本发明涉及混凝土的
技术领域：
，特别涉及一种防开裂混凝土及其生产工艺。
背景技术：
：混凝土的原料中，骨料所占比重最大，传统的骨料采用天然砂石，开采过程中，容易造成山体、植被、河道的破坏，为此，再生骨料获得关注。再生骨料是将废弃混凝土破碎获得的颗粒，不仅能够大量减少天然砂石的使用，还能使得废弃混凝土得到二次利用。然而，与天然砂石相比，再生骨料的表面较为粗糙，孔隙率大，将其应用于混凝土中，吸水量大，容易导致混凝土的粘聚性降低，导致混凝土的抗冲击性能较差、劈裂强度较低，即降低了混凝土的防开裂性能。目前，提高混凝土的防开裂性能的措施之一是，向混凝土中添加纤维，例如聚丙烯纤维等，然而，聚丙烯纤维与混凝土基体的结合性能不理想，通常需要改性。目前，纤维增强混凝土通常是针对于普通混凝土，对于含有再生骨料的再生混凝土，如何通过纤维增强再生混凝土的防开裂性能，是混凝土行业的研发重点。技术实现要素：针对现有技术不足，本发明的目的一在于：提供一种防开裂混凝土，以达到减轻混凝土开裂现象的效果。本发明的第一个目的是通过以下技术方案得以实现的：一种防开裂混凝土，按重量份计，包括有以下组分：水泥240-315份、碎石635-705份、改性再生骨料410-515份、砂715-835份、水140-185份、减水剂5-9份、粉煤灰80-125份、硼砂18-25份、改性组合纤维25-35份；所述改性再生骨料的制备方法包括有以下步骤：按重量份数，将质量浓度为5％的水玻璃65-75份、有机硅树脂12-18份、硼砂4-8份混合均匀，得骨料改性液；将再生骨料浸入骨料改性液中，浸泡30-40min后取出沥干，得改性再生骨料；所述改性组合纤维的制备方法包括有以下步骤：按重量份数，将聚乙烯醇15-27份、水35-50份混合，加热融化后，加入聚乙二醇2.4-3.2份搅拌均匀，得纤维改性液；将聚丙烯纤维和碳纤维以重量份比为4-5:1的比例混合均匀后浸入纤维改性液中，浸泡1-2h后取出沥干，得改性组合纤维。通过采用上述方案，首先，本发明采用骨料改性液对再生骨料进行改性处理，对再生骨料的孔隙进行封闭，降低了再生骨料的孔隙率，获得改性再生骨料，以减小其再混凝土中的吸水量，降低其对混凝土的粘聚性的影响，从而提高混凝土的抗压强度。再者，本发明在混凝土中添加了改性组合纤维，改性组合纤维能够利用本身纤维状的性质，起到联结混凝土基体的作用，从而有效改善混凝土的防开裂性能。改性组合纤维的制备中，选取聚丙烯纤维和碳纤维两种纤维，聚丙烯纤维的模量较低，碳纤维的模量较高，本发明严格限定了聚丙烯纤维与碳纤维之间的含量配比，使得改性组合纤维具有适宜的模量，有利于改善混凝土的防开裂性能。本发明利用纤维改性液对上述两种纤维进行表面处理，两种纤维表面粘附聚乙烯醇，改性再生骨料的表面粘附有硼砂，混凝土基体中也含有硼砂，两种纤维表面的聚乙烯醇能够与改性再生骨料表面、混凝土基体中的硼砂形成凝胶网状结构，从而大大提高两种纤维与改性再生骨料以及混凝土基体之间的结合性能，有效提高混凝土的防开裂性能。混凝土在凝固过程中，内部的水泥发生水化作用，使得混凝土的内部释放大量水化热，容易使得混凝土内部和外界环境出现较大温差，造成混凝土的开裂。而本发明的混凝土的原料配比合理，能够大大降低混凝土凝固过程中的水化作用，缩小混凝土凝固过程中的内外温差，有利于减轻混凝土凝固的开裂现象。本发明进一步设置为：按重量份计，包括有以下组分：水泥275份、碎石664份、改性再生骨料478份、砂766份、水168份、减水剂6份、粉煤灰105份、硼砂22份、改性组合纤维32份。本发明进一步设置为：按重量份数，将质量浓度为5％的水玻璃70份、有机硅树脂15份、硼砂6份混合均匀，得骨料改性液。本发明进一步设置为：按重量份数，将聚乙烯醇20份、水42份混合，加热融化后，加入聚乙二醇2.7份搅拌均匀，得纤维改性液。本发明进一步设置为：所述聚丙烯纤维和碳纤维的重量份比为4.3:1。所述减水剂为聚羧酸减水剂。所述水泥为p.o42.5。所述粉煤灰的粒径为0.05-0.15mm。所述砂的细度模数为1.6-2.2。