本发明涉及混凝土领域。更具体地说，本发明涉及一种用于防渗漏的塑形混凝土及其制备方法。
背景技术：
：在堤坝工程、海岸工程、基础防渗工程、高层房屋建设中普通刚性混凝土防渗墙被广泛应用，但普通刚性混凝土防渗墙存在一些难以解决的缺点：第一，刚性混凝土防渗墙的弹性模量远高于周围地基的弹性模量，导致墙体内部应力集中，容易产生开裂，降低防渗效果；第二，刚性混凝土防渗墙与周围土体的不均匀沉降、第三、保温性能不够，使得在寒冷的冬季，房屋内开启空调后，热量流失快，不利于环保节能、第四、外界风吹雨淋、四季变幻，混凝土损失严重。为了解决普通刚性混凝土防渗墙的上述问题，塑性混凝土防渗墙应运而生。塑性混凝土弹性模量低，极限变形大，塑性强，能较好的适应地基应力变化，适应周围土体变形、地基变形的性能，大大减小了墙体内应力，避免墙体开裂，但是，塑性混凝土流动性和抗渗性较差。通过大量掺入粉煤灰可以有效的提供混凝土的流动性和抗渗性，但是会降低混凝土的粘结能力和强度，影响防渗墙的早起施工。因此，提供一种和易性好、早期强度高、抗渗能力强的塑性混凝土具有重要的意义。技术实现要素：本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。本发明还有一个目的是提供一种用于防渗漏的塑形混凝土及其制备方法，提高混凝土的抗渗性能和塑形性能。为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种用于防渗漏的塑形混凝土，包括以下重量份组分制备而成：水泥23份、杜拉纤维0.2份、发泡剂0.1份、萘系减水剂0.5份、水20份、塑性调节剂0.2份、石膏15份、活性掺合液10份、活性炭0.2份、陶沙35份、以及碎石5份；其中，塑性调节剂主要由贝壳粉20份、蔗渣浆50份、沥青8份、以及硅胶5份制备而成；活性掺合液主要由微孔陶瓷10份、海绵12份、炭化稻壳6份、甘油15份、氯化钠3份、水5份、以及硬脂酰乳酸钙0.5份制备而成。优选的是，塑性调节剂的制备方法具体为：将贝壳粉与蔗渣浆于80℃条件下搅拌均匀，加入到熔化状态下的沥青中混合均匀，冷却至80℃以下后，置于1.05MPa、120℃条件下处理30min，加入到熔化状态下的硅胶中混合均匀，冷却至30℃以下后，置于4～6℃条件下冷藏15～20h即得塑性调节剂。优选的是，活性掺合液的制备方法具体为：将微孔陶瓷粉碎至颗粒粒径小于1mm，海绵粉碎至颗粒粒径小于2mm、以及炭化稻壳分别粉碎至颗粒粒径小于0.5mm，然后将粉碎后的微孔陶瓷与甘油先于80KHz、60℃条件下超声处理40min，加入粉碎后的海绵和炭化稻壳，搅拌均匀，加入氯化钠、水、以及硬脂酰乳酸钙于500rpm搅拌20min，得到混合液，将电流的正极和负极间隔放入混合液中，通电10min，正极和负极之间的电压为12V，即得活性掺合液。优选的是，贝壳粉的颗粒粒径小于25μm，碎石的颗粒粒径为小于5mm。优选的是，沥青的熔化温度为500℃，硅胶的溶化温度为400℃。优选的是，包括：步骤一、将发泡剂与水搅拌，然后加入萘系减水剂搅拌均匀，加入水泥和碎石搅拌均匀，加入塑性调节剂混合均匀、加入杜拉纤维和陶沙搅拌均匀得到混合物；步骤二、将活性掺合液与石膏和活性炭预先搅拌均匀，并置于1.05MPa、120℃条件下处理30min，再加入到步骤一中的混合物中并搅拌均匀，即得混凝土。