CN105236901B

CN105236901B - 一种用于防渗漏的塑性混凝土及其制备方法

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Publication number: CN105236901B
Application number: CN201510545660.2A
Authority: CN
Inventors: 郑峰; 郑中华; 刘力奇; 霍成立; 刘泽军; 金晶; 洪慧兰; 孙晓东; 李来顺; 贺真; 郭智
Original assignee: Beijing Geoenviron Engineering and Technology Inc
Current assignee: Beijing Geoenviron Engineering and Technology Inc
Priority date: 2015-08-31
Filing date: 2015-08-31
Publication date: 2017-06-09
Anticipated expiration: 2035-08-31
Also published as: CN105236901A

Abstract

本发明公开了一种用于防渗漏的塑性混凝土及其制备方法，该塑性混凝土含有如下重量份数的成分：水泥130‑160份；膨润土40‑46份；粉煤灰36‑40份；石膏10‑14份；粘土100‑120份；细骨料630‑660份；粗骨料800‑830份；可再分散乳胶粉10‑16份；碳酸钠0.9‑1.2份；丙烯酸钙0.8‑1.0份；十二烷基苯磺酸钠0.6‑0.8份；硅酸钠0.5‑1.0份；水280‑310份;所述水泥为普通硅酸盐水泥与矿渣硅酸盐水泥质量比为5:1~1:5的混合物。本发明采用普通硅酸盐水泥与矿渣硅酸盐水泥的组合大大提高了塑性混凝土的早期强度和抗渗性能，有利于提高塑性混凝防渗墙的施工性能。

Description

一种用于防渗漏的塑性混凝土及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种用于防渗漏的塑性混凝土及其制备方法，属于防渗工程技术领域。

背景技术

长期以来，在堤坝工程、海岸工程和基础防渗工程中普通刚性混凝土防渗墙被广泛应用。大量的工程应用实践表明：普通刚性混凝土防渗墙存在一些难以解决的缺点：一是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；二是刚性混凝土防渗墙与周围土体的不均匀沉降；三是工程造价高。

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。塑性混凝土主要由水泥、膨润土、黏土、骨料、水、外加剂等材料拌合而成，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。因黏土和膨润土取代了普通混凝土中大部分水泥而形成了一种柔性墙体材料，使得墙体具有适应周围土体变形、地基变形的性能，大大减小了墙体内应力，避免墙体开裂，并大量节约了水泥的用量。但是，由于膨润土和黏土在混凝土中的分散性较差，本身活性低，导致塑性混凝土存在和易性较差等缺点。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。

现有技术中，中国专利CN102617073 A公开了一种防渗墙用塑性混凝土，包括胶凝材料、骨料、减水剂和水，通过调节粗骨料的粒径、砂率和水胶比等实现了粉煤灰在塑性混凝土中的高掺量利用。但是在现有技术中，大量粘土的加入会降低塑性混凝土的和易性和强度，这是由于粘土在混凝土中不能均匀分散所导致的。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。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于防渗漏的塑性混凝土。

本发明的一种用于防渗漏的塑性混凝土，含有如下重量份数的成分：

水泥 130-160份；

膨润土 40-46份；

粉煤灰 36-40份；

石膏 10-14份；

粘土 100-120份；

细骨料 630-660份；

粗骨料 800-830份；

可再分散乳胶粉 10-16份；

碳酸钠 0.9-1.2份；

丙烯酸钙 0.8-1.0份；

十二烷基苯磺酸钠 0.6-0.8份；

硅酸钠 0.5-1.0份；

水 280-310份;

其中，所述水泥为普通硅酸盐水泥与矿渣硅酸盐水泥质量比为5:1~1:5的混合物。

优选地，所述水泥为普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥的质量比为1:1混合物。

优选地，所述普通硅酸盐水泥的标号为42.5强度等级，所述矿渣硅酸盐水泥标号为早强型42.5R强度等级。

优选地，所述膨润土为钠基膨润土，其粒度满足325目筛余不大于10%。

优选地，所述粉煤灰为高钙型粉煤灰，其细度满足45μm方孔筛筛余不大于25%。

优选地，所述粘土为凹凸棒石粘土与累托石粘土的其中之一或其组合。更优选地，所述粘土为凹凸棒石粘土与累托石粘土质量比为1:1的混合物。

优选地，所述细骨料为高岭石尾矿砂，粒径为0.3~0.5mm。

优选地，所述可再分散乳胶粉为硅氧烷-醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚物胶粉。

本发明还提供制备上述的防渗漏的塑性混凝土的方法：将各成分混合均匀，即得。

本发明的积极效果是：

(1)、本发明提供的一种用于防渗漏塑性混凝土，其采用普通硅酸盐水泥与矿渣硅酸盐水泥的组合，普通硅酸盐水泥提供早期强度，便于施工；而矿渣硅酸盐水泥提高混凝土的抗渗性，两者发挥协同作用。采用普通硅酸盐水泥与矿渣硅酸盐水泥的组合大大提高了塑性混凝土的早期强度和抗渗性能，有利于提高塑性混凝防渗墙的施工性能。

