本发明涉及一种节能型混凝土及其制备方法。
背景技术：
混凝土是由水泥砂浆和粗骨料组成的毛细孔多孔体。在拌制混凝土时为了得到必要的和易性,加入的拌和水总要多于水泥的水化水。这部分多余的水便以游离水的形式滞留于混凝土中形成连通的毛细孔, 并占有一定的体积。对于我国北方寒冷地区的建筑工程，水利工程中的混凝土。
1）混凝土处于饱水状态时：水遇冷结冰会发生体积膨胀, 当膨胀产生的压力大于混凝土的抗拉强度时，会引起混凝土内部结构的破坏。在反复的冻融循环 作用下，会引起混凝土的剥落以及强度的降低。
2）混凝土处于饱水状态时 ：混凝土中除了 毛细孔之外还有一部分水泥水化后形成的凝胶孔和其他原因形成的非毛细孔，这些空隙中 常混有空气。因此 , 当毛细孔中的水结冰膨胀时 , 这些气孔能起到缓冲调节作用，即能将 一部分未结冰的水挤入凝胶孔和非毛细孔，从而减少膨胀压力 ；但在冻融循环的作用下，挤 入凝胶孔和非毛细孔的水会越来越多，直至处于饱和状态，最后引起混凝土的剥落和强度 的降低。
目前，寒冷地区的土木工程、水利工程中使用的混凝土大部分为普通混凝土，在经受100次以下的冻融循环作用后，强度即大幅度降低，强度损失过快，且在冻融循环作用下，混凝土外层容易剥落、分离。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种节能型混凝土及其制备方法，本发明的混凝土可以解决目前处于寒冷地区的混凝土受冻融循环作用后，强度损失以及混凝土剥落、分离过快的问题。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
一种节能型混凝土，由以下质量份数的物质组成：
硅酸盐水泥 80-120份
碎石 100-120份
铁粉 12-15份
亚硫酸钠粉 16-20份
粉煤灰 30-60份
工业废渣 4-8份
玻璃纤维 6-12份
偶联剂 8-12份
硅酸钠 14-20份
硫化钠 4-10份
活性炭 6-8份
石子 70-160份
发泡剂 1-3份
余量为水。
优选地，由以下质量份数的物质组成：硅酸盐水泥80份、碎石120份、铁粉12份、亚硫酸钠粉20份、粉煤灰30份、工业废渣8份、玻璃纤维6份、偶联剂12份、硅酸钠20份、硫化钠10份、活性炭6份、石子160份、发泡剂3份、余量为水。
优选地，由以下质量份数的物质组成：硅酸盐水泥120份、碎石100份、铁粉15份、亚硫酸钠粉16份、粉煤灰30份、工业废渣8份、玻璃纤维6份、偶联剂12份、硅酸钠20份、硫化钠10份、活性炭8份、石子160份、发泡剂1份、余量为水。
优选地，由以下质量份数的物质组成：硅酸盐水泥100份、碎石110份、铁粉15份、亚硫酸钠粉16份、粉煤灰30份、工业废渣8份、玻璃纤维6份、偶联剂12份、硅酸钠20份、硫化钠10份、活性炭6份、石子160份、发泡剂2份、余量为水。
优选地，由以下质量份数的物质组成：硅酸盐水泥110份、碎石120份、铁粉12份、亚硫酸钠粉20份、粉煤灰60份、工业废渣4份、玻璃纤维12份、偶联剂8份、硅酸钠20份、硫化钠10份、活性炭8份、石子160份、发泡剂2份、余量为水。
一种节能型混凝土的制备方法，包括以下步骤：
1）将硅酸盐水泥、碎石、铁粉、亚硫酸钠粉、粉煤灰投放至节能型混凝土搅拌器中进行搅拌，搅拌时间3-6min，搅拌完成后，在不停止节能型混凝土搅拌器的同时，再加入工业废渣、玻璃纤维、偶联剂、硅酸钠、硫化钠、活性炭、石子和发泡剂，加入完成后继续搅拌5-10min，得到混合物料；
2）在步骤1）中所得到的混合物料中加入水，水的加入量为混合物料总质量的1/3，加入完成后，通过节能型混凝土搅拌器继续搅拌10-15min，即得到本发明的节能型混凝土。
本发明的有益效果是：本发明的混凝土，其含气量为混凝土体积的5.5～6%，具有均匀、稳定、封闭、互不连通的微小气泡，避免混凝土中形成毛细管道，缓和自由水受冻结所产生的膨胀压力，有效提高混凝土的抗冻性能，可以抵抗300次的快速冻融循环作用。玻璃纤维在混凝土中是杂乱无章分布的，由于混凝土的抗拉强度较低，玻璃纤维的存在可以协助混凝土承担拉应力、 传递拉应力，阻止宏观裂缝的扩展，从而提高混凝土的韧性（抵抗拉应力的能力）。在冻融循 环作用下，玻璃纤维的存在可有效提高混凝土的抗剥落、分离能力，降低质量损失。
