CN111072331B (zh) * 2019-12-16 2021-10-08 河北工程大学 一种用片麻岩尾矿和废弃光伏板制备混凝土的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104086105A (zh) * 2014-06-21 2014-10-08 安徽华塑股份有限公司 电石渣水泥熟料生产线工艺
CN107827379A (zh) * 2017-11-28 2018-03-23 唐山北极熊建材有限公司 高抗折超硫酸盐水泥及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN117342851A (zh) 2024-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106007599B (zh) 一种超轻质混凝土及其制备方法
CN105948665B (zh) 一种早强低收缩高韧性水泥基工程材料及其制备方法
CN108929080A (zh) 一种微膨胀补偿收缩超高性能混凝土及其制备方法
CN111606612B (zh) 碱激发胶凝材料及其使用方法
CN113354357A (zh) 二氧化硅气凝胶改性保温砌筑砂浆及使用方法
CN114409347A (zh) 一种免蒸养低成本超高性能混凝土及其制备方法
CN111732395B (zh) 一种废旧混凝土基再生干粉砌筑砂浆及其制备方法
CN108164217A (zh) 一种常温养护超高性能混凝土及其制备方法
CN109987899A (zh) 一种具有补强、内养护和补偿收缩功能的混凝土制备方法
CN111943626A (zh) 石膏基墙体找平材料及其制备方法和使用方法
CN114014613A (zh) 一种耐盐腐蚀混凝土及其制备方法
CN111003966B (zh) 一种抗硫酸盐低碱硅酸盐水泥增强剂及其应用
CN109650771B (zh) 一种减缩抗裂增强剂、c50机制砂混凝土及制备方法
CN111533506A (zh) 聚合物抗裂防水保温砂浆
CN117342851B (zh) 一种绿色抗裂降碳清水混凝土及其制备方法
CN111875329A (zh) 以磷石膏基水硬性复合胶凝材料制备的抹灰砂浆及其制备
CN113603444B (zh) 一种固废基干混砂浆及其制备方法
CN113149547B (zh) 一种碱激发再生粘土砖粉胶凝材料及其制备方法和应用
CN115286311A (zh) 一种防渗抗裂的水泥砂浆材料及其制备方法
CN111908880A (zh) 以磷石膏基水硬性复合胶凝材料制备的保温板及其制备
CN118851708B (zh) 一种地面用生态低碳找平流动砂浆及其制备方法
CN110683820A (zh) 一种预制住宅排气道砂浆
CN109942234A (zh) 一种掺加水性环氧树脂及固化剂的泡沫混凝土制备方法
CN116535180B (zh) 一种纤维增强砂浆及其制备方法
CN117923861B (zh) 一种高强度混凝土及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant