CN105367026A - 一种高强度混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度混凝土及其制备方法，涉及建筑材料技术领域，所述高强度混凝土的组分和含量如下：1m3高强度混凝土中含有普通硅酸盐水泥200-300kg、矿粉40-50kg、橡胶颗粒15-30kg、细骨料500-800kg、粗骨料600-900kg、混凝土复合添加剂20-60kg、聚丙烯纤维50-100kg、水100-200kg、磷渣粉45-90kg、阻锈剂2-3kg、减水剂5-10kg、增强剂10-20kg，此发明，制成的混凝土制品显著提高抗压强度，减少裂纹，延长混凝土构筑物的寿命，且制备方法简单，生产效率高。

Description

一种高强度混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，特别涉及一种高强度混凝土及其制备方法。
背景技术
在我们生活中，混凝土无处不在。无论是道路、桥梁、建筑、港口、码头、大坝、机场，还是南极的考察站和海洋的钻井平台，人们时时刻刻都可以接触到它，科学家还在研究将水泥混凝土材料用于外层空间。
目前，许多地下工程，尤其是大体积混凝土工程，混凝土裂缝较为普遍，主要原因是混凝土的抗压强度过低，为防止混凝土出现裂缝目前一般采取掺加膨胀剂，但掺加膨胀剂增加混凝土成本，并且需辅以人工添加，加大了劳动强度和环境污染，如果采用自动化工艺，又因该中混凝土和其他相比所占比例低，造成增加设备投资和设备闲置的问题，而且掺加膨胀剂后对工程的养护要求也相当高，一旦养护不到位反而会增加产生裂缝的机率，增加了施工成本，混凝土易受外界环境的影响而导致混凝土微裂缝扩展，有害物质侵入造成混凝土劣化，降低混凝土耐久性，影响混凝土构筑物的使用寿命。
针对以上问题，现有技术中也做了许多改进，如中国公开号为CN104119036A提供一种高强度混凝土及其制备方法，由水泥、细骨料、粗骨料、玻璃纤维和水组成，其重量份比例为1：（1～3）：（2～5）：0.01：（0.:4～0.8），水灰比为0.74，此发明还公开这种高强度混
凝土的制备方法，此发明主要是加入玻璃纤维协助混凝土承担拉应力，玻璃纤维是具有绝缘性好、抗腐蚀性好，但是其性能较脆，耐磨性较差，抗冲击性能差，无法提高混凝土的抗压强度。
又如中国公开号为CN102515653A提供一种高强度喷射混凝土的配方，该高强度喷射混凝土的配方包括水泥、砂、石子、偏铝酸钠类速凝剂、高活性偏高岭土、聚羧酸盐减水剂或奈磺酸甲醛缩合物减水剂；此发明虽然在一定程度上可以提高喷射混凝土的强度，使得混凝土的强度可以达到30MPa-45MPa，但是还远远满足不了现有技术中混凝土工程的需求。
现有技术中混凝土抗压强度低，满足不了现有技术中混凝土工程的需求，因此我们急需提供一种高度的混凝土，从而提升混凝土的抗压强度，延长混凝土构筑物的使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高强度混凝土及其制备方法，以解决现有技术中导致的混凝土抗压强度低，满足不了现有技术中混凝土工程的需求等上述多项缺陷。
为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种高强度混凝土，所述高强度混凝土的组分和含量如下：1m3高强度混凝土中含有普通硅酸盐水泥200-300kg、矿粉40-50kg、橡胶颗粒15-30kg、细骨料500-800kg、粗骨料600-900kg、混凝土复合添加剂20-60kg、聚丙烯纤维50-100kg、水100-200kg、磷渣粉45-90kg、阻锈剂2-3kg、减水剂5-10kg、增强剂10-20kg。
优选的，所述高强度混凝土的组分和含量如下：1m3高强度混凝土中含有普通硅酸盐水泥250kg、矿粉45kg、橡胶颗粒22.5kg、细骨料650kg、粗骨料750kg、混凝土复合添加剂40kg、聚丙烯纤维75kg、水150kg、磷渣粉67.5kg、阻锈剂2.5kg、减水剂7.5kg、增强剂15kg。
优选的，所述橡胶颗粒的粒径为10-15mm。