本发明的目的二在于：提供一种上述防开裂混凝土的生产工艺，包括有以下制备步骤：在20-30℃下，将水泥、碎石、改性再生骨料、砂、水搅拌均匀，再将减水剂、粉煤灰、硼砂、改性组合纤维加入，并继续搅拌10-20min，得防开裂混凝土。综上所述，本发明具有以下有益效果：1、本发明采用骨料改性液对再生骨料的孔隙进行封闭，以减小其在混凝土中的吸水量，降低其对混凝土的粘聚性的影响，从而提高混凝土的抗压强度，减轻混凝土凝固的开裂现象；2、本发明的聚丙烯纤维和碳纤维两种纤维改性后，能够改变两种纤维的表面剂极性，提高与混凝土基体之间的结合性能，从而提高混凝土的防开裂性能；3、本发明的聚丙烯纤维和碳纤维两种纤维改性后，表面粘附聚乙烯醇，改性再生骨料的表面粘附有硼砂，混凝土基体中也含有硼砂，两种纤维表面的聚乙烯醇能够与改性再生骨料表面、混凝土基体中的硼砂形成凝胶网状结构，从而大大提高两种纤维与改性再生骨料以及混凝土基体之间的结合性能，有效提高混凝土的防开裂性能；4、本发明的混凝土的原料配比合理，能够大大降低混凝土凝固过程中的水化作用，缩小混凝土凝固过程中的内外温差，有利于减轻混凝土凝固的开裂现象。具体实施方式以下对本发明作进一步详细说明。以下实施例中采用的碎石的含泥量≤5％，砂的含泥量≤4％，粉煤灰的粒径≤0.1mm，聚丙烯纤维和碳纤维的直径均为20μm、长度均为2.5mm，再生骨料改性前的物理参数如表1所示。表1再生骨料改性之前的物理参数检测项目粒径范围(mm)吸水率(％)表观密度(kg·m-3)压碎值(％)再生骨料改性前10-153.2259411实施例1一种防开裂混凝土，生产工艺包括有以下制备步骤：在20℃下，按重量份数，将p.o42.5水泥240份、碎石635份、改性再生骨料410份、细度模数为1.6的砂715份、水140份搅拌均匀，再将聚羧酸减水剂5份、粒径为0.05mm的粉煤灰80份、硼砂18份、改性组合纤维25份加入，并继续搅拌10min，得防开裂混凝土；改性再生骨料的制备方法包括有以下步骤：按重量份数，将质量浓度为5％的水玻璃65份、有机硅树脂12份、硼砂4份混合均匀，得骨料改性液；将再生骨料浸入骨料改性液中，浸泡30min后取出沥干，得改性再生骨料；改性组合纤维的制备方法包括有以下步骤：按重量份数，将聚乙烯醇15份、水35份混合，加热融化后，加入聚乙二醇2.4份搅拌均匀，得纤维改性液；将聚丙烯纤维和碳纤维以重量份比为4:1的比例混合均匀后浸入纤维改性液中，浸泡1h后取出沥干，得改性组合纤维。实施例2一种防开裂混凝土，生产工艺包括有以下制备步骤：在25℃下，按重量份数，将p.o42.5水泥275份、碎石664份、改性再生骨料478份、细度模数为2的砂766份、水168份搅拌均匀，再将聚羧酸减水剂6份、粒径为0.1mm的粉煤灰105份、硼砂22份、改性组合纤维32份加入，并继续搅拌15min，得防开裂混凝土；改性再生骨料的制备方法包括有以下步骤：按重量份数，将质量浓度为5％的水玻璃70份、有机硅树脂15份、硼砂6份混合均匀，得骨料改性液；将再生骨料浸入骨料改性液中，浸泡35min后取出沥干，得改性再生骨料；改性组合纤维的制备方法包括有以下步骤：按重量份数，将聚乙烯醇20份、水42份混合，加热融化后，加入聚乙二醇2.7份搅拌均匀，得纤维改性液；将聚丙烯纤维和碳纤维以重量份比为4.3:1的比例混合均匀后浸入纤维改性液中，浸泡1.5h后取出沥干，得改性组合纤维。实施例3一种防开裂混凝土，生产工艺包括有以下制备步骤：在30℃下，按重量份数，将p.o42.5水泥315份、碎石705份、改性再生骨料515份、细度模数为2.2的砂835份、水185份搅拌均匀，再将聚羧酸减水剂9份、粒径为0.15mm的粉煤灰125份、硼砂25份、改性组合纤维35份加入，并继续搅拌20min，得防开裂混凝土；改性再生骨料的制备方法包括有以下步骤：按重量份数，将质量浓度为5％的水玻璃75份、有机硅树脂18份、硼砂8份混合均匀，得骨料改性液；将再生骨料浸入骨料改性液中，浸泡40min后取出沥干，得改性再生骨料；改性组合纤维的制备方法包括有以下步骤：按重量份数，将聚乙烯醇27份、水50份混合，加热融化后，加入聚乙二醇3.2份搅拌均匀，得纤维改性液；将聚丙烯纤维和碳纤维以重量份比为5:1的比例混合均匀后浸入纤维改性液中，浸泡2h后取出沥干，得改性组合纤维。