(2)、本发明提供的一种用于防渗漏塑性混凝土，通过加入可再分散乳胶粉，可以有效提高各组分在塑性混凝土中的均匀性，增加了混凝土的和易性和强度；丙烯酸钙与混凝土中无机组分会发生聚合反应，形成高弹性的聚合物凝胶体，进一步提高混凝土的抗渗能力。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

本发明提供的用于防渗漏的塑性混凝土，含有如下重量份数的成分：

水泥 130-160份；

膨润土 40-46份；

粉煤灰 36-40份；

石膏 10-14份；

粘土 100-120份；

细骨料 630-660份；

粗骨料 800-830份；

可再分散乳胶粉 10-16份；

碳酸钠 0.9-1.2份；

丙烯酸钙 0.8-1.0份；

十二烷基苯磺酸钠 0.6-0.8份；

硅酸钠 0.5-1.0份；

水 280-310份。

其制备方法为：将上述各成分混合，搅拌均匀。

根据本行业的规范：

细骨料是指粒径在4.75mm以下，在混凝土中起骨架或填充作用的粒状松散材料。

粗骨料是指粒径大于5mm，在混凝土中起骨架作用的砂、石料。

可再分散乳胶粉是指可以提高混凝土、砂浆塑性和粘结力的一种水溶性聚合物树脂颗粒。

本发明以下实施例中所用到的成分具体说明如下：

普通硅酸盐水泥的标号为42.5强度等级。

矿渣硅酸盐水泥标号为早强型42.5R强度等级。

膨润土为钠基膨润土，其粒度满足325目筛余不大于10%。

粉煤灰为高钙型粉煤灰，其细度满足45μm方孔筛筛余不大于25%。

细骨料为高岭石尾矿砂，粒径为0.3~0.5mm。

粗骨料为人工碎石料。

可再分散乳胶粉为硅氧烷-醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚物胶粉（生产厂家：日本合成化学工业株式会社）。

实施例1：以每立方塑性混凝土计，将130kg水泥（普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥的质量比为1:1混合物），46kg膨润土，36kg粉煤灰，14kg石膏，120kg粘土（凹凸棒石粘土与累托石粘土质量比为1:1的混合物），630kg细骨料，820kg粗骨料，16kg可再分散乳胶粉，280kg水，1.0kg的碳酸钠，0.8kg的丙烯酸钙，0.6kg的十二烷基苯磺酸钠，0.5kg的硅酸钠混合搅拌均匀制得塑性混凝土1。

实施例2：以每立方塑性混凝土计，将140kg水泥（普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥的质量比为1:1混合物），44kg膨润土，38kg粉煤灰，12kg石膏，110kg粘土（凹凸棒石粘土与累托石粘土质量比为1:1的混合物），640kg细骨料，815kg粗骨料，14kg可再分散乳胶粉，290kg水，0.9kg的碳酸钠，0.9kg的丙烯酸钙，0.7kg的十二烷基苯磺酸钠，0.6kg的硅酸钠混合搅拌均匀制得塑性混凝土2。

实施例3：以每立方塑性混凝土计，将150kg水泥（普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥的质量比为1:1混合物），42kg膨润土，38kg粉煤灰，10kg石膏，105kg粘土（凹凸棒石粘土与累托石粘土质量比为1:1的混合物），650kg细骨料，830kg粗骨料，15kg可再分散乳胶粉，300kg水，1.1kg的碳酸钠，1.0kg的丙烯酸钙，0.7kg的十二烷基苯磺酸钠，0.7kg的硅酸钠混合搅拌均匀制得塑性混凝土3。

实施例4：以每立方塑性混凝土计，将150kg水泥（普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥的质量比为1:1混合物），40kg膨润土，40kg粉煤灰，14kg石膏，110kg粘土（凹凸棒石粘土与累托石粘土质量比为1:1的混合物），660kg细骨料，830kg粗骨料，15kg可再分散乳胶粉，310kg水，1.2kg的碳酸钠，0.9kg的丙烯酸钙，0.8kg的十二烷基苯磺酸钠，1.0kg的硅酸钠混合搅拌均匀制得塑性混凝土4。

实施例5：以每立方塑性混凝土计，将160kg水泥（普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥的质量比为1:1混合物），40kg膨润土，39kg粉煤灰，12kg石膏，118kg粘土（凹凸棒石粘土与累托石粘土质量比为1:1的混合物），650kg细骨料，825kg粗骨料，15kg可再分散乳胶粉，300kg水，1.1kg的碳酸钠，1.0kg的丙烯酸钙，0.7kg的十二烷基苯磺酸钠，0.9kg的硅酸钠混合搅拌均匀制得塑性混凝土5。

