本发明涉及混凝土裂缝控制
技术领域：
，更具体地说，它涉及一种抗裂混凝土。
背景技术：
：混凝土是现代建筑工程中使用最广泛、应用量最大的人工材料，它具有许多优点，如耐久性好、承载力强、原材料来源丰富等等，可以配制成不同强度、不同性能、不同形状的建筑构件。从1824年波特兰水泥发明至今，混凝土的发展取得了巨大的进展。钢筋混凝土原理的应用大大扩展了混凝土的使用范围，水灰比学说奠定了现代混凝土的理论基础，外加剂的出现为混凝土的改性又开辟了新的道路。但是，正如混凝土专家吴中伟在《混凝土科学技术的反思》一文中指出：“混凝土材料发展至今，出现了流动性与密实性的矛盾，出现了早期和后期裂缝的问题，出现了耐久性的问题。”在诸多混凝土结构的建设和使用过程中，裂缝问题作为混凝土耐久性问题的一个重要课题一直困扰着工程技术人员。尤其是随着近年来，商品混凝土和泵送混凝土的广泛应用以及结构形式日趋大型化、复杂化，使得这一问题越发突出。混凝土由干硬性和低流动性向高流动性转变，在提高混凝土匀质性和质量的同时也使得水泥用量增加、骨料粒径减小，这些都导致水化热增加和混凝土收缩的增大，大大加大了混凝土裂缝出现的可能性。因此，通过科学的研究裂缝的产生，采取有效的防治措施，将裂缝的有害程度控制在允许范围之内，对混凝土的实际生产有着重要的意义。技术实现要素：针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种抗裂混凝土，具有较好的抗裂性能。为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种抗裂混凝土，以质量份数计，其原料包括：凝胶材料400～450份、砂子700～800份、石子1000～1100份、水150～190份、外加剂5～15份；其中，所述凝胶材料包括水泥、矿粉和粉煤灰，所述水泥的质量与所述矿粉和粉煤灰质量和之比为1.2～1.6，所述矿粉的质量与所述粉煤灰的质量之比为0.3～0.6。本发明具有较好的抗裂性能。本发明较优选地，所述水的质量与所述凝胶材料的质量之比为0.4～0.45。本发明较优选地，所述凝胶材料的质量与所述砂子的质量之比为0.5。本发明较优选地，所述凝胶材料的质量和所述石子的质量之比为0.4。本发明较优选地，所述外加剂包括聚羧酸系高性能减水剂、L-苏糖酸钙、聚甲基丙烯酸、1,2,3,4,5-戊五醇、聚乙二醇、松香酸；所述聚羧酸系高性能减水剂、L-苏糖酸钙、聚甲基丙烯酸、1,2,3,4,5-戊五醇、聚乙二醇、松香酸的质量份数比为8～12:4～8:6～10:2～3:4～5:1～2。本发明较优选地，所述聚羧酸系高性能减水剂、L-苏糖酸钙、聚甲基丙烯酸、1,2,3,4,5-戊五醇、聚乙二醇、松香酸的质量份数比为9:4:7:2:4:1.25。本发明较优选地，所述矿粉为S95级矿粉，密度为2.9～3.1g/cm3，比表面积为400～450m2/Kg，含水率为0.3～0.4％；所述粉煤灰为II级粉煤灰，细度为17～19，吸水量比100～102％，烧失量为1.5～3.0％，含水量为0.1～0.2％。本发明较优选地，所述砂子为II区中砂子，由尾矿砂与天然砂级配组成，所述尾矿砂和天然砂的级配掺合比例为4：6～6：4；所述尾矿砂细度模数为2.6～3.0，石粉含量为4～6％，表观密度为2650～2750kg/m3，松散堆积密度为1700～1800kg/m3；所述天然砂细度模数为2.3～3.0，含泥量为1.5～2.5％，表观密度为2600～2700Kg/m3，松散堆积密度为1650～1750Kg/m3，碱集料反应-14d膨胀率为0.01～0.02％。本发明较优选地，所述石子的平均粒径为5～25mm，含泥量为0.1～0.2％，表观密度为2650～2750Kg/m3，松散堆积密度为1500～1600Kg/m3，碱集料反应-14d膨胀率为0.04～0.05％。本发明较优选地，所述水泥为P.O42.5硅酸盐水泥。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：(1)本发明通过大量实验得出：水泥的质量与矿粉和粉煤灰质量和之比最佳为1.2～1.6，矿粉的质量与粉煤灰的质量之比最佳为0.3～0.6，水的质量与所述凝胶材料的质量之比最佳为0.4～0.45，凝胶材料的质量与砂子的质量之比最佳为0.5，凝胶材料的质量和石子的质量之比最佳为0.4。(2)本发明提供了一种外加剂，该外加剂是由聚羧酸系高性能减水剂、L-苏糖酸钙、聚甲基丙烯酸、1,2,3,4,5-戊五醇、聚乙二醇、松香酸组成，该外加剂能明显提高本发明抗裂混凝土的抗裂性能。