CN106830865A - 一种山体斜坡专用抗开裂抗渗混凝土挡板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种山体斜坡专用抗开裂抗渗混凝土挡板，其原料按重量份包括：水泥80‑100份、碎砖250‑400份、石英砂10‑30份、堇青石10‑35份、半水磷石膏2‑8份、煅烧硅藻土2‑15份、改性钢纤维10‑25份、玄武岩纤维3‑12份、剑麻纤维1‑10份、碳纤维2‑15份、纳米二氧化硅2‑15份、纳米碳酸钙3‑11份、粉煤灰20‑45份、铁矿砂20‑35份、苯丙乳液2‑5份、羧基丁苯乳液1‑5份、环氧树脂乳液1‑5份、聚羧酸系减水剂2‑10份、添加剂3‑8份、水20‑35份。本发明提出的山体斜坡专用抗开裂抗渗混凝土挡板，其具有优异的抗开裂、抗渗性和耐久性，能满足山体、河道等斜坡的使用要求。

Description

一种山体斜坡专用抗开裂抗渗混凝土挡板
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，尤其涉及一种山体斜坡专用抗开裂抗渗混凝土挡板。
背景技术
混凝土作为目前用量最大的建筑材料之一，从1824年发明至今，为人类的进步及经济的发展做出了巨大贡献，目前已成为山体斜坡常用的加固材料，但是现有的混凝土其抗开裂性能和抗渗性能仍不是很理想，用其制成的混凝土挡板应用于山体斜坡等地方时会出现开裂、耐久性差的缺陷，限制了混凝土挡板的应用。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种山体斜坡专用抗开裂抗渗混凝土挡板，其具有优异的抗开裂性能，且抗渗性能和耐久性好，能满足山体、河道等斜坡的使用要求。
本发明提出的一种山体斜坡专用抗开裂抗渗混凝土挡板，其原料按重量份包括：水泥80-100份、碎砖250-400份、石英砂10-30份、堇青石10-35份、半水磷石膏2-8份、煅烧硅藻土2-15份、改性钢纤维10-25份、玄武岩纤维3-12份、剑麻纤维1-10份、碳纤维2-15份、纳米二氧化硅2-15份、纳米碳酸钙3-11份、粉煤灰20-45份、铁矿砂20-35份、苯丙乳液2-5份、羧基丁苯乳液1-5份、环氧树脂乳液1-5份、聚羧酸系减水剂2-10份、添加剂3-8份、水20-35份。
优选地，所述添加剂其原料按重量包括：羟基烷基磺酸钠2-5份、乙二胺四甲叉膦酸钠2-10份、硼酸锌2-5份、葡萄糖酸钠3-10份、乙酰柠檬酸三丁酯1-2份、安息香酸0.5-1.5份、二氧化二聚环戊二烯1-2份、电熔尖晶石2-5份、木质素磺酸钙1-4份、硝酸钙2-5份。
优选地，其原料按重量份包括：水泥85-95份、碎砖300-350份、石英砂20-26份、堇青石18-30份、半水磷石膏4.5-6份、煅烧硅藻土8-12份、改性钢纤维15-20份、玄武岩纤维7-10份、剑麻纤维4.8-7.5份、碳纤维5.8-10份、纳米二氧化硅5.9-9份、纳米碳酸钙6-10份、粉煤灰27-36份、铁矿砂28-32份、苯丙乳液3.8-4.3份、羧基丁苯乳液2.6-4份、环氧树脂乳液2.9-3.4份、聚羧酸系减水剂5.8-8.5份、添加剂4-6份、水26-29份。
优选地，其原料按重量份包括：水泥90份、碎砖320份、石英砂25份、堇青石25份、半水磷石膏5.3份、煅烧硅藻土10份、改性钢纤维18份、玄武岩纤维8份、剑麻纤维7份、碳纤维8份、纳米二氧化硅8份、纳米碳酸钙8份、粉煤灰35份、铁矿砂30份、苯丙乳液4份、羧基丁苯乳液3.5份、环氧树脂乳液3.2份、聚羧酸系减水剂8份、添加剂5份、水28份。
优选地，所述添加剂其原料按重量包括：羟基烷基磺酸钠3份、乙二胺四甲叉膦酸钠8份、硼酸锌4份、葡萄糖酸钠8份、乙酰柠檬酸三丁酯1.6份、安息香酸1.2份、二氧化二聚环戊二烯1.6份、电熔尖晶石3.8份、木质素磺酸钙2.5份、硝酸钙3.2份。