本发明至少包括以下有益效果：第一、混凝土的塌落度比对照组提高了83.59％，显著提高了混凝土的塑形性能，便于泵送，便于混合，初凝时间延长了70.59％，使得混凝土具有更长久的塑形时间，同时终凝时间缩短了24.91％，可以使混凝土施工后快速具有初始强度，具有抗压能力；第二、混凝土的渗透系数达到P10级，具有良好的抗渗性能；第三、混凝土试块养护龄期达到28d后，经过200次冻融循环后，测试混凝土试块的质量损失率低至0.5％，降低了68.75％，具有良好的抗冻性能，且未产生开裂现象；第四、混凝土的抗压强度(7d)、抗压强度(28d)分别提高了94.44％和58.14％以上，具有较高的抗压强度；第五、在室温状态下，采用混凝土制备1m3的正方体中空结构，内部设置温度传感器，显示温度为28℃，然后放置入冷库内，调整冷库的温度为-30℃。然后检测正方体内部温度变化，立方体壁厚为10cm，内部空间温度在1～25h内变化缓慢，具有良好的保温性能。本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。具体实施方式下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。<实施例1>用于防渗漏的塑形混凝土，包括以下重量份组分制备而成：水泥23份、杜拉纤维0.2份、发泡剂0.1份、萘系减水剂0.5份、水20份、塑性调节剂0.2份、石膏15份、活性掺合液10份、活性炭0.2份、陶沙35份、以及碎石5份；其中，塑性调节剂主要由贝壳粉20份、蔗渣浆50份、沥青8份、以及硅胶5份制备而成；活性掺合液主要由微孔陶瓷10份、海绵12份、炭化稻壳6份、甘油15份、氯化钠3份、水5份、以及硬脂酰乳酸钙0.5份制备而成；塑性调节剂的制备方法具体为：将贝壳粉与蔗渣浆于80℃条件下搅拌均匀，加入到熔化状态下的沥青中混合均匀，冷却至80℃以下后，置于1.05MPa、120℃条件下处理30min，加入到熔化状态下的硅胶中混合均匀，冷却至30℃以下后，置于4℃条件下冷藏15h即得塑性调节剂；活性掺合液的制备方法具体为：将微孔陶瓷粉碎至颗粒粒径小于1mm，海绵粉碎至颗粒粒径小于2mm、以及炭化稻壳分别粉碎至颗粒粒径小于0.5mm，然后将粉碎后的微孔陶瓷与甘油先于80KHz、60℃条件下超声处理40min，加入粉碎后的海绵和炭化稻壳，搅拌均匀，加入氯化钠、水、以及硬脂酰乳酸钙于500rpm搅拌20min，得到混合液，将电流的正极和负极间隔放入混合液中，通电10min，正极和负极之间的电压为12V，即得活性掺合液；贝壳粉的颗粒粒径小于25μm，碎石的颗粒粒径为小于5mm；沥青的熔化温度为500℃，硅胶的溶化温度为400℃；用于防渗漏的塑形混凝土的制备方法，包括：步骤一、将发泡剂与水搅拌，然后加入萘系减水剂搅拌均匀，加入水泥和碎石搅拌均匀，加入塑性调节剂混合均匀、加入杜拉纤维和陶沙搅拌均匀得到混合物；步骤二、将活性掺合液与石膏和活性炭预先搅拌均匀，并置于1.05MPa、120℃条件下处理30min，再加入到步骤一中的混合物中并搅拌均匀，即得混凝土。<实施例2>用于防渗漏的塑形混凝土，包括以下重量份组分制备而成：水泥23份、杜拉纤维0.2份、发泡剂0.1份、萘系减水剂0.5份、水20份、塑性调节剂0.2份、石膏15份、活性掺合液10份、活性炭0.2份、陶沙35份、以及碎石5份；其中，塑性调节剂主要由贝壳粉20份、蔗渣浆50份、沥青8份、以及硅胶5份制备而成；活性掺合液主要由微孔陶瓷10份、海绵12份、炭化稻壳6份、甘油15份、氯化钠3份、水5份、以及硬脂酰乳酸钙0.5份制备而成；塑性调节剂的制备方法具体为：将贝壳粉与蔗渣浆于80℃条件下搅拌均匀，加入到熔化状态下的沥青中混合均匀，冷却至80℃以下后，置于1.05MPa、120℃条件下处理30min，加入到熔化状态下的硅胶中混合均匀，冷却至30℃以下后，置于6℃条件下冷藏20h即得