CN107285656A

CN107285656A - 抗冻混凝土

Info

Publication number: CN107285656A
Application number: CN201710714263.2A
Authority: CN
Inventors: 杨小英
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-08-18
Filing date: 2017-08-18
Publication date: 2017-10-24

Abstract

本发明公开了一种抗冻混凝土，属于建筑土木技术领域，由下述组分组成：水泥、骨料、粉煤灰、矿渣微粉、抗冻减水剂和水，其中抗冻减水剂由下述重量百分比的组分组成：微晶白云母粉40‑50%、乙撑双硬脂酰胺15‑25%、三帖皂苷10‑20%、膨润土5‑10%、萘磺酸盐5‑10%，本发明的抗冻减水剂添加到混凝土中，一方面可以大幅提高混凝土的密实性；另一方面，可以大幅降低平均气泡间隔系数和水胶比，平均气泡间隔系数可以降至20μm以下，水胶比降至0.20以下，同时，也大幅提高了混凝土的强度，强度可以达到C90以上；从而可以获得优异的抗冻性能，尤其适合在寒冷的北方或者地下使用，保证良好的工程质量。

Description

抗冻混凝土

技术领域

本发明涉及建筑与土木工程技术领域，尤其涉及一种抗冻混凝土。

背景技术

在北方寒冷地区，冬天的温度很低，常常达到零下二十摄氏度，甚至达到零下四五十摄氏度。在这样的地方，对于建筑工程的防冻性能提出了更高的要求，尤其是对于公路、桥梁等，其混凝土一方面需要长期耐受超低温，另一方面，要经受反复冻融的考验。

为了满足这方面的要求，本行业提出了抗冻混凝土的概念和要求，抗冻混凝土是指结构设计要求混凝土具有长期抵抗冻融循环的耐久性能，即满足结构设计规定的抗冻级别。目前，水工混凝土结构设计规范 SL191-2008采用速冻实验将混凝土的抗冻等级分为F400、F300、F250、F200、F150、F100、F50共7个等级，抗冻等级≥F50的混凝土称为抗冻混凝土，目前有达到F400的混凝土的报道，但是其慢冻实验结果较差；

GBJ50164—92中，抗冻等级是采用龄期28d的试块在吸水饱和后，承受反复冻融循环，以抗压强度下降不超过25%，而且质量损失不超过 5%时所能承受的最大冻融循环次数来确定的将混凝土划分为以下抗冻等级：D10、D15、D25、D50、D100、D150、D200、D250、D300等九个等级，这是采用慢冻实验确定的。

目前关于抗冻混凝土的报道和应用，均存在外加剂成分复杂、抗冻性能有待进一步提高等缺点。

发明内容

本发明的发明目的，在于针对上述存在的问题，提供一种混凝土抗冻减水剂。

本发明采用的技术方案是这样的：一种混凝土抗冻减水剂，由下述重量百分比的组分组成：

微晶白云母粉 40-50%

乙撑双硬脂酰胺 15-25%

三帖皂苷 10-20%

膨润土 5-10%

萘磺酸盐 5-10%。

本发明的发明人通过大量实验和实际应用，得到上述抗冻减水剂，其中，三帖皂苷主要作为引气剂，萘磺酸盐主要作为减水剂，但是加入其他成分后，其减水效果明显提高，将混凝土的含气量控制到4-6%；

本发明的微晶白云母粉，是一种新型的非金属矿物资源,主要矿物成分是伟2M1型白云母，次要成分是少量的石英，微量的绿泥石和痕量钾长石，由四川鑫炬矿业于1997年在国内首次发现。其显著特征是：成因类型新，矿物结晶粒度细，矿石白云母含量高，质量好，矿床规模大。目前的微晶白云母矿已经进行规模化采矿和粉体加工，微晶白云母粉产品已在绝缘（绝缘灌注胶）、油漆（重防腐涂料）、塑料、橡胶（PVC材料）、陶瓷等领域广泛应用，用以替代传统的绢云母矿物材料。但是，在混凝土中未见应用的报道。

本发明的组分添加到混凝土中，一方面可以大幅提高混凝土的密实性；另一方面，可以大幅降低平均气泡间隔系数和水胶比，平均气泡间隔系数可以降至20μm以下，水胶比降至0.20以下，同时，也大幅提高了混凝土的强度，强度可以达到C90以上；从而可以获得优异的抗冻性能，尤其适合在寒冷的北方或者地下使用，保证良好的工程质量。

制备方法为：称量所述质量比的各组分，先将微晶白云母粉和乙撑双硬脂酰胺混合均匀后，加入上述两种组分质量20%左右的水，加热至90℃左右，保持1h，自然冷却后，再加入其余组分，搅拌均匀，烘干后，即得抗冻减水剂。