优选地，所述改性钢纤维按照以下工艺进行制备：按重量份将2-3份硅烷偶联剂KH-560加入100份乙醇中，调节体系的PH值为4-5，搅拌25-30min，然后加入2-10份磷酸锌和1-5份磷酸，升温至63-68℃后加入20-35份钢纤维，保温35-45min，然后经水洗、干燥得到所述改性钢纤维。
优选地，所述改性钢纤维按照以下工艺进行制备：按重量份将2.5份硅烷偶联剂KH-560加入100份乙醇中，调节体系的PH值为4，搅拌28min，然后加入7份磷酸锌和3份磷酸，升温至65℃后加入30份钢纤维，保温40min，然后经水洗、干燥得到所述改性钢纤维。
优选地，所述纳米二氧化硅的平均粒径为30-50nm；所述纳米碳酸钙的平均粒径为100-180nm。
优选地，所述铁矿砂中二氧化硅的含量为45-55wt％，氧化铝的含量为5-10wt％，氧化铁的含量为5-10wt％；铁矿砂的表观密度3200-3500kg/m3，松散堆积密度为1800-2000kg/m3，空隙率为32-35％。
本发明所述山体斜坡专用抗开裂抗渗混凝土挡板，其原料加入了煅烧硅藻土，其与粉煤灰配合后具有火山灰效应、微集料效应、双微孔系统，显著提高了混凝土的强度和耐久性；半水磷石膏加入体系中，与堇青石配合后改善了混凝土的微结构，显著提高了混凝土的抗折和抗压强度；改性钢纤维、玄武岩纤维、剑麻纤维、碳纤维加入体系中，在砂浆内相互搭接，形成增强网络,显著提高了混凝土的强度和抗开裂性能；优选方式中，利用硅烷偶联剂KH-560对钢纤维进行了处理，使硅烷偶联剂KH-560与钢纤维发生了化学吸附或者化学键合的作用，改善了钢纤维的表面结构，加入体系中，提高了与体系中的苯丙乳液、羧基丁苯乳液和环氧树脂乳液的相互作用，改善了改性钢纤维与体系的相容性，同时利用磷酸锌和磷酸对钢纤维进行了处理，从而在钢纤维的表面形成了羟磷灰石和透钙磷石等水化产物，使钢纤维的表面均布大量短棒状锌系磷酸膜，从而使表面变的粗糙，两方面的作用对钢纤维与基体界面的黏结力起正效应作用，增大了改性钢纤维从混凝土中的拔出力和剪切强度，防止了改性钢纤维的拔出破坏；另外，苯丙乳液、羧基丁苯乳液、环氧树脂乳液加入体系中，在体系中形成网络，一方面，与体系的骨架相互穿透，提高了混凝土的强度，另一方面，填充或封闭了部分空隙，同时改善了浆体间的过渡区，在一定程度上提高了混凝土的抗折强度、折压比、延性、耐磨等性能。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种山体斜坡专用抗开裂抗渗混凝土挡板，其原料按重量份包括：水泥100份、碎砖250份、石英砂30份、堇青石10份、半水磷石膏8份、煅烧硅藻土2份、改性钢纤维25份、玄武岩纤维3份、剑麻纤维10份、碳纤维2份、纳米二氧化硅15份、纳米碳酸钙3份、粉煤灰45份、铁矿砂20份、苯丙乳液5份、羧基丁苯乳液1份、环氧树脂乳液5份、聚羧酸系减水剂2份、添加剂8份、水20份。
实施例2
本发明提出的一种山体斜坡专用抗开裂抗渗混凝土挡板，其原料按重量份包括：水泥80份、碎砖400份、石英砂10份、堇青石35份、半水磷石膏2份、煅烧硅藻土15份、改性钢纤维10份、玄武岩纤维12份、剑麻纤维1份、碳纤维15份、纳米二氧化硅2份、纳米碳酸钙11份、粉煤灰20份、铁矿砂35份、苯丙乳液2份、羧基丁苯乳液5份、环氧树脂乳液1份、聚羧酸系减水剂10份、添加剂3份、水35份。
实施例3
本发明提出的一种山体斜坡专用抗开裂抗渗混凝土挡板，其原料按重量份包括：水泥95份、碎砖300份、石英砂26份、堇青石18份、半水磷石膏6份、煅烧硅藻土8份、改性钢纤维20份、玄武岩纤维7份、剑麻纤维7.5份、碳纤维5.8份、纳米二氧化硅9份、纳米碳酸钙6份、粉煤灰36份、铁矿砂28份、苯丙乳液4.3份、羧基丁苯乳液2.6份、环氧树脂乳液3.4份、聚羧酸系减水剂5.8份、添加剂6份、水26份；