(3)聚羧酸系高性能减水剂、L-苏糖酸钙、聚甲基丙烯酸、1,2,3,4,5-戊五醇、聚乙二醇、松香酸的质量份数比最佳为9:4:7:2:4:1.25。(4)L-苏糖酸钙、1,2,3,4,5-戊五醇、聚乙二醇这三种物质对本发明抗裂混凝土的抗裂性能具有很大影响，而且三者缺一不可。(5)L-苏糖酸钙、1,2,3,4,5-戊五醇、聚乙二醇这三中物质对本发明抗裂混凝土的其它性能具有相互促进的作用。具体实施方式本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。本发明中实施例1～24抗裂混凝土的制备工艺为：将原料经过准确计量，放入搅拌机内，搅拌45s。圆环实验使用时仪器是混凝土劈裂试模：Φ420×305×100，由天津市东丽区亚兴自动化实验仪器厂购得。限制收缩率试验：根据http://www.docin.com/p-453050440.html中附件A掺抗裂防水剂的混凝土限制膨胀率及限制收缩率的测定方法，测定本发明抗裂混凝土的限制收缩率。表1.0实施例1～6抗裂混凝土的组分表对实施例1～6分别进行圆环试验和限制收缩率试验，圆环试验结果见表1.1，限制收缩率试验结果见表1.2。表1.1实施例1～6的圆环试验开裂时间实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6开裂时间(h)223069703224表1.2实施例1～6的限制收缩率试验实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例63d(％)0.0260.0100.0030.0050.0080.0217d(％)0.0640.0280.0180.0200.0250.05914d(％)0.1110.0510.0350.0420.0480.09628d(％)0.1270.0620.0510.0520.0550.113观察表1.1和表1.2可以看出，通过对比实施例1和实施例2实验数据，实施例2的圆环开裂时间和限制收缩率的实验数据都优于实施例1，而实施例1和实施例2中的水泥的质量与所述矿粉和粉煤灰质量和之比均为1.2、矿粉的质量与粉煤灰的质量之比不同，因此可以看出：实施例2中矿粉的质量与粉煤灰的质量之比为0.3优于实施例1中矿粉的质量与粉煤灰的质量之比为2。通过对比实施例5和实施例6的实验数据，实施例5的圆环开裂时间和限制收缩率的实验数据都优于实施例6，而实施例5和实施例6中的水泥的质量与所述矿粉和粉煤灰质量和之比均为1.6、矿粉的质量与粉煤灰的质量之比不同，因此可以看出：实施例5矿粉的质量与粉煤灰的质量之比为0.6优于实施例6中矿粉的质量与粉煤灰的质量之比为1.8。通过对比实施例2和实施例3的实验数据，实施例3的圆环开裂时间和限制收缩率的实验数据都优于实施例2，而实施例2和实施例3中的矿粉的质量与粉煤灰的质量之比相同，而水泥的质量与矿粉和粉煤灰质量和之比不同，因此可以看出：实施例3中水泥的质量与矿粉和粉煤灰质量和之比为1.4优于实施例2中水泥的质量与矿粉和粉煤灰质量和之比1.2。通过对比实施例4和实施例5的实验数据，实施例4的圆环开裂时间和限制收缩率的实验数据都优于实施例5，而实施例4和实施例5中的矿粉的质量与粉煤灰的质量之比相同，而水泥的质量与矿粉和粉煤灰质量和之比不同，因此可以看出：实施例4中水泥的质量与矿粉和粉煤灰质量和之比为1.5优于实施例2中水泥的质量与矿粉和粉煤灰质量和之比1.6。通过对比实施例3和实施例4的实验数据可以看出，实施例3和实施例4的圆环开裂时间和限制收缩率的实验数据相差不大，因此可以看出：水泥的质量与矿粉和粉煤灰质量和之比最佳为1.4～1.5，矿粉的质量与粉煤灰的质量之比最佳为0.3～0.6。表2.0实施例7～10抗裂混凝土的组分表对实施例7～10分别进行圆环试验和限制收缩率试验，圆环试验结果见表2.1，限制收缩率试验结果见表2.2。表2.1实施例7～10的圆环试验开裂时间实施例7实施例8实施例9实施例10开裂时间(h)7511011289--表示在观察期间为开裂情况发生。表2.2实施例7～10的限制收缩率试验实施例7实施例8实施例9实施例103d(％)0.0430.0030.0060.0517d(％)0.0550.0160.0230.06214d(％)0.0710.0340.0300.07528d(％)0.0740.0630.0430.078观察表2.1和表2.2可以看出，通过对比实施例7～10的实验数据，实施例8和实施例9的圆环开裂时间和限制收缩率的实验数据相差不大，且远远优于实施例7和实施例10的实验结果，因此可以看出：水的质量与凝胶材料的质量之比最佳为0.4～0.45。