CN104386970A - 一种高耐久性混凝土 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高耐久性混凝土，其原料包括以下组份：水泥、河砂、碎石、水、粉煤灰、纳米微珠、天然沸石超细粉、氧化铝、硫酸钠、二乙醇胺、氢氧化钠、甲基三氯硅烷、乙醇、引气剂、木质素磺酸盐类减水剂、聚乙烯醇、混合纤维、亚硝酸钠、聚乙烯基吡咯烷酮；所述混合纤维为碳纤维、钢纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维按重量份之比为1:2-5:3-7：3-6的组合。本发明所述高耐久性混凝土，其强度高、抗渗性好、抗冻性好，耐久性好，应用在水工、港口、公路等工程中使用寿命长。

Description

一种高耐久性混凝土
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，尤其涉及一种高耐久性混凝土。
背景技术
随着工业发展和城市化进程的加快，混凝土也成为道路、大坝以及桥梁等建筑的首选材料。随着混凝土高性能化的提出，混凝土耐久性已经越来越引起各方面的广泛关注。混凝土的耐久性是指混凝土结构对气候、化学腐蚀、物理作用或任何其它破坏过程的抵抗能力，也可以说混凝土结构在规定使用年限内，在各种环境条件作用下，不需加固处理而保持其安全性、使用性和外观性。就混凝土材料而言，尽管生产的单位总能耗很低，但巨大的用量和总体技术水平低下，使其总体上对资源、能源和环境造成了很大压力。混凝土结构服役环境往往是很复杂的，目前的混凝土的耐久性不能满足社会的要求，需要进一步研究和开发。因此开发一种耐久性混凝土对我国建设节约社会起到了重要作用。
发明内容
本发明提出了一种高耐久性混凝土，其强度高、抗渗性好、抗冻性好，耐久性好，应用在水工、港口、公路等工程中使用寿命长。
本发明提出了一种高耐久性混凝土，其原料按重量份包括以下组份：水泥100-200份、河砂150-350份、碎石350-700份、水50-120份、粉煤灰15-35份、纳米微珠30-80份、天然沸石超细粉5-35份、氧化铝10-18份、硫酸钠2-5份、二乙醇胺3-6份、氢氧化钠1-2.5份、甲基三氯硅烷1-1.6份、乙醇2-5份、引气剂3-6份、木质素磺酸盐类减水剂1-2.8份、聚乙烯醇2-4份、混合纤维5-20份、亚硝酸钠0.3-1.2份、聚乙烯基吡咯烷酮0.5-1.6份；所述混合纤维为碳纤维、钢纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维按重量份之比为1:2-5:3-7：3-6的组合。
优选地，其原料按重量份包括以下组份：水泥150-165份、河砂260-310份、碎石580-630份、水75-90份、粉煤灰19-26份、纳米微珠50-63份、天然沸石超细粉17-24份、氧化铝13-15.8份、硫酸钠3-4.2份、二乙醇胺4-4.8份、氢氧化钠1.9-2.1份、甲基三氯硅烷1.3-1.46份、乙醇3.5-4.1份、引气剂5-5.4份、木质素磺酸盐类减水剂1.9-2.2份、聚乙烯醇2.9-3.1份、混合纤维12-16份、亚硝酸钠0.9-1.1份、聚乙烯基吡咯烷酮0.9-1.2份；所述混合纤维为碳纤维、钢纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维按重量份之比为1:3-4:4-5：4-5的组合。
优选地，其原料按重量份包括以下组份：水泥155份、河砂300份、碎石600份、水85份、粉煤灰22份、纳米微珠57份、天然沸石超细粉22份、氧化铝14.2份、硫酸钠3.8份、二乙醇胺4.3份、氢氧化钠1.96份、甲基三氯硅烷1.42份、乙醇4份、引气剂5.2份、木质素磺酸盐类减水剂2份、聚乙烯醇3份、混合纤维14份、亚硝酸钠0.96份、聚乙烯基吡咯烷酮1份；所述混合纤维为碳纤维、钢纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维按重量份之比为1:3:5：4的组合。
优选地，所述引气剂由30-55重量份十二烷基苯磺酸钠、20-30重量份硬脂酸、15-20重量份磺化三聚氰胺搅拌均匀而成。
优选地，所述碎石中，粒径为5-9mm的占75-80％。
优选地，其原料中还包括养护剂。
优选地，所述养护剂其原料按重量份包括5-8份硬脂酸、3-5份碳酸钠、10-15份膨润土、3-5份甲醇、20-30份水。
本发明中，所述纳米微珠具有特殊的物理化学性能，与天然沸石超细粉配合，对混凝土具有填充效应、减水效应，增强效应以及耐久性效应，改善了混凝土的性能；氧化铝对碱硅酸反应具有抑制性，与粉煤灰配合，对碱硅酸反应具有长期有效的抑制性；添加硫酸钠并控制了硫酸钠的含量，硫酸钠能为水化反应提供硫酸根离子，使水化产物钙矾石的量增加，钙矾石生成过程中体积膨胀一倍，减少了混凝土的收缩性，与亚硝酸钠配合，在提高混凝土抗冻性的同时改善了混凝土的阻锈性；氢氧化钠、乙醇、甲基三氯硅烷配合形成了网状树脂，能渗透到混凝土内部并生成不溶于水的凝胶体，堵塞混凝土内部空隙，封闭毛细管通道，增加密实度，形成可靠的永久性防水层，可延长混凝土使用寿命；木质素磺酸盐类减水剂具有减水、引气、缓凝的特点，与引气剂配合，增加引气量，拌入混凝土中，引入无数的封闭微气泡，提高了混凝土的流动性、可泵性、保水性和塌落度，提高了抗冻性，用水量和泌水沉降收缩减小，体系中的大毛细孔减少，减少了水分以其他介质迁移的通道，引入的微气泡占据了一定的自由空间，减小了体系中空隙网络的连通性，提高了混凝土的抗渗性，但同时降低了混凝土的强度，混合纤维的加入改善了因木质素磺酸盐类减水剂和引气剂的加入引起的强度的降低，提高了所得混凝土的抗冲击强度和抗折强度，还能阻止混凝土的早期开裂性；另外，加入的二乙醇胺与粉煤灰配合，提高了混凝土的早期强度，聚乙烯基吡咯烷酮改善了各物质的相容性；得到的混凝土强度高、抗渗性好、抗冻性好，耐久性好，应用在水工、港口、公路等工程中使用寿命长。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
在具体实施例中，本发明所述高耐久性混凝土，其原料中，水泥的重量份可以为105、10.9、113、117、120、126、135、145、149、156、159、163、168、172、179、183、190、192、195.8份，河砂的重量份可以为156、168、176、189、195、200、206、215、226、234、240、245、256、263、275、284、290、295、305、309、312、319、321、329、330、335、339、341、345份，碎石的重量份可以为359、364、378、386、390、400、406、415、423、435、446、450、459、462、475、480、500、506、512、529、532、545、556、568、579、590、606、615、625、634、649、651、663、678、682、694份，水的重量份可以为56、59、61、65、69、70.3、72、72.6、79、81、89、92.6、95、95.9、99、103、108、109.6、112.3、115.6、116.4、117、117.8、118、118.6、119.5份，粉煤灰的重量份可以为15.6、16、16.7、17、17.8、18、18.9、19.3、20、20.6、21、21.5、22.6、23、23.4、24、24.3、25、25.6、26.1、27、27.6、28、28.3、29、29.4、30、30.5、31、31.6、32、32.6、33、33.4、34、34.6份，纳米微珠的重量份可以为31、32.3、33、33.9、35、36.7、38、38.9、41、41.5、43、43.9、44、44.6、45、45.8、47、47.9、48、48.6、52、54、56、58.9、60、60.3、62、64、67.5、69、69.5、70、70.3、72、75、76.9、78、78.9、79.4份，天然沸石超细粉的重量份可以为5.6、6、6.3、7、7.4、8、8.5、9、9.6、10、10.3、11、11.6、12、12.5、13、13.6、14、14.6、15、15.9、16、18、19、23、25、25.6、27、28.9、30、30.6、32、34.5份，氧化铝的重量份可以为10.3、11、11.5、12、12.3、13.4、14、14.3、15、15.2、16、16.7、17、17.5份，硫酸钠的重量份可以为2.2、2.6、2.8、3.4、3.9、4、4.6、4.78、4.8、4.89、4.93份，二乙醇胺的重量份可以为3.