其中，所述添加剂其原料按重量包括：羟基烷基磺酸钠2份、乙二胺四甲叉膦酸钠10份、硼酸锌2份、葡萄糖酸钠10份、乙酰柠檬酸三丁酯1份、安息香酸1.5份、二氧化二聚环戊二烯1份、电熔尖晶石5份、木质素磺酸钙1份、硝酸钙5份；
所述改性钢纤维按照以下工艺进行制备：按重量份将2份硅烷偶联剂KH-560加入100份乙醇中，调节体系的PH值为5，搅拌25min，然后加入10份磷酸锌和1份磷酸，升温至68℃后加入20份钢纤维，保温45min，然后经水洗、干燥得到所述改性钢纤维；
所述纳米二氧化硅的平均粒径为30nm；所述纳米碳酸钙的平均粒径为180nm；
所述铁矿砂中二氧化硅的含量为45wt％，氧化铝的含量为10wt％，氧化铁的含量为5wt％；铁矿砂的表观密度3500kg/m3，松散堆积密度为1800kg/m3，空隙率为35％。
实施例4
本发明提出的一种山体斜坡专用抗开裂抗渗混凝土挡板，其原料按重量份包括：水泥85份、碎砖350份、石英砂20份、堇青石30份、半水磷石膏4.5份、煅烧硅藻土12份、改性钢纤维15份、玄武岩纤维10份、剑麻纤维4.8份、碳纤维10份、纳米二氧化硅5.9份、纳米碳酸钙10份、粉煤灰27份、铁矿砂32份、苯丙乳液3.8份、羧基丁苯乳液4份、环氧树脂乳液2.9份、聚羧酸系减水剂8.5份、添加剂4份、水29份；
其中，所述添加剂其原料按重量包括：羟基烷基磺酸钠5份、乙二胺四甲叉膦酸钠2份、硼酸锌5份、葡萄糖酸钠3份、乙酰柠檬酸三丁酯2份、安息香酸0.5份、二氧化二聚环戊二烯2份、电熔尖晶石2份、木质素磺酸钙4份、硝酸钙2份；
所述改性钢纤维按照以下工艺进行制备：按重量份将3份硅烷偶联剂KH-560加入100份乙醇中，调节体系的PH值为4，搅拌30min，然后加入2份磷酸锌和5份磷酸，升温至63℃后加入35份钢纤维，保温35min，然后经水洗、干燥得到所述改性钢纤维；
所述纳米二氧化硅的平均粒径为50nm；所述纳米碳酸钙的平均粒径为100nm；
所述铁矿砂中二氧化硅的含量为55wt％，氧化铝的含量为5wt％，氧化铁的含量为10wt％；铁矿砂的表观密度3200kg/m3，松散堆积密度为2000kg/m3，空隙率为32％。
实施例5
本发明提出的一种山体斜坡专用抗开裂抗渗混凝土挡板，其原料按重量份包括：水泥90份、碎砖320份、石英砂25份、堇青石25份、半水磷石膏5.3份、煅烧硅藻土10份、改性钢纤维18份、玄武岩纤维8份、剑麻纤维7份、碳纤维8份、纳米二氧化硅8份、纳米碳酸钙8份、粉煤灰35份、铁矿砂30份、苯丙乳液4份、羧基丁苯乳液3.5份、环氧树脂乳液3.2份、聚羧酸系减水剂8份、添加剂5份、水28份；
其中，所述添加剂其原料按重量包括：羟基烷基磺酸钠3份、乙二胺四甲叉膦酸钠8份、硼酸锌4份、葡萄糖酸钠8份、乙酰柠檬酸三丁酯1.6份、安息香酸1.2份、二氧化二聚环戊二烯1.6份、电熔尖晶石3.8份、木质素磺酸钙2.5份、硝酸钙3.2份；
所述改性钢纤维按照以下工艺进行制备：按重量份将2.5份硅烷偶联剂KH-560加入100份乙醇中，调节体系的PH值为4，搅拌28min，然后加入7份磷酸锌和3份磷酸，升温至65℃后加入30份钢纤维，保温40min，然后经水洗、干燥得到所述改性钢纤维；
所述纳米二氧化硅的平均粒径为40nm；所述纳米碳酸钙的平均粒径为150nm；
所述铁矿砂中二氧化硅的含量为50wt％，氧化铝的含量为8wt％，氧化铁的含量为8wt％；铁矿砂的表观密度3350kg/m3，松散堆积密度为1900kg/m3，空隙率为33％。
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 (9)