优选的，所述细骨料为细度模数2.6-3.0的Ⅱ区中砂，含泥量小于2%。
优选的，所述混凝土复合添加剂由碳酸钙、十二烷基硫酸钠、羟甲基丙基纤维素、水玻璃、硼酸和明矾石混合组成。
优选的，所述阻锈剂由单氟磷酸钠、N,N-二甲基乙醇胺和蔗糖组成。
优选的，所述减水剂为聚羧酸盐减水剂。
优选的，所述增强剂为纳米碳酸钙、气相纳米二氧化硅和纳米高岭土中的一种。
一种高强度混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取原料：称取一定量的普通硅酸盐水泥、矿粉、橡胶颗
粒、细骨料、粗骨料、混凝土复合添加剂、聚丙烯纤维、水、磷渣粉、阻锈剂、减水剂、增强剂备用；
(2)混合搅拌：将步骤（1）中的普通硅酸盐水泥、矿粉、橡胶
颗粒、细骨料、混凝土复合添加剂、水、磷渣粉、阻锈剂、减水剂、增强剂原料混合在一起，用搅拌机搅拌15-20分钟之后，加入粗骨料再搅拌20-30分钟，制成混合液；
（3）出料：将步骤（1）中称取的聚丙烯纤维加入混合液中，再
用搅拌机搅拌20-30分钟，至规定坍落度即可出料。
本发明提供的一种高强度混凝土，与现有技术相比，在混凝土的原料中，添加聚丙烯纤维，聚丙烯纤维具有强度高、弹性好、耐磨、耐腐蚀等优良的性能，将聚丙烯纤维应用与混凝土中，可以极大提升混凝土的强度，同时还添加橡胶颗粒，抗老化、寿命长、易维护，除此还加入混凝土复合添加剂、阻锈剂、减水剂、增强剂，混凝土复合添加剂、阻锈剂、减水剂、增强剂的加入可以使得混凝土在强度、韧度、耐腐蚀性、稳定性等方面上表现优异，此发明，制成的混凝土制品显著提高抗压强度，减少裂纹，延长混凝土构筑物的寿命，且制备方法简单，生产效率高。
具体实施方式
下面通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
实施例1:
一种高强度混凝土，所述高强度混凝土的组分和含量如下：1m3高强度混凝土中含有普通硅酸盐水泥300kg、矿粉40kg、橡胶颗粒15kg、细骨料500kg、粗骨料900kg、混凝土复合添加剂20kg、聚丙烯纤维50kg、水100kg、磷渣粉45kg、阻锈剂2kg、减水剂5kg、增强剂10kg。
本实施例中，所述橡胶颗粒的粒径为10mm。
本实施例中，所述细骨料为细度模数2.6-3.0的Ⅱ区中砂，含泥量小于2%。
本实施例中，所述混凝土复合添加剂由碳酸钙、十二烷基硫酸钠、羟甲基丙基纤维素、水玻璃、硼酸和明矾石混合组成。
本实施例中，所述阻锈剂由单氟磷酸钠、N,N-二甲基乙醇胺和蔗糖组成。
本实施例中，所述减水剂为聚羧酸盐减水剂。
本实施例中，所述增强剂为纳米碳酸钙。
一种高强度混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取原料：称取一定量的普通硅酸盐水泥、矿粉、橡胶颗
粒、细骨料、粗骨料、混凝土复合添加剂、聚丙烯纤维、水、磷渣粉、阻锈剂、减水剂、增强剂备用；
(2)混合搅拌：将步骤（1）中的普通硅酸盐水泥、矿粉、橡胶
颗粒、细骨料、混凝土复合添加剂、水、磷渣粉、阻锈剂、减水剂、增强剂原料混合在一起，用搅拌机搅拌15分钟之后，加入粗骨料再搅拌30分钟，制成混合液；
（3）出料：将步骤（1）中称取的聚丙烯纤维加入混合液中，再用搅拌机搅拌20分钟，至规定坍落度即可出料。
实施例2：
一种高强度混凝土，所述高强度混凝土的组分和含量如下：1m3高强度混凝土中含有普通硅酸盐水泥200kg、矿粉50kg、橡胶颗粒30kg、细骨料800kg、粗骨料600kg、混凝土复合添加剂60kg、聚丙烯纤维100kg、水200kg、磷渣粉90kg、阻锈剂3kg、减水剂10kg、增强剂20kg。
本实施例中，所述橡胶颗粒的粒径为15mm。
本实施例中，所述细骨料为细度模数2.6-3.0的Ⅱ区中砂，含泥量小于2%。
本实施例中，所述混凝土复合添加剂由碳酸钙、十二烷基硫酸钠、羟甲基丙基纤维素、水玻璃、硼酸和明矾石混合组成。
本实施例中，所述阻锈剂由单氟磷酸钠、N,N-二甲基乙醇胺和蔗糖组成。
本实施例中，所述减水剂为聚羧酸盐减水剂。
本实施例中，所述增强剂为气相纳米二氧化硅。
