一种用于寒区抗冻融的混凝土的制作方法

文档序号:1845531阅读:197来源:国知局
专利名称:一种用于寒区抗冻融的混凝土的制作方法
技术领域
本发明属于建筑材料工程技术领域,具体涉及ー种用于寒区抗冻融的混凝土。
背景技术
在寒冷地区,水利工程、水泥混凝土路面、桥梁等基础设施在冻融循环的侵蚀下カ学性能及微观结构迅速劣化,工程达不到设计的使用寿命。现有技术主要通过调整水胶比、添加矿物掺合料及引气剂的方式,提高混凝土的抗冻融循环性能。和普通混凝土相比,这些 技术或提高了混凝土的密实度,或強化及减小了混凝土内的界面过渡区,或在混凝土内引入均匀封闭的孔,在一定程度上提高了混凝土的抗冻融循环性能。发明专利201110074578. 8提供ー种自密实抗冻融混凝土。其特征是Im3混凝土中含有水泥375 475kg,细骨料785 835kg,粗骨料794 905kg,水160 175kg,粉煤灰O 126kg,磨细矿渣O 155kg,高性能减水剂6. 75 9. 55kg,废旧橡胶轮胎颗粒10 30kg。自密实抗冻融混凝土的制备エ艺是机械搅拌,搅拌时间180秒 240秒。在混凝土冻融循环过程中,水是冻害的“元凶”。上述技术没有从根本上阻止外加水分的渗入,也就无法大幅提升混凝土的抗冻融循环性能,尤其是在除冰盐、水分充足的环境中。

发明内容
本发明弥补了传统混凝土的不足,提供了一种用于寒区抗冻融的混凝土,该混凝土在寒冷地区使用力学性能下降较低、表面剥蚀及弹性模量损失小,具有广阔的发展空间和市场前景。I、本发明是通过以下技术方案实现的,本发明的一种用于寒区抗冻融的混凝土组分及含量为=Im3的混凝土中含有普通硅酸盐水泥270 450 KgjK 90 200 Kg,建筑用砂600 750 Kg,碎石1100 1250 Kg,矿物掺合料为30 200 Kg,引气剂掺量为水泥质量的O. 02 O. 1%,内掺有机硅掺量为水泥质量的O. 5 2%。上述的混凝土的表面上涂覆有机硅涂料,其用量为O. 05 O. 25 Kg/m2。上述的建筑用砂为中砂。上述的碎石最大粒径31. 5mm。上述的矿物掺合料为粉煤灰、磨细矿渣中的ー种或两种混合。上述的引气剂为上海麦斯特公司生产的MICR0-AIR 202混凝土引气剂。上述的内掺有机硅为湖北菲格高薪材料有限公司生产的甲基硅醇钠。上述的有机硅涂料为专利200810064004. O所述的用于路桥混凝土路面抗盐冻剥蚀的复合外加剂。上述的粉煤灰为I级灰或II级灰中的ー种。上述的磨细矿渣为S105级、S95级或S75级中的ー种。本发明的寒区抗冻融的混凝土的制法及其使用方法按上述比例将普通硅酸盐水泥、砂、碎石、内掺有机硅、引气剂和矿物掺合料均匀混合,放入搅拌机中加水充分搅拌,得到混凝土。28d龄期后在表面涂刷有机硅涂料,干燥24h后可到寒区超抗冻融的混凝土。本发明混凝土的机理在混凝土中添加矿物掺合料可以细化孔结构,减小界面过渡区;内部添加的有机硅可以在混凝土中在CO2的作用下生成甲基硅醇。在碱性物质(0H_)的激发下,甲基硅醇形成三维的聚硅氧烷树脂,为憎水性高分子材料。该树脂与混凝土中的0に发生化学作用,填充了混凝土中的孔隙。而有机硅涂料能够增大混凝土表面和外部侵蚀介质之间的润湿角,在混凝土表面形成防水层。
本发明具有以下有益效果
1、本发明的混凝土的内部掺加有机硅,填充充堵塞混凝土内部孔隙,外部涂料涂刷的方式増加防水层,提高了混凝土抗冻融循环;