1.一种山体斜坡专用抗开裂抗渗混凝土挡板，其特征在于，其原料按重量份包括：水泥80-100份、碎砖250-400份、石英砂10-30份、堇青石10-35份、半水磷石膏2-8份、煅烧硅藻土2-15份、改性钢纤维10-25份、玄武岩纤维3-12份、剑麻纤维1-10份、碳纤维2-15份、纳米二氧化硅2-15份、纳米碳酸钙3-11份、粉煤灰20-45份、铁矿砂20-35份、苯丙乳液2-5份、羧基丁苯乳液1-5份、环氧树脂乳液1-5份、聚羧酸系减水剂2-10份、添加剂3-8份、水20-35份。
2.根据权利要求1所述山体斜坡专用抗开裂抗渗混凝土挡板，其特征在于，所述添加剂其原料按重量包括：羟基烷基磺酸钠2-5份、乙二胺四甲叉膦酸钠2-10份、硼酸锌2-5份、葡萄糖酸钠3-10份、乙酰柠檬酸三丁酯1-2份、安息香酸0.5-1.5份、二氧化二聚环戊二烯1-2份、电熔尖晶石2-5份、木质素磺酸钙1-4份、硝酸钙2-5份。
3.根据权利要求1或2所述山体斜坡专用抗开裂抗渗混凝土挡板，其特征在于，其原料按重量份包括：水泥85-95份、碎砖300-350份、石英砂20-26份、堇青石18-30份、半水磷石膏4.5-6份、煅烧硅藻土8-12份、改性钢纤维15-20份、玄武岩纤维7-10份、剑麻纤维4.8-7.5份、碳纤维5.8-10份、纳米二氧化硅5.9-9份、纳米碳酸钙6-10份、粉煤灰27-36份、铁矿砂28-32份、苯丙乳液3.8-4.3份、羧基丁苯乳液2.6-4份、环氧树脂乳液2.9-3.4份、聚羧酸系减水剂5.8-8.5份、添加剂4-6份、水26-29份。
4.根据权利要求1-3中任一项所述山体斜坡专用抗开裂抗渗混凝土挡板，其特征在于，其原料按重量份包括：水泥90份、碎砖320份、石英砂25份、堇青石25份、半水磷石膏5.3份、煅烧硅藻土10份、改性钢纤维18份、玄武岩纤维8份、剑麻纤维7份、碳纤维8份、纳米二氧化硅8份、纳米碳酸钙8份、粉煤灰35份、铁矿砂30份、苯丙乳液4份、羧基丁苯乳液3.5份、环氧树脂乳液3.2份、聚羧酸系减水剂8份、添加剂5份、水28份。
5.根据权利要求1-4中任一项所述山体斜坡专用抗开裂抗渗混凝土挡板，其特征在于，所述添加剂其原料按重量包括：羟基烷基磺酸钠3份、乙二胺四甲叉膦酸钠8份、硼酸锌4份、葡萄糖酸钠8份、乙酰柠檬酸三丁酯1.6份、安息香酸1.2份、二氧化二聚环戊二烯1.6份、电熔尖晶石3.8份、木质素磺酸钙2.5份、硝酸钙3.2份。
6.根据权利要求1-5中任一项所述山体斜坡专用抗开裂抗渗混凝土挡板，其特征在于，所述改性钢纤维按照以下工艺进行制备：按重量份将2-3份硅烷偶联剂KH-560加入100份乙醇中，调节体系的PH值为4-5，搅拌25-30min，然后加入2-10份磷酸锌和1-5份磷酸，升温至63-68℃后加入20-35份钢纤维，保温35-45min，然后经水洗、干燥得到所述改性钢纤维。
7.根据权利要求1-6中任一项所述山体斜坡专用抗开裂抗渗混凝土挡板，其特征在于，所述改性钢纤维按照以下工艺进行制备：按重量份将2.5份硅烷偶联剂KH-560加入100份乙醇中，调节体系的PH值为4，搅拌28min，然后加入7份磷酸锌和3份磷酸，升温至65℃后加入30份钢纤维，保温40min，然后经水洗、干燥得到所述改性钢纤维。
8.根据权利要求1-7中任一项所述山体斜坡专用抗开裂抗渗混凝土挡板，其特征在于，所述纳米二氧化硅的平均粒径为30-50nm；所述纳米碳酸钙的平均粒径为100-180nm。
9.根据权利要求1-8中任一项所述山体斜坡专用抗开裂抗渗混凝土挡板，其特征在于，所述铁矿砂中二氧化硅的含量为45-55wt％，氧化铝的含量为5-10wt％，氧化铁的含量为5-10wt％；铁矿砂的表观密度3200-3500kg/m3，松散堆积密度为1800-2000kg/m3，空隙率为32-35％。
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