一种高强度混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取原料：称取一定量的普通硅酸盐水泥、矿粉、橡胶颗
粒、细骨料、粗骨料、混凝土复合添加剂、聚丙烯纤维、水、磷渣粉、阻锈剂、减水剂、增强剂备用；
(2)混合搅拌：将步骤（1）中的普通硅酸盐水泥、矿粉、橡胶
颗粒、细骨料、混凝土复合添加剂、水、磷渣粉、阻锈剂、减水剂、增强剂原料混合在一起，用搅拌机搅拌20分钟之后，加入粗骨料再搅拌20分钟，制成混合液；
（3）出料：将步骤（1）中称取的聚丙烯纤维加入混合液中，再用搅拌机搅拌30分钟，至规定坍落度即可出料。
实施例3：
一种高强度混凝土，所述高强度混凝土的组分和含量如下：1m3高强度混凝土中含有普通硅酸盐水泥250kg、矿粉45kg、橡胶颗粒22.5kg、细骨料650kg、粗骨料750kg、混凝土复合添加剂40kg、聚丙烯纤维75kg、水150kg、磷渣粉67.5kg、阻锈剂2.5kg、减水剂7.5kg、增强剂15kg。
本实施例中，所述橡胶颗粒的粒径为12.5mm。
本实施例中，所述细骨料为细度模数2.6-3.0的Ⅱ区中砂，含泥量小于2%。
本实施例中，所述混凝土复合添加剂由碳酸钙、十二烷基硫酸钠、羟甲基丙基纤维素、水玻璃、硼酸和明矾石混合组成。
本实施例中，所述阻锈剂由单氟磷酸钠、N,N-二甲基乙醇胺和蔗糖组成。
本实施例中，所述减水剂为聚羧酸盐减水剂。
本实施例中，所述增强剂为纳米高岭土。
一种高强度混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取原料：称取一定量的普通硅酸盐水泥、矿粉、橡胶颗
粒、细骨料、粗骨料、混凝土复合添加剂、聚丙烯纤维、水、磷渣粉、阻锈剂、减水剂、增强剂备用；
(2)混合搅拌：将步骤（1）中的普通硅酸盐水泥、矿粉、橡胶
颗粒、细骨料、混凝土复合添加剂、水、磷渣粉、阻锈剂、减水剂、增强剂原料混合在一起，用搅拌机搅拌17.5分钟之后，加入粗骨料再搅拌25分钟，制成混合液；
（3）出料：将步骤（1）中称取的聚丙烯纤维加入混合液中，再用搅拌机搅拌25分钟，至规定坍落度即可出料。
实施例4：
一种高强度混凝土，所述高强度混凝土的组分和含量如下：1m3高强度混凝土中含有普通硅酸盐水泥260kg、矿粉48kg、橡胶颗粒25kg、细骨料600kg、粗骨料800kg、混凝土复合添加剂30kg、聚丙烯纤维80kg、水130kg、磷渣粉60kg、阻锈剂2.4kg、减水剂7kg、增强剂16kg。
本实施例中，所述橡胶颗粒的粒径为12mm。
本实施例中，所述细骨料为细度模数2.6-3.0的Ⅱ区中砂，含泥量小于2%。
本实施例中，所述混凝土复合添加剂由碳酸钙、十二烷基硫酸钠、羟甲基丙基纤维素、水玻璃、硼酸和明矾石混合组成。
本实施例中，所述阻锈剂由单氟磷酸钠、N,N-二甲基乙醇胺和蔗糖组成。
本实施例中，所述减水剂为聚羧酸盐减水剂。
本实施例中，所述增强剂为纳米高岭土。
一种高强度混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取原料：称取一定量的普通硅酸盐水泥、矿粉、橡胶颗
粒、细骨料、粗骨料、混凝土复合添加剂、聚丙烯纤维、水、磷渣粉、阻锈剂、减水剂、增强剂备用；
(2)混合搅拌：将步骤（1）中的普通硅酸盐水泥、矿粉、橡胶
颗粒、细骨料、混凝土复合添加剂、水、磷渣粉、阻锈剂、减水剂、增强剂原料混合在一起，用搅拌机搅拌16分钟之后，加入粗骨料再搅拌24分钟，制成混合液；
（3）出料：将步骤（1）中称取的聚丙烯纤维加入混合液中，再用搅拌机搅拌28分钟，至规定坍落度即可出料。
实施例5：
一种高强度混凝土，所述高强度混凝土的组分和含量如下：1m3高强度混凝土中含有普通硅酸盐水泥280kg、矿粉42kg、橡胶颗粒28kg、细骨料700kg、粗骨料900kg、混凝土复合添加剂40kg、聚丙烯纤维80kg、水150kg、磷渣粉75kg、阻锈剂2.5kg、减水剂5kg、增强剂16kg。
本实施例中，所述橡胶颗粒的粒径为14mm。
本实施例中，所述细骨料为细度模数2.6-3.0的Ⅱ区中砂，含泥量小于2%。