塑性调节剂；活性掺合液的制备方法具体为：将微孔陶瓷粉碎至颗粒粒径小于1mm，海绵粉碎至颗粒粒径小于2mm、以及炭化稻壳分别粉碎至颗粒粒径小于0.5mm，然后将粉碎后的微孔陶瓷与甘油先于80KHz、60℃条件下超声处理40min，加入粉碎后的海绵和炭化稻壳，搅拌均匀，加入氯化钠、水、以及硬脂酰乳酸钙于500rpm搅拌20min，得到混合液，将电流的正极和负极间隔放入混合液中，通电10min，正极和负极之间的电压为12V，即得活性掺合液；贝壳粉的颗粒粒径小于25μm，碎石的颗粒粒径为小于5mm；沥青的熔化温度为500℃，硅胶的溶化温度为400℃；用于防渗漏的塑形混凝土的制备方法，包括：步骤一、将发泡剂与水搅拌，然后加入萘系减水剂搅拌均匀，加入水泥和碎石搅拌均匀，加入塑性调节剂混合均匀、加入杜拉纤维和陶沙搅拌均匀得到混合物；步骤二、将活性掺合液与石膏和活性炭预先搅拌均匀，并置于1.05MPa、120℃条件下处理30min，再加入到步骤一中的混合物中并搅拌均匀，即得混凝土。<实施例3>用于防渗漏的塑形混凝土，包括以下重量份组分制备而成：水泥23份、杜拉纤维0.2份、发泡剂0.1份、萘系减水剂0.5份、水20份、塑性调节剂0.2份、石膏15份、活性掺合液10份、活性炭0.2份、陶沙35份、以及碎石5份；其中，塑性调节剂主要由贝壳粉20份、蔗渣浆50份、沥青8份、以及硅胶5份制备而成；活性掺合液主要由微孔陶瓷10份、海绵12份、炭化稻壳6份、甘油15份、氯化钠3份、水5份、以及硬脂酰乳酸钙0.5份制备而成；塑性调节剂的制备方法具体为：将贝壳粉与蔗渣浆于80℃条件下搅拌均匀，加入到熔化状态下的沥青中混合均匀，冷却至80℃以下后，置于1.05MPa、120℃条件下处理30min，加入到熔化状态下的硅胶中混合均匀，冷却至30℃以下后，置于5℃条件下冷藏18h即得塑性调节剂；活性掺合液的制备方法具体为：将微孔陶瓷粉碎至颗粒粒径小于1mm，海绵粉碎至颗粒粒径小于2mm、以及炭化稻壳分别粉碎至颗粒粒径小于0.5mm，然后将粉碎后的微孔陶瓷与甘油先于80KHz、60℃条件下超声处理40min，加入粉碎后的海绵和炭化稻壳，搅拌均匀，加入氯化钠、水、以及硬脂酰乳酸钙于500rpm搅拌20min，得到混合液，将电流的正极和负极间隔放入混合液中，通电10min，正极和负极之间的电压为12V，即得活性掺合液；贝壳粉的颗粒粒径小于25μm，碎石的颗粒粒径为小于5mm；沥青的熔化温度为500℃，硅胶的溶化温度为400℃；用于防渗漏的塑形混凝土的制备方法，包括：步骤一、将发泡剂与水搅拌，然后加入萘系减水剂搅拌均匀，加入水泥和碎石搅拌均匀，加入塑性调节剂混合均匀、加入杜拉纤维和陶沙搅拌均匀得到混合物；步骤二、将活性掺合液与石膏和活性炭预先搅拌均匀，并置于1.05MPa、120℃条件下处理30min，再加入到步骤一中的混合物中并搅拌均匀，即得混凝土。<对比例1>用于防渗漏的塑形混凝土及其制备方法同实施例3，其中，不含主要由贝壳粉20份、蔗渣浆50份、沥青8份、以及硅胶5份制备而成的塑性调节剂。<对比例2>用于防渗漏的塑形混凝土及其制备方法同实施例3，其中，塑性调节剂的制备方法不同，具体为：将贝壳粉20份、蔗渣浆50份、沥青8份、以及硅胶5份混合均匀即可。<对比例3>用于防渗漏的塑形混凝土及其制备方法同实施例3，其中，不含主要由微孔陶瓷10份、海绵12份、炭化稻壳6份、甘油15份、氯化钠3份、水5份、以及硬脂酰乳酸钙0.5份制备而成的活性掺合液。<对比例4>用于防渗漏的塑形混凝土及其制备方法同实施例3，其中，活性掺合液的制备方法不同，具体为：微孔陶瓷10份、海绵12份、炭化稻壳6份、甘油15份、氯化钠3份、水5份、以及硬脂酰乳酸钙0.5份混合均匀即可。