表3.0实施例11～13抗裂混凝土的组分表对实施例11～13分别进行圆环试验和限制收缩率试验，圆环试验结果见表3.1，限制收缩率试验结果见表3.2。表3.1实施例11～13的圆环试验开裂时间实施例11实施例12实施例13开裂时间(h)428342表3.2实施例11～13的限制收缩率试验实施例11实施例12实施例133d(％)0.00200.0027d(％)0.0100.0090.01514d(％)0.0230.0170.03028d(％)0.0320.0190.034观察表3.1和表3.2可以看出，通过对比实施例11～13的实验数据，实施例12为较佳，且优于实施例11和实施例13的实验结果，因此可以看出：凝胶材料的质量与砂子的质量之比最佳为0.5。表4.0实施例14～17抗裂混凝土的组分表对实施例14～17分别进行圆环试验和限制收缩率试验，圆环试验结果见表4.1，限制收缩率试验结果见表4.2。表4.1实施例14～17的圆环试验开裂时间实施例14实施例15实施例16实施例17开裂时间(h)9611110683表4.2实施例14～17的限制收缩率试验实施例14实施例15实施例16实施例173d(％)0.0130.0020.0030.0167d(％)0.0410.0220.0250.03914d(％)0.0570.0340.0380.04928d(％)0.0790.0520.0560.078观察表4.1和表4.2，通过对比实施例14～17的实验数据，实施例15和实施例16的圆环开裂时间和限制收缩率的实验数据相差不大，略优于实施例14和实施例17的实验结果，因此可以看出：凝胶材料的质量和石子的质量之比为0.38～0.39。表5.0实施例18～21抗裂混凝土的组分表对实施例18～21分别进行圆环试验和限制收缩率试验，圆环试验结果见表5.1，限制收缩率试验结果见表5.2。表5.1实施例18～21的圆环试验开裂时间实施例18实施例19实施例20实施例21开裂时间(h)174169181220表5.2实施例18～21的限制收缩率试验实施例18实施例19实施例20实施例213d(％)0.0110.0120.01307d(％)0.0310.0240.0360.00514d(％)0.0470.0340.0450.02528d(％)0.0520.0620.0510.031通过表5.1和表5.2可以看出，在实施例18～21中其它物质的配比采用上述实验得出的最佳配比时，实施例18～20的实验结果不是很理想，只有实施例21得到较为理想的实验结果。这是可能是由于外加剂中聚羧酸系高性能减水剂、L-苏糖酸钙、聚甲基丙烯酸、1,2,3,4,5-戊五醇、聚乙二醇和松香酸的配比不同造成的，且这六种物质的最佳质量份数比为9:4:7:2:4:1.25。表6.0实施例21和对比例1～3抗裂混凝土的组分表对实施例21和对比例1～3分别进行圆环试验和限制收缩率试验，圆环试验结果见表6.1，限制收缩率试验结果见表6.2。表6.1实施例21和对比例1～3的圆环试验开裂时间实施例21对比例1对比例2对比例3开裂时间(h)220509179表6.2实施例21和对比例1～3的限制收缩率试验实施例21对比例1对比例2对比例33d(％)00.0410.290.397d(％)0.0050.0580.420.5914d(％)0.0250.0770.610.7328d(％)0.0310.0890.840.91通过表6.1和表6.2可以看出，对比例1～3的实验结果明显差于实施例21的实验结果，而且，相较于实施例21而言，对比例1未加入L-苏糖酸钙、对比例2未加入1,2,3,4,5-戊五醇、对比例3未加入聚乙二醇，因此可以看出：L-苏糖酸钙、1,2,3,4,5-戊五醇、聚乙二醇这三种物质对本发明抗裂混凝土的抗裂性能具有很大影响，而且三者缺一不可。对实施例21以及对比例1～3抗裂混凝土进行性能检测，检测结果见表6.3。表6.3实施例21和对比例1～3抗裂混凝土的性能通过表6.3可以看出，L-苏糖酸钙、1,2,3,4,5-戊五醇、聚乙二醇这三种物质对本发明抗裂混凝土的其它性能也有显著的影响，L-苏糖酸钙、1,2,3,4,5-戊五醇、聚乙二醇这三中物质对本发明抗裂混凝土的其它性能具有相互促进的作用。当前第1页1 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