本实施例中，所述混凝土复合添加剂由碳酸钙、十二烷基硫酸钠、羟甲基丙基纤维素、水玻璃、硼酸和明矾石混合组成。
本实施例中，所述阻锈剂由单氟磷酸钠、N,N-二甲基乙醇胺和蔗糖组成。
本实施例中，所述减水剂为聚羧酸盐减水剂。
本实施例中，所述增强剂为纳米碳酸钙。
一种高强度混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取原料：称取一定量的普通硅酸盐水泥、矿粉、橡胶颗
粒、细骨料、粗骨料、混凝土复合添加剂、聚丙烯纤维、水、磷渣粉、阻锈剂、减水剂、增强剂备用；
(2)混合搅拌：将步骤（1）中的普通硅酸盐水泥、矿粉、橡胶
颗粒、细骨料、混凝土复合添加剂、水、磷渣粉、阻锈剂、减水剂、增强剂原料混合在一起，用搅拌机搅拌20分钟之后，加入粗骨料再搅拌25分钟，制成混合液；
（3）出料：将步骤（1）中称取的聚丙烯纤维加入混合液中，再
用搅拌机搅拌25分钟，至规定坍落度即可出料。
对上述实施例1-5制备的混凝土和市场上普通混凝土性能进行试验，结果如下表：
序号 28d 抗压强度/Mpa
实施例1 60.5
实施例2 58.1
实施例3 62.7
实施例4 57.4
实施例5 59.2
市场上普通混凝土 26.5
由以上数据可知，本发明制备的混凝土，可以大大提高混凝土的抗压强度，满足混凝土工程的需求，且制备方法简单，生产效率高。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高强度混凝土，其特征在于：所述高强度混凝土的组分和含量如下：1m3高强度混凝土中含有普通硅酸盐水泥200-300kg、矿粉40-50kg、橡胶颗粒15-30kg、细骨料500-800kg、粗骨料600-900kg、混凝土复合添加剂20-60kg、聚丙烯纤维50-100kg、水100-200kg、磷渣粉45-90kg、阻锈剂2-3kg、减水剂5-10kg、增强剂10-20kg。
2.根据权利要求1所述的高强度混凝土，其特征在于：所述高强度混凝土的组分和含量如下：1m3高强度混凝土中含有普通硅酸盐水泥250kg、矿粉45kg、橡胶颗粒22.5kg、细骨料650kg、粗骨料750kg、混凝土复合添加剂40kg、聚丙烯纤维75kg、水150kg、磷渣粉67.5kg、阻锈剂2.5kg、减水剂7.5kg、增强剂15kg。
3.根据权利要求1所述的高强度混凝土，其特征在于：所述橡胶颗粒的粒径为10-15mm。
4.根据权利要求1所述的高强度混凝土，其特征在于：所述细骨料为细度模数2.6-3.0的Ⅱ区中砂，含泥量小于2%。
5.根据权利要求1所述的高强度混凝土，其特征在于：所述混凝土复合添加剂由碳酸钙、十二烷基硫酸钠、羟甲基丙基纤维素、水玻璃、硼酸和明矾石混合组成。
6.根据权利要求1所述的高强度混凝土，其特征在于：所述阻锈剂由单氟磷酸钠、N,N-二甲基乙醇胺和蔗糖组成。
7.根据权利要求1所述的高强度混凝土，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸盐减水剂。
8.根据权利要求1所述的高强度混凝土，其特征在于：所述增强剂为纳米碳酸钙、气相纳米二氧化硅和纳米高岭土中的一种。
9.一种如权利要求1-8任意一项所述的高强度混凝土的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)称取原料：称取一定量的普通硅酸盐水泥、矿粉、橡胶颗粒、细骨料、
粗骨料、混凝土复合添加剂、聚丙烯纤维、水、磷渣粉、阻锈剂、减水剂、增强剂备用；
(2)混合搅拌：将步骤（1）中的普通硅酸盐水泥、矿粉、橡胶颗粒、
细骨料、混凝土复合添加剂、水、磷渣粉、阻锈剂、减水剂、增强剂原料混合在一起，用搅拌机搅拌15-20分钟之后，加入粗骨料再搅拌20-30分钟，制成混合液；
（3）出料：将步骤（1）中称取的聚丙烯纤维加入混合液中，再用搅拌机搅拌20-30分钟，至规定坍落度即可出料。
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