2、3.4、3.56、3.75、3.8、3.9、4.2、4.45、4.5、4.6、4.67、4.9、5.1、5.23、5.3、5.46、5.5、5.6、5.78、5.9、5.93份，氢氧化钠的重量份可以为1.2、1.3、1.45、1.6、1.67、1.8、1.94、2.0、2.06、2.2、2.26、2.3、2.35、2.4、2.46份，甲基三氯硅烷的重量份可以为1.03、1.1、1.16、1.2、1.23、1.34、1.4、1.5、1.53份，乙醇的重量份可以为2.2、2.26、2.4、2.56、2.6、2.68、2.9、3.1、3.2、3.4、3.56、3.6、3.7、3.89、4.2、4.3、4.56、4.6、4.67、4.8、4.86、4.9、4.93份，引气剂的重量份可以为3.2、3.6、3.85、4、4.1、4.26、4.5、4.6、4.79、4.83、4.9、5.36、5.5、5.67、5.8、5.94份，木质素磺酸盐类减水剂的重量份可以为1.2、1.4、1.56、1.6、1.68、1.7、1.8、1.86、1.94、2.1、2.26、2.3、2.45、2.5、2.56、2.6、2.64、2.7、2.78份，聚乙烯醇的重量份可以为2.3、2.56、2.64、2.7、2.78、2.8、2.93、3.05、3.2、3.26、3.4、3.5、3.56、3.8、3.89、3.94份，混合纤维的重量份可以为5.6、6、6.7、8、8.3、9、9.5、10、10.6、11、11.5、12.3、13、13.5、14.6、15、15.8、16.7、17、17.5、18、18.9、19、19.4份，亚硝酸钠的重量份可以为0.36、0.4、0.46、0.5、0.53、0.6、0.67、0.7、0.75、0.8、0.83、0.94、1.0、1.05、1.16份，聚乙烯基吡咯烷酮的重量份可以为0.53、0.6、0.64、0.7、0.75、0.8、0.86、0.94、1.05、1.1、1.16、1.25、1.3、1.34、1.4、1.45、1.5、1.57份。
实施例1
本发明所述高耐久性混凝土，其原料按重量份包括以下组份：水泥100份、河砂350份、碎石350份、水120份、粉煤灰15份、纳米微珠80份、天然沸石超细粉5份、氧化铝18份、硫酸钠2份、二乙醇胺6份、氢氧化钠1份、甲基三氯硅烷1.6份、乙醇2份、引气剂6份、木质素磺酸盐类减水剂1份、聚乙烯醇4份、混合纤维5份、亚硝酸钠1.2份、聚乙烯基吡咯烷酮0.5份；所述混合纤维为碳纤维、钢纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维按重量份之比为1:5:7：3的组合。
实施例2
本发明所述高耐久性混凝土，其原料按重量份包括以下组份：水泥200份、河砂150份、碎石700份、水50份、粉煤灰35份、纳米微珠30份、天然沸石超细粉35份、氧化铝10份、硫酸钠5份、二乙醇胺3份、氢氧化钠2.5份、甲基三氯硅烷1份、乙醇5份、引气剂3份、木质素磺酸盐类减水剂2.8份、聚乙烯醇2份、混合纤维20份、亚硝酸钠0.3份、聚乙烯基吡咯烷酮1.6份、养护剂0.5份；所述混合纤维为碳纤维、钢纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维按重量份之比为1:2：3：6的组合；
其中，所述引气剂由30重量份十二烷基苯磺酸钠、30重量份硬脂酸、15重量份磺化三聚氰胺搅拌均匀而成；所述碎石中，粒径为5-9mm的占75％；所述养护剂其原料按重量份包括8份硬脂酸、3份碳酸钠、15份膨润土、3份甲醇、30份水。
实施例3
本发明所述高耐久性混凝土，其原料按重量份包括以下组份：水泥120份、河砂263份、碎石400份、水95份、粉煤灰19.3份、纳米微珠43份、天然沸石超细粉11.6份、氧化铝15份、硫酸钠3.9份、二乙醇胺5.46份、氢氧化钠2.3份、甲基三氯硅烷1.4份、乙醇2.68份、引气剂4.9份、木质素磺酸盐类减水剂2.1份、聚乙烯醇3.2份、混合纤维13.5份、亚硝酸钠0.94份、聚乙烯基吡咯烷酮1.4份、养护剂1.2份；所述混合纤维为碳纤维、钢纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维按重量份之比为1:4:6：5的组合；