2、该混凝土具有在寒区冻融循环后力学性能降低小,剥蚀量和相对动弹性模量损失低等特点;
3、在混凝土中加入粉煤灰和磨细矿渣能够降低混凝土的工程造价、节约成本、达到利废环保的目的。
具体实施例方式下面对本发明的实施方式进行详细说明本实施例在以本发明技术方案为前提下进行,提供了详细的实施方式和具体操作过程,但本发明的保护范围不限于以下的实施例。下述事实例中未注明具体条件的试验方法,通常按现行相关规范进行。实施例I
本发明的超抗冻融的混凝土的组分和采用比例为普通硅酸盐水泥270 450 Kg/m3、水90 200 Kg/m3、建筑用砂600 750 Kg/m3、碎石1100 1250 Kg/m3、矿物惨合料30 200 Kg、引气剂掺量为水泥的O. 02% O. 1%、内掺有机硅掺量为水泥的O. 5 2%。混凝土的表面上涂覆有机硅涂料,其用量为O. 05 O. 25 Kg/m2。建筑用砂为中砂。碎石最大粒径31.5_。矿物掺合料为粉煤灰、磨细矿渣中的ー种或几种混合。引气剂为上海麦斯特公司生产的MICR0-AIR 202混凝土引气剂。内掺有机硅为湖北菲格高薪材料有限公司生产的甲基硅醇钠。有机硅涂料为专利200810064004. O所述的用于路桥混凝土路面抗盐冻剥蚀的复合外加剂。粉煤灰为I级灰或II级灰中的ー种。磨细矿渣为S105级、S95级或S75级中的ー种。实施例2
本实施例用于寒区抗冻融的混凝土的组分及采用比例为南京海螺水泥有限公司生产的海螺牌P · 042. 5普通硅酸盐水泥270Kg/m3、I级粉煤灰100 Kg/m3、建筑用中砂650 Kg/m3、碎石1250 Kg/m3、水200Kg/m3、MICRO-AIR 202混凝土引气剂掺量为水泥的O. 02%、甲基硅醇钠掺量为水泥的O. 5%、有机硅涂料为O. 05 Kg/m2。按上述比例将水泥、粉煤灰、砂、碎石、引气剂及内掺有机硅均匀混合,加入搅拌用水在搅拌机中充分搅拌,得到混凝土。28d龄期后在表面涂刷有机硅涂料,干燥24h后可到寒区抗冻融的混凝土。实施例3
本实施例用于寒区抗冻融的混凝土的组分及采用比例为南京海螺水泥有限公司生产的海螺牌P · 042. 5普通硅酸盐水泥450Kg/m3、S105级磨细矿渣50 Kg/m3、建筑用中砂750Kg/m3、碎石1020 Kg/m3、水180Kg/m3、MICR0-AIR 202混凝土引气剂掺量为水泥的0. 08%、甲基硅醇钠掺量为水泥的O. 8%、有机硅涂料为O. I Kg/m2。按上述比例将水泥、磨细矿渣、砂、碎石、内掺有机硅、引气剂及内掺有机硅均匀混合,加入搅拌用水在搅拌机中充分搅拌,得到混凝土。28d龄期后在表面涂刷有机硅涂料,干燥24h后可到寒区抗冻融的混凝土。实施例4
本实施例用于寒区抗冻融的混凝土的组分及采用比例为南京海螺水泥有限公司生产的海螺牌P · 052. 5普通硅酸盐水泥270Kg/m3、建筑用中砂700 Kg/m3、碎石1200 Kg/m3、水90Kg/m3、S75级磨细矿渣30 Kg/m3、MICRO-AIR 202混凝土引气剂掺量为水泥的O. 08%、甲基硅醇钠掺量为水泥的O. 1%、有机硅涂料为O. 15 Kg/m2。按上述比例将水泥、磨细矿渣、砂、碎石、内掺有机硅、引气剂及内掺有机硅均匀混合,加入搅拌 用水在搅拌机中充分搅拌,得到混凝土。28d龄期后在表面涂刷有机硅涂料,干燥24h后可到寒区抗冻融的混凝土。实施例5
