CN107311510A

CN107311510A - 防冻抗冻混凝土

Info

Publication number: CN107311510A
Application number: CN201710714541.4A
Authority: CN
Inventors: 杨小英
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-08-18
Filing date: 2017-08-18
Publication date: 2017-11-03

Abstract

本发明公开了一种防冻抗冻混凝土，属于建筑土木技术领域，由水泥、骨料、粉煤灰、膨润土、外加剂和水组成，其中，所述外加剂由下述质量百分比的组分组成：牡蛎壳粉30‑40%、乙撑双硬脂酰胺15‑25%、三乙醇胺10‑18%、三帖皂苷10‑20%、膨润土5‑10%、萘磺酸盐2‑5%，本发明的混凝土中加入了特殊的外加剂，一方面可以降低混凝土正常施工的温度，可以在零下20摄氏度以下进行施工；另一方面，能够大幅提高混凝土的密实性；并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50μm以下，水胶比降至0.26以下，同时，也大幅提高了混凝土的强度，强度可以达到C85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

防冻抗冻混凝土

技术领域

本发明涉及建筑与土木工程技术领域，尤其涉及一种防冻抗冻混凝土。

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，一方面需要能在降低温度下顺利施工，目前一般提出极限施工温度为零下十五摄氏度，即防冻性能；另一方面，能够长期耐受超低温，要经受反复冻融的考验，即抗冻性能。

为了满足上述要求，本行业提出了抗冻混凝土和防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；

防冻混凝土，在冬期施工过程中，采取可靠的技术措施，使混凝土浇筑后尽早凝结硬化，并在未达到受冻临界强度以前不得发生冻胀破坏，目前一般在-5℃、-10℃和-15℃。

目前关于抗冻混凝土和防冻混凝土的报道和应用，但是兼具二者性能的较少，并且防冻的温度有限，在零下20或者更低的温度下，不能施工。

发明内容

本发明的发明目的，在于针对上述存在的问题，提供一种防冻抗冻混凝土。

本发明采用的技术方案是这样的：一种防冻抗冻混凝土，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%

膨润土 2-5%

外加剂 1-3%

水 5-10%；

其中，所述外加剂由下述质量百分比的组分组成：

牡蛎壳粉 30-40%

乙撑双硬脂酰胺 15-25%

三乙醇胺 10-18%

三帖皂苷 10-20%

膨润土 5-10%

萘磺酸盐 2-5%。

由于加入了上述外加剂，可以使正常施工温度达到零下20摄氏度甚至更低，最低可达零下27摄氏度；同时，具有优异的抗冻性能。

制备方法为：

先制备外加剂：称量所述质量比的外加剂的各组分，然后混合均匀，加入外加剂总质量的10%的水，水中含有质量含量为5%左右的有机酸，然后加热到85℃，反应30min后，干燥，磨粉，即得；

然后按照普通混凝土的制备方法制备得到混凝土。

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；

作为优选的技术方案，所述外加剂由下述重量百分比的组分组成：

牡蛎壳粉 30-40%

乙撑双硬脂酰胺 15-25%

三乙醇胺 10-18%

三帖皂苷 10-20%

膨润土 5-10%

萘磺酸盐 2-5%

微晶白云母粉 2-5%。

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。

加入适量的微晶白云母粉后，可以进一步提高抗冻性能。

作为优选的技术方案，所述牡蛎壳粉的粒径为500目-1000目。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明的混凝土中加入了特殊的外加剂，一方面可以降低混凝土正常施工的温度，可以在零下20摄氏度以下进行施工；另一方面，能够大幅提高混凝土的密实性；并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50μm以下，水胶比降至0.26以下，同时，也大幅提高了混凝土的强度，强度可以达到C85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：

一种防冻抗冻混凝土，由下述重量百分比的组分组成：

水泥 22%

骨料 58%

粉煤灰 5%

膨润土 3%

外加剂 2%

水 10%；

其中，所述外加剂由下述质量百分比的组分组成：

牡蛎壳粉 35%

乙撑双硬脂酰胺 22%

三乙醇胺 16%

三帖皂苷 15%

膨润土 9%

萘磺酸盐 3%；

其中，所述牡蛎壳粉的粒径为600目；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；

制备方法为：

然后按照普通混凝土的制备方法制备得到“混凝土A”。

实施例2：

一种防冻抗冻混凝土，由下述重量百分比的组分组成：

水泥 22%

骨料 58%

粉煤灰 5%

膨润土 3%

外加剂 2%

水 10%；

其中，所述外加剂由下述质量百分比的组分组成：

牡蛎壳粉 35%

乙撑双硬脂酰胺 22%

三乙醇胺 15%

三帖皂苷 15%

膨润土 8%

萘磺酸盐 3%

微晶白云母粉 2%；

制备方法为：

然后按照普通混凝土的制备方法制备得到“混凝土B”。

对比例1：

一种防冻抗冻混凝土，由下述重量百分比的组分组成：

水泥 22%

骨料 58%

粉煤灰 5%

膨润土 3%

外加剂 2%

水 10%；

其中，所述外加剂由下述质量百分比的组分组成：

乙撑双硬脂酰胺 37%

三乙醇胺 25%

三帖皂苷 20%

膨润土 10%

萘磺酸盐 8%

制备方法为：

然后按照普通混凝土的制备方法制备得到“对比例1”。

对比例2

采用专利公开号为CN 106396458 A的中国专利申请的实施例2的方法制备混凝土，得到“对比例2”。

防冻性能测试

按照CN 106396458 A的方法，分别测试混凝土A、混凝土B、对比例1和对比例2的结冰情况、减水率和凝结时间，其结果：

在-20℃时，对比例1出现结冰，其余没有结冰；在-25℃时，对比例1出现结冰，混凝土A、混凝土B没有结冰；

混凝土A、混凝土B、对比例1和对比例2的减水率依次为26.5%、29.9%、12.1%和17.5%;

混凝土A、混凝土B、对比例1和对比例2的凝结时间分别为3.9h、3.2h、9.6h和5.6h。

强度性能测试

按照GB/T 50081-2016的方法测试养护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养护28天后的强度分别为85.6 MPa、90.1 MPa、60.3 MPa和69.5 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F511、F563、F261和F219；

2.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2.6%、1.6%、7.9%和9.1%。

Claims

1.一种防冻抗冻混凝土，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%

膨润土 2-5%

外加剂 1-3%

水 5-10%；

其中，所述外加剂由下述质量百分比的组分组成：

牡蛎壳粉 30-40%

乙撑双硬脂酰胺 15-25%

三乙醇胺 10-18%

三帖皂苷 10-20%

膨润土 5-10%

萘磺酸盐 2-5%。

2.根据权利要求1所述的防冻抗冻混凝土，其特征在于，所述外加剂由下述重量百分比的组分组成：

牡蛎壳粉 30-40%

乙撑双硬脂酰胺 15-25%

三乙醇胺 10-18%

三帖皂苷 10-20%

膨润土 5-10%

萘磺酸盐 2-5%

微晶白云母粉 2-5%。

3.根据权利要求1所述的防冻抗冻混凝土，其特征在于，所述牡蛎壳粉的粒径为500目-1000目。