应用时，按照下述质量比的组分制备混凝土：

水泥 20-25%

骨料 55-65%

粉煤灰 2-5%

矿渣微粉 2-5%

抗冻减水剂 1-3%

水 5-10%

其中，骨料包括河沙和石子，所述石子包括鹅卵石、石灰石等，石子的粒径在2cm以下；

按照常规的混凝土施工方法进行施工即可。

作为优选的技术方案，所述微晶白云母粉的粒径为3000-5000目。

一种混凝土抗冻减水剂，由下述重量百分比的组分组成：

微晶白云母粉 35-45%

乙撑双硬脂酰胺 15-25%

三帖皂苷 10-20%

膨润土 5-10%

萘磺酸盐 5-10%

牡蛎壳粉 5-10%。

加入适量的牡蛎壳粉，可以进一步提高抗冻性能和强度。

作为优选的技术方案，所述牡蛎壳粉的粒径为500目-1000目。

作为优选的技术方案，由下述重量百分比的组分组成：

微晶白云母粉 45%

乙撑双硬脂酰胺 22%

三帖皂苷 15%

膨润土 7%

萘磺酸盐 5%

牡蛎壳粉 6%。

采用上述的比例，可以达到最优的抗冻效果，同时防冻效果也较好，可以在零下20摄氏度甚至更低温度进行正常施工。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明的抗冻减水剂添加到混凝土中，一方面可以大幅提高混凝土的密实性；另一方面，可以大幅降低平均气泡间隔系数和水胶比，平均气泡间隔系数可以降至20μm以下，水胶比降至0.20以下，同时，也大幅提高了混凝土的强度，强度可以达到C90以上；从而可以获得优异的抗冻性能，尤其适合在寒冷的北方或者地下使用，保证良好的工程质量。

具体实施方式

下面对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

一种混凝土抗冻减水剂，由下述重量百分比的组分组成：

微晶白云母粉 45%

乙撑双硬脂酰胺 22%

三帖皂苷 17%

膨润土 8%

萘磺酸盐 8%。

制备方法为：称量所述质量比的各组分，先将微晶白云母粉和乙撑双硬脂酰胺混合均匀后，加入上述两种组分质量20%左右的水，加热至90℃，保持1h，自然冷却后，再加入其余组分，搅拌均匀，烘干后，即得抗冻减水剂。

应用时，按照下述质量比的组分制备混凝土：

水泥 25%

骨料 60%

粉煤灰 3%

矿渣微粉 3%

抗冻减水剂 2%

水 7%

按照常规混凝土施工方法进行施工，得到“混凝土A”。

实施例2：

一种混凝土抗冻减水剂，由下述重量百分比的组分组成：

微晶白云母粉 45%

乙撑双硬脂酰胺 22%

三帖皂苷 15%

膨润土 7%

萘磺酸盐 5%

牡蛎壳粉 6%。

应用时，按照下述质量比的组分制备混凝土：

水泥 25%

骨料 60%

粉煤灰 3%

矿渣微粉 3%

抗冻减水剂 2%

水 7%

按照常规混凝土施工方法进行施工，得到“混凝土B”

对比例1：

一种混凝土抗冻减水剂，由下述重量百分比的组分组成：

乙撑双硬脂酰胺 22%

三帖皂苷 15%

膨润土 7%

萘磺酸盐 5%

制备方法为：将上述组分搅拌均匀，烘干后，即得对比抗冻减水剂。

应用时，按照下述质量比的组分制备混凝土：

水泥 25%

骨料 60%

粉煤灰 3%

矿渣微粉 3%

抗冻减水剂 2%

水 7%

按照常规混凝土施工方法进行施工，得到“对比例1”

对比例2

采用专利申请号为CN 106242439 A的中国专利申请的实施例1的方法制备混凝土，得到“对比例2”

强度性能测试

按照GB/T 50081-2016的方法进行脱膜后和养护28天后的抗压强度测试，结果，混凝土A、混凝土B、对比例1和对比例2脱膜后的强度分别为86.7 MPa、90.5MPa、70.6MPa和43.5MPa；混凝土A、混凝土B、对比例1和对比例2养护28天后的强度分别为93.6 MPa、96.8MPa、73.5 MPa和46.7 MPa。

抗冻性能测试

1.根据GB 50164-2011的相关要求，测试上述各种混凝土的抗冻性能，结果，混凝土A、混凝土B、对比例1和对比例2抗冻等级分别为F662、F695、F436和F169；

2.采用龄期28d的试块在吸水饱和后，承受反复冻融循环，以抗压强度下降不超过25%，而且质量损失不超过 5%时所能承受的最大冻融循环次数来确定的抗冻等级，混凝土A、混凝土B、对比例1和对比例2抗冻等级分别为D353、D396、D215和D23。

3.采用对比例2中记载的测试方法，即测试25次循环冻融循环强度损失，其结果为，混凝土A、混凝土B、对比例1和对比例2的强度损失分别为1.6%、0.9%、4.0%和9.9%。

Claims

1.一种抗冻混凝土，其特征在于，由下述重量百分比的组分组成：

水泥 20-25%

骨料 55-65%

粉煤灰 2-5%

矿渣微粉 2-5%

抗冻减水剂 1-3%

水 5-10%；

其中，所述抗冻减水剂由下述质量百分比的组分组成：

微晶白云母粉 40-50%

乙撑双硬脂酰胺 15-25%

三帖皂苷 10-20%

膨润土 5-10%

萘磺酸盐 5-10%。

2.根据权利要求1所述的抗冻混凝土，其特征在于，所述微晶白云母粉的粒径为3000-5000目。

3.根据权利要求1所述的抗冻混凝土，其特征在于，所述抗冻减水剂由下述重量百分比的组分组成：

微晶白云母粉 35-45%

乙撑双硬脂酰胺 15-25%

三帖皂苷 10-20%

膨润土 5-10%

萘磺酸盐 5-10%

牡蛎壳粉 5-10%。

4.根据权利要求3所述的抗冻混凝土，其特征在于，所述牡蛎壳粉的粒径为500目-1000目。

5.根据权利要求3所述的抗冻混凝土，其特征在于，所述抗冻减水剂由下述重量百分比的组分组成：

微晶白云母粉 45%

乙撑双硬脂酰胺 22%

三帖皂苷 15%

膨润土 7%

萘磺酸盐 5%

牡蛎壳粉 6%。