<对比例5>用于防渗漏的塑形混凝土及其制备方法同实施例3，其中，步骤二不同，具体为：未将活性掺合液与石膏和活性炭预先搅拌均匀，也未置于1.05MPa、120℃条件下处理30min，而是直接将活性掺合液、石膏、以及活性炭一起加入到步骤一中的混合物中并搅拌均匀，即可。<混凝土性能测试>对实施例1～3、对比例1～5制备的混凝土、以及普通的防渗塑性混凝土进行塑性性能、抗渗性能、抗冻性能、收缩性能、抗压性能、以及保温性能等主要性能进行测试，普通的防渗塑性混凝土为对照组，结果如下所示。1、混凝土塑性性能测试表1为混凝土塑性性能测试结果。表1塑性性能表组别塌落度mm初凝时间min终凝时间min实施例1235172214实施例2237174218实施例3241178220对比例1158100200对比例2165131198对比例3223168201对比例4228165205对比例5230170212对照组128102285由表1可知，实施例1～3制备的混凝土的塌落度比对照组提高了83.59％，显著提高了混凝土的塑形性能，便于泵送，便于混合，实施例1～3制备的混凝土的初凝时间比对照组延长了70.59％，使得混凝土具有更长久的塑形时间，同时终凝时间缩短了24.91％，可以使混凝土施工后快速具有初始强度，具有抗压能力；由对比例1、对比例2可知，由贝壳粉20份、蔗渣浆50份、沥青8份、以及硅胶5份制备而成的塑性调节剂可以显著提高混凝土的塑形性能，延长混凝土的初凝时间，缩短混凝土的终凝时间，而且采用将贝壳粉与蔗渣浆于80℃条件下搅拌均匀，加入到熔化状态下的沥青中混合均匀，冷却至80℃以下后，置于1.05MPa、120℃条件下处理30min，加入到熔化状态下的硅胶中混合均匀，冷却至30℃以下后，置于5℃条件下冷藏18h制得的塑性调节剂对混凝土的塑形性能的影响更大，并且也能更好的初凝时间，缩短终凝时间。2、混凝土抗渗性能测试表2抗渗性能表组别渗透系数cm/s实施例16.55×10-10实施例25.35×10-10实施例36.78×10-10对比例17.02×10-9对比例27.17×10-9对比例31.55×10-8对比例48.23×10-8对比例56.83×10-10对照组4.52×10-8由2可知，实施例1～3制备的混凝土的渗透系数达到P10级，而对照组的渗透系数只达到了P8级；由对比例3和对比例4可知，由微孔陶瓷10份、海绵12份、炭化稻壳6份、甘油15份、氯化钠3份、水5份、以及硬脂酰乳酸钙0.5份制备而成的活性掺合液，可以改善孔隙结构，从而减少渗透通道，提高抗渗性，而通过将微孔陶瓷粉碎至颗粒粒径小于1mm，海绵粉碎至颗粒粒径小于2mm、以及炭化稻壳分别粉碎至颗粒粒径小于0.5mm，然后将粉碎后的微孔陶瓷与甘油先于80KHz、60℃条件下超声处理40min，加入粉碎后的海绵和炭化稻壳，搅拌均匀，加入氯化钠、水、以及硬脂酰乳酸钙于500rpm搅拌20min，得到混合液，将电流的正极和负极间隔放入混合液中，通电10min，正极和负极之间的电压为12V的方法制备活性掺合液具有良好的阻塞渗透通道的作用，提高渗透等级。3、混凝土抗冻性能与收缩性能测试混凝土试块养护龄期达到28d后，经过200次冻融循环后，测试混凝土试块的质量损失率，结果如表3所示。表3抗冻性能测试结果由表3可知，实施例1～3制备的混凝土的质量损失率低至0.5％，与对照组比较降低了68.75％，具有良好的抗冻性能，且未产生开裂现象；由对比例1、对比例2、对比例3、对比例4、对比例5可以，单独的塑性调节剂、活性掺合液、以及混合制备方法均不能显著改善混凝土的抗冻性能，只有塑性调节剂、活性掺合液、以及混合制备方法结合，共同作用方能显著改善混凝土的抗冻性能。