其中，所述引气剂由55重量份十二烷基苯磺酸钠、20重量份硬脂酸、20重量份磺化三聚氰胺搅拌均匀而成；所述碎石中，粒径为5-9mm的占80％；所述养护剂其原料按重量份包括8份硬脂酸、3份碳酸钠、10份膨润土、3份甲醇、30份水。
实施例4
本发明所述高耐久性混凝土，其原料按重量份包括以下组份：水泥155份、河砂300份、碎石600份、水85份、粉煤灰22份、纳米微珠57份、天然沸石超细粉22份、氧化铝14.2份、硫酸钠3.8份、二乙醇胺4.3份、氢氧化钠1.96份、甲基三氯硅烷1.42份、乙醇4份、引气剂5.2份、木质素磺酸盐类减水剂2份、聚乙烯醇3份、混合纤维14份、亚硝酸钠0.96份、聚乙烯基吡咯烷酮1份、养护剂0.9份；所述混合纤维为碳纤维、钢纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维按重量份之比为1:3:5：4的组合；
其中，所述引气剂由40重量份十二烷基苯磺酸钠、26重量份硬脂酸、17重量份磺化三聚氰胺搅拌均匀而成；所述碎石中，粒径为5-9mm的占77％；所述养护剂其原料按重量份包括6.5份硬脂酸、3.8份碳酸钠、13份膨润土、3.9份甲醇、25份水。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高耐久性混凝土，其特征在于，其原料按重量份包括以下组份：水泥100-200份、河砂150-350份、碎石350-700份、水50-120份、粉煤灰15-35份、纳米微珠30-80份、天然沸石超细粉5-35份、氧化铝10-18份、硫酸钠2-5份、二乙醇胺3-6份、氢氧化钠1-2.5份、甲基三氯硅烷1-1.6份、乙醇2-5份、引气剂3-6份、木质素磺酸盐类减水剂1-2.8份、聚乙烯醇2-4份、混合纤维5-20份、亚硝酸钠0.3-1.2份、聚乙烯基吡咯烷酮0.5-1.6份；所述混合纤维为碳纤维、钢纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维按重量份之比为1:2-5:3-7：3-6的组合。
2.根据权利要求1所述高耐久性混凝土，其特征在于，其原料按重量份包括以下组份：水泥150-165份、河砂260-310份、碎石580-630份、水75-90份、粉煤灰19-26份、纳米微珠50-63份、天然沸石超细粉17-24份、氧化铝13-15.8份、硫酸钠3-4.2份、二乙醇胺4-4.8份、氢氧化钠1.9-2.1份、甲基三氯硅烷1.3-1.46份、乙醇3.5-4.1份、引气剂5-5.4份、木质素磺酸盐类减水剂1.9-2.2份、聚乙烯醇2.9-3.1份、混合纤维12-16份、亚硝酸钠0.9-1.1份、聚乙烯基吡咯烷酮0.9-1.2份；所述混合纤维为碳纤维、钢纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维按重量份之比为1:3-4:4-5：4-5的组合。
3.根据权利要求1或2所述高耐久性混凝土，其特征在于，其原料按重量份包括以下组份：水泥155份、河砂300份、碎石600份、水85份、粉煤灰22份、纳米微珠57份、天然沸石超细粉22份、氧化铝14.2份、硫酸钠3.8份、二乙醇胺4.3份、氢氧化钠1.96份、甲基三氯硅烷1.42份、乙醇4份、引气剂5.2份、木质素磺酸盐类减水剂2份、聚乙烯醇3份、混合纤维14份、亚硝酸钠0.96份、聚乙烯基吡咯烷酮1份；所述混合纤维为碳纤维、钢纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维按重量份之比为1:3:5：4的组合。
4.根据权利要求1-3中任一项所述高耐久性混凝土，其特征在于，所述引气剂由30-55重量份十二烷基苯磺酸钠、20-30重量份硬脂酸、15-20重量份磺化三聚氰胺搅拌均匀而成。
5.根据权利要求1-4中任一项所述高耐久性混凝土，其特征在于，所述碎石中，粒径为5-9mm的占75-80％。
6.根据权利要求1-5中任一项所述高耐久性混凝土，其特征在于，其原料中还包括养护剂。
7.根据权利要求6所述高耐久性混凝土，其特征在于，所述养护剂其原料按重量份包括5-8份硬脂酸、3-5份碳酸钠、10-15份膨润土、3-5份甲醇、20-30份水。
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