具体实施方式
下面对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
一种节能型混凝土，由以下质量份数的物质组成：
硅酸盐水泥 80-120份
碎石 100-120份
铁粉 12-15份
亚硫酸钠粉 16-20份
粉煤灰 30-60份
工业废渣 4-8份
玻璃纤维 6-12份
偶联剂 8-12份
硅酸钠 14-20份
硫化钠 4-10份
活性炭 6-8份
石子 70-160份
发泡剂 1-3份
余量为水。
实施例1
由以下质量份数的物质组成：硅酸盐水泥80份、碎石120份、铁粉12份、亚硫酸钠粉20份、粉煤灰30份、工业废渣8份、玻璃纤维6份、偶联剂12份、硅酸钠20份、硫化钠10份、活性炭6份、石子160份、发泡剂3份、余量为水。
本发明的混凝土，其含气量为混凝土体积的5.5～6%，具有均匀、稳定、封闭、互不连通的微小气泡，避免混凝土中形成毛细管道，缓和自由水受冻结所产生的膨胀压力，有效提高混凝土的抗冻性能，可以抵抗300次的快速冻融循环作用。玻璃纤维在混凝土中是杂乱无章分布的，由于混凝土的抗拉强度较低，玻璃纤维的存在可以协助混凝土承担拉应力、 传递拉应力，阻止宏观裂缝的扩展，从而提高混凝土的韧性（抵抗拉应力的能力）。在冻融循 环作用下，玻璃纤维的存在可有效提高混凝土的抗剥落、分离能力，降低质量损失。
实施例2
由以下质量份数的物质组成：硅酸盐水泥120份、碎石100份、铁粉15份、亚硫酸钠粉16份、粉煤灰30份、工业废渣8份、玻璃纤维6份、偶联剂12份、硅酸钠20份、硫化钠10份、活性炭8份、石子160份、发泡剂1份、余量为水。
本发明的混凝土，其含气量为混凝土体积的5.5～6%，具有均匀、稳定、封闭、互不连通的微小气泡，避免混凝土中形成毛细管道，缓和自由水受冻结所产生的膨胀压力，有效提高混凝土的抗冻性能，可以抵抗300次的快速冻融循环作用。玻璃纤维在混凝土中是杂乱无章分布的，由于混凝土的抗拉强度较低，玻璃纤维的存在可以协助混凝土承担拉应力、 传递拉应力，阻止宏观裂缝的扩展，从而提高混凝土的韧性（抵抗拉应力的能力）。在冻融循 环作用下，玻璃纤维的存在可有效提高混凝土的抗剥落、分离能力，降低质量损失。
实施例3
由以下质量份数的物质组成：硅酸盐水泥100份、碎石110份、铁粉15份、亚硫酸钠粉16份、粉煤灰30份、工业废渣8份、玻璃纤维6份、偶联剂12份、硅酸钠20份、硫化钠10份、活性炭6份、石子160份、发泡剂2份、余量为水。
本发明的混凝土，其含气量为混凝土体积的5.5～6%，具有均匀、稳定、封闭、互不连通的微小气泡，避免混凝土中形成毛细管道，缓和自由水受冻结所产生的膨胀压力，有效提高混凝土的抗冻性能，可以抵抗300次的快速冻融循环作用。玻璃纤维在混凝土中是杂乱无章分布的，由于混凝土的抗拉强度较低，玻璃纤维的存在可以协助混凝土承担拉应力、 传递拉应力，阻止宏观裂缝的扩展，从而提高混凝土的韧性（抵抗拉应力的能力）。在冻融循 环作用下，玻璃纤维的存在可有效提高混凝土的抗剥落、分离能力，降低质量损失。
实施例4
由以下质量份数的物质组成：硅酸盐水泥110份、碎石120份、铁粉12份、亚硫酸钠粉20份、粉煤灰60份、工业废渣4份、玻璃纤维12份、偶联剂8份、硅酸钠20份、硫化钠10份、活性炭8份、石子160份、发泡剂2份、余量为水。
本发明的混凝土，其含气量为混凝土体积的5.5～6%，具有均匀、稳定、封闭、互不连通的微小气泡，避免混凝土中形成毛细管道，缓和自由水受冻结所产生的膨胀压力，有效提高混凝土的抗冻性能，可以抵抗300次的快速冻融循环作用。玻璃纤维在混凝土中是杂乱无章分布的，由于混凝土的抗拉强度较低，玻璃纤维的存在可以协助混凝土承担拉应力、 传递拉应力，阻止宏观裂缝的扩展，从而提高混凝土的韧性（抵抗拉应力的能力）。在冻融循 环作用下，玻璃纤维的存在可有效提高混凝土的抗剥落、分离能力，降低质量损失。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。