4、混凝土抗压性能测试表4抗压性能表组别抗压强度(7d)MPa抗压强度(28d)MPa实施例13.56.9实施例23.86.8实施例33.97.2对比例13.26.4对比例23.36.5对比例32.25.5对比例42.55.7对比例52.86.1对照组1.84.3由表4可知，实施例1～3制备的混凝土的抗压强度(7d)、抗压强度(28d)分别比对照组提高了94.44％和58.14％以上，具有较高的抗压强度；由对比例3和对比例4可知，由微孔陶瓷10份、海绵12份、炭化稻壳6份、甘油15份、氯化钠3份、水5份、以及硬脂酰乳酸钙0.5份制备而成的活性掺合液，可以提高混凝土的抗压强度，而通过将微孔陶瓷粉碎至颗粒粒径小于1mm，海绵粉碎至颗粒粒径小于2mm、以及炭化稻壳分别粉碎至颗粒粒径小于0.5mm，然后将粉碎后的微孔陶瓷与甘油先于80KHz、60℃条件下超声处理40min，加入粉碎后的海绵和炭化稻壳，搅拌均匀，加入氯化钠、水、以及硬脂酰乳酸钙于500rpm搅拌20min，得到混合液，将电流的正极和负极间隔放入混合液中，通电10min，正极和负极之间的电压为12V的方法制备活性掺合液能更显著的改善其抗压强度。5、混凝土的保温性能测试在室温状态下，采用混凝土制备1m3的正方体中空结构，内部设置温度传感器，显示温度为28℃，然后放置入冷库内，调整冷库的温度为-30℃。然后检测正方体内部温度变化，立方体壁厚为10cm，结果如表5所示：表5温度变化表组别1h5h10h15h20h25h50h实施例127.823.418.64.2-4.5-13.2-30实施例227.923.518.54.5-4.3-13-30实施例327.623.618.54.2-4.2-13.1-30对比例127.423.218.34-4.5-13.4-30对比例227.52318.24-4.6-13.7-30对比例326.12115.32.8-6.2-17.4-30对比例426.821.915.63-7.8-17-30对比例527.222.817.93.6-5.7-15.2-30对照组24.217.37.2-2-14.3-23.5-30由表5可知，实施例1～3制备的混凝土的温度变化在1～25h内比对照组缓慢，说明实施例1～3制备的混凝土具有良好的保温性能；由对比例3和对比例4可知，由微孔陶瓷10份、海绵12份、炭化稻壳6份、甘油15份、氯化钠3份、水5份、以及硬脂酰乳酸钙0.5份制备而成的活性掺合液，可以提高混凝土的保温性能，而通过将微孔陶瓷粉碎至颗粒粒径小于1mm，海绵粉碎至颗粒粒径小于2mm、以及炭化稻壳分别粉碎至颗粒粒径小于0.5mm，然后将粉碎后的微孔陶瓷与甘油先于80KHz、60℃条件下超声处理40min，加入粉碎后的海绵和炭化稻壳，搅拌均匀，加入氯化钠、水、以及硬脂酰乳酸钙于500rpm搅拌20min，得到混合液，将电流的正极和负极间隔放入混合液中，通电10min，正极和负极之间的电压为12V的方法制备活性掺合液能具有更显著的改善混凝土保温性能的作用；由对比例5可知，将活性掺合液与石膏和活性炭预先搅拌均匀，并置于1.05MPa、120℃条件下处理30min，再加入到步骤一中的混合物中并搅拌均匀也可以在一定程度上提高混凝土的保温性能。尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。当前第1页1 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