实施例4一种防开裂混凝土，与实施例2的不同之处在于，按重量份数，组分包括：p.o42.5水泥240份、碎石635份、改性再生骨料410份、细度模数为1.6的砂715份、水140份、聚羧酸减水剂5份、粒径为0.05mm的粉煤灰80份、硼砂18份、改性组合纤维25份。实施例5一种防开裂混凝土，与实施例2的不同之处在于，按重量份数，组分包括：p.o42.5水泥315份、碎石705份、改性再生骨料515份、细度模数为2.2的砂835份、水185份、聚羧酸减水剂9份、粒径为0.15mm的粉煤灰125份、硼砂25份、改性组合纤维35份。实施例6一种防开裂混凝土，与实施例2的不同之处在于：按重量份数，将质量浓度为5％的水玻璃65份、有机硅树脂12份、硼砂4份混合均匀，得骨料改性液。实施例7一种防开裂混凝土，与实施例2的不同之处在于：按重量份数，将质量浓度为5％的水玻璃75份、有机硅树脂18份、硼砂8份混合均匀，得骨料改性液。实施例8一种防开裂混凝土，与实施例2的不同之处在于：按重量份数，将聚乙烯醇15份、水35份混合，加热融化后，加入聚乙二醇2.4份搅拌均匀，得纤维改性液。实施例9一种防开裂混凝土，与实施例2的不同之处在于：按重量份数，将聚乙烯醇20份、水42份混合，加热融化后，加入聚乙二醇2.7份搅拌均匀，得纤维改性液。实施例10一种防开裂混凝土，与实施例2的不同之处在于：聚丙烯纤维和碳纤维以重量份比为4:1。实施例11一种防开裂混凝土，与实施例2的不同之处在于：聚丙烯纤维和碳纤维以重量份比为5:1。对比例1一种防开裂混凝土，与实施例2的不同之处在于：再生骨料不进行改性处理。对比例2一种防开裂混凝土，与实施例2的不同之处在于：聚丙烯纤维和碳纤维不进行改性处理。混凝土性能检测对实施例1-11和对比例1-2生产的混凝土进行性能检测，结果如表2所示。表2混凝土性能检测结果根据表2，对比实施例2、4、5可以看出，实施例2的抗冲击性能和劈裂强度更佳，这是因为，实施例2中的混凝土的原料配比更加合理，能够大大降低混凝土凝固过程中的水化作用，缩小混凝土凝固过程中的内外温差，有利于减轻混凝土凝固的开裂现象。由实施例2、对比例1可以看出，采用本发明的骨料改性液对再生骨料进行改性处理，能够有效改善混凝土的抗冲击性能，提高混凝土的劈裂强度。这是因为，骨料改性液能够对再生骨料的孔隙进行有效的封闭，从而减小再生骨料在混凝土中的吸水量，降低再生骨料对混凝土的粘聚性的影响，从而提高混凝土的抗压强度，减轻混凝土凝固的开裂现象。结合实施例6、7可以看出，实施例2中骨料改性液的配比最佳。由实施例2、对比例2可以看出，采用本发明的纤维改性液对聚丙烯纤维和碳纤维两种纤维进行改性处理，能够有效改善混凝土的抗冲击性能，提高混凝土的劈裂强度。这是因为，一方面，纤维改性液能够改变两种纤维的表面剂极性，提高与混凝土基体之间的结合性能，从而改善混凝土的防开裂性能；另一方面，改性后的两种纤维表面粘附聚乙烯醇，改性再生骨料的表面粘附有硼砂，混凝土基体中也含有硼砂，两种纤维表面的聚乙烯醇能够与改性再生骨料表面、混凝土基体中的硼砂形成凝胶网状结构，从而大大提高两种纤维与改性再生骨料以及混凝土基体之间的结合性能，有效提高混凝土的防开裂性能。结合实施例8-9可以看出，实施例2中的纤维改性液的配比最佳。由实施例2、10、11可以看出，聚丙烯纤维和碳纤维的配比对于混凝土的防开裂性能具有较大影响，这是因为聚丙烯纤维的模量较低，碳纤维的模量较高，合理配比的聚丙烯纤维与碳纤维能够使得改性组合纤维具有适宜的模量，从而有利于改善混凝土的防开裂性能。上述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。当前第1页12