本实施例用于寒区抗冻融的混凝土的组分及采用比例为南京海螺水泥有限公司生产的海螺牌P · 052. 5普通硅酸盐水泥330Kg/m3、建筑用中砂600 Kg/m3、碎石1100 Kg/m3、水190Kg/m3、II级粉煤灰100Kg/m3、S95磨细矿渣100Kg/m3、MICR0_AIR 202混凝土引气剂掺量为水泥的O. 1%、甲基娃醇钠掺量为水泥的2%、有机娃涂料为O. 25 Kg/m2。按上述比例将水泥、粉煤灰、磨细矿渣、砂、碎石、内掺有机硅、引气剂及内掺有机硅均匀混合,加入搅拌用水在搅拌机中充分搅拌,得到混凝土。28d龄期后在表面涂刷有机硅涂料,干燥24h后可到寒区抗冻融的混凝土。实施例6
采用GB/T50082 2009标准中的快速冻融循环实验方法,对实施例2 5的制备的混凝土分别进行冻融循环实验(300次),得到混凝土表面涂刷有机硅涂料之前和之后的检测结果,其结果详见表I所示。表I寒区超抗冻融的混凝土的基本性能
权利要求
1.一种用于寒区抗冻融的混凝土,其特征在于该混凝土组分及含量为,Im3的混凝土中含有普通硅酸盐水泥270 450 Kg,水90 200 Kg,建筑用砂600 750 Kg,碎石1100 1250 Kg,矿物掺合料为30 200 Kg,引气剂掺量为水泥质量的0. 02 0. 1%,内掺有机硅掺量为水泥质量的0. 5 2%。
2.根据权利要求I所述的ー种用于寒区抗冻融的混凝土,其特征在于所述的混凝土的表面上涂覆有机硅涂料,其用量为0. 05 0. 25 Kg/m2。
3.根据权利要求I所述的ー种用于寒区抗冻融的混凝土,其特征在于所述的建筑用砂为中砂。
4.根据权利要求I所述的ー种用于寒区抗冻融的混凝土,其特征在于所述的碎石最大粒径为31. 5mm。
5.根据权利要求I所述的ー种用于寒区抗冻融的混凝土,其特征在于所述的引气剂为混凝土引气剂。
6.根据权利要求I所述的ー种用于寒区抗冻融的混凝土,其特征在于所述的内掺有机硅为甲基硅醇钠。
7.根据权利要求I所述的ー种用于寒区抗冻融的混凝土,其特征在于所述的矿物掺合料为粉煤灰、磨细矿渣中的ー种或两种混合。
8.根据权利要求7所述的ー种用于寒区抗冻融的混凝土,其特征在于所述的粉煤灰为I级灰或II级灰中的ー种。
9.根据权利要求7所述的ー种用于寒区抗冻融的混凝土,其特征在于所述的磨细矿渣为S105级、S95级或S75级中的ー种。
全文摘要
本发明公开了一种建筑材料技术领域的寒区抗冻融的混凝土,其中1m3混凝土的组分及含量为普通硅酸盐水泥270~450Kg、水90~200Kg,建筑用砂600~750Kg、碎石1100~1250Kg、矿物掺合料为30~200Kg、引气剂掺量为水泥质量的0.02~0.1%、内掺有机硅掺量为水泥质量的0.5~2%。按上述比例将普通硅酸盐水泥、建筑用砂、碎石、内掺有机硅、引起剂和矿物掺合料均匀混合,放入在搅拌机中加水充分搅拌,得到混凝土。28d龄期后在表面涂刷有机硅涂料,干燥24h后可到寒区超抗冻融的混凝土。本发明的混凝土在寒冷地区使用力学性能下降较低、表面剥蚀及弹性模量损失小,具有广阔的发展空间和市场前景。
文档编号C04B41/46GK102627437SQ201210131328
公开日2012年8月8日 申请日期2012年5月2日 优先权日2012年5月2日
发明者李中华, 苏超, 郑铎 申请人:河海大学
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