实施例6：以每立方塑性混凝土计，将135kg水泥（普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥的质量比为1:2混合物），45kg膨润土，40kg粉煤灰，11kg石膏，100kg粘土（凹凸棒石粘土），660kg细骨料，800kg粗骨料，10kg可再分散乳胶粉，300kg水，1.0kg的碳酸钠，1.0kg的丙烯酸钙，0.6kg的十二烷基苯磺酸钠，0.8kg的硅酸钠混合搅拌均匀制得塑性混凝土6。

实施例7：以每立方塑性混凝土计，将150kg水泥（普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥的质量比为2:1混合物），41kg膨润土，38kg粉煤灰，10kg石膏，120kg粘土（累托石粘土），640kg细骨料，810kg粗骨料，12kg可再分散乳胶粉，290kg水，1.0kg的碳酸钠，1.0kg的丙烯酸钙，0.8kg的十二烷基苯磺酸钠，0.6kg的硅酸钠混合搅拌均匀制得塑性混凝土7。

实施例8：以每立方塑性混凝土计，将160kg水泥（普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥的质量比为5:1混合物），46kg膨润土，40kg粉煤灰，11kg石膏，110kg粘土（凹凸棒石粘土与累托石粘土质量比为2:1的混合物），650kg细骨料，800kg粗骨料，16kg可再分散乳胶粉，300kg水，1.1kg的碳酸钠，1.0kg的丙烯酸钙，0.8kg的十二烷基苯磺酸钠，1.0kg的硅酸钠混合搅拌均匀制得塑性混凝土8。

实施例9：以每立方塑性混凝土计，将144kg水泥（普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥的质量比为1:3混合物），41kg膨润土，36kg粉煤灰，10kg石膏，120kg粘土（凹凸棒石粘土与累托石粘土质量比为1:4的混合物），630kg细骨料，830kg粗骨料，15kg可再分散乳胶粉，310kg水，1.2kg的碳酸钠，1.0kg的丙烯酸钙，0.6kg的十二烷基苯磺酸钠，0.8kg的硅酸钠混合搅拌均匀制得塑性混凝土9。

上述实施例1至9制备的塑性混凝土按照DL/T5150-2001《水工混凝土试验规程》对其坍落度、抗压强度和渗透系数检测，其测试结果见表1所示。

表1、各实施例塑性混凝土的主要性能指标

测试项目	坍落度	抗压强度(7d)	抗压强度(28d)	渗透系数
					单位	mm	MPa	MPa	cm/s
实施例1	230	2.6	4.9
					实施例2	228	2.8	5.2
实施例3	225	2.9	5.4
					实施例4	220	3.1	5.9
实施例5	216	3.4	6.2
					实施例6	210	2.5	4.8
实施例7	206	2.2	4.5
					实施例8	207	2.3	4.6
实施例9	204	2.1	4.3

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims

1.一种用于防渗漏的塑性混凝土，其特征在于，含有如下重量份数的成分：

水泥 130-160份；

膨润土 40-46份；

粉煤灰 36-40份；

石膏 10-14份；

粘土 100-120份；

细骨料 630-660份；

粗骨料 800-830份；

可再分散乳胶粉10-16份；

碳酸钠 0.9-1.2份；

丙烯酸钙 0.8-1.0份；

十二烷基苯磺酸钠 0.6-0.8份；

硅酸钠 0.5-1.0份；

水 280-310份;

所述水泥为普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥的质量比为1:1混合物。

2.根据权利要求1 所述的用于防渗漏的塑性混凝土，其特征在于，所述普通硅酸盐水泥的标号为42.5强度等级，所述矿渣硅酸盐水泥标号为早强型42.5R强度等级。

3.根据权利要求1所述的用于防渗漏的塑性混凝土，其特征在于，所述膨润土为钠基膨润土，其粒度满足325目筛余不大于10%。

4.根据权利要求1所述的防渗漏的塑性混凝土，其特征在于，所述粉煤灰为高钙型粉煤灰，其细度满足45μm方孔筛筛余不大于25%。

5.根据权利要求1所述的防渗漏的塑性混凝土，其特征在于，所述粘土为凹凸棒石粘土与累托石粘土的其中之一或其组合。

6.根据权利要求1所述的防渗漏的塑性混凝土，其特征在于，所述粘土为凹凸棒石粘土与累托石粘土质量比为1:1的混合物。

7.根据权利要求1所述的防渗漏的塑性混凝土，其特征在于，所述细骨料为高岭石尾矿砂，粒径为0.3~0.5mm。

8.根据权利要求1所述的防渗漏的塑性混凝土，其特征在于，所述可再分散乳胶粉为硅氧烷-醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚物胶粉。

9.制备权利要求1所述的防渗漏的塑性混凝土的方法，其特征在于，将各成分混合均匀，即得。