CN107640946A

CN107640946A - 硬化速度快耐寒能力强的桥梁用混凝土及其制备方法

Info

Publication number: CN107640946A
Application number: CN201711166486.6A
Authority: CN
Inventors: 沈宇杰
Original assignee: 沈宇杰
Current assignee: JIANGSU YUHANG BUILDING MATERIALS TECHNOLOGY Co.,Ltd.
Priority date: 2017-11-21
Filing date: 2017-11-21
Publication date: 2018-01-30
Anticipated expiration: 2037-11-21
Also published as: CN107640946B

Abstract

本发明涉及桥梁用建筑材料技术领域，具体涉及一种硬化速度快耐寒能力强的桥梁用混凝土及其制备方法；其成分按重量份计：普通硅酸盐水泥、河砂、石膏、绢云母、地开石、碎石、硅藻土、纳米二氧化钛、纳米氧化锌、表面活性剂、增稠剂、减水剂和混合溶液适量；本发明制备的混凝土不仅具有很强的抗老化能力和很强的耐候性，而且具有降解细菌的目的，能阻止微生物附着在混凝土上，对混凝土造成损坏，选用黄原胶、羧甲基纤维素钠和瓜尔豆胶三者的使用使得混凝土的强度得到显著提高，减水剂对胶结材料用量多的混凝土不再出现邀粘、抓底现象，保证了混凝土的质量，混合溶液的使用能加速混凝土的硬化和增加建筑砂浆的耐寒能力，提高混凝土的质量。

Description

硬化速度快耐寒能力强的桥梁用混凝土及其制备方法

技术领域

本发明涉及桥梁用建筑材料技术领域，具体涉及一种硬化速度快耐寒能力强的桥梁用混凝土及其制备方法。

背景技术

混凝土，简称为“砼（tóng）”：是指由胶凝材料将骨料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作骨料；与水（可含外加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。

水泥、石灰、石膏等无机胶凝材料与水拌和使混凝土拌合物具有可塑性；进而通过化学和物理化学作用凝结硬化而产生强度。一般说来，饮用水都可满足混凝土拌和用水的要求。水中过量的酸、碱、盐和有机物都会对混凝土产生有害的影响。骨料不仅有填充作用，而且对混凝土的容重、强度和变形等性质有重要影响。

为改善混凝土的某些性质，可加入外加剂。由于掺用外加剂有明显的技术经济效果，它日益成为混凝土不可缺少的组分。为改善混凝土拌合物的和易性或硬化后混凝土的性能，节约水泥，在混凝土搅拌时也可掺入磨细的矿物材料─掺合料。它分为活性和非活性两类。掺合料的性质和数量，影响混凝土的强度、变形、水化热、抗渗性和颜色等。

现在的市售混凝土不仅存在抗老化能力和耐候性差，而且还存在硬化速度慢和耐寒能力差的缺点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种硬化速度快耐寒能力强的桥梁用混凝土，不仅具有抗老化能力和耐候性强，而且还具有硬化速度快和耐寒能力强的优点。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种硬化速度快耐寒能力强的桥梁用混凝土，其成分按重量份计：普通硅酸盐水泥430-480份、河砂520-580份、石膏300-340份、绢云母280-330份、地开石220-270份、碎石740-800份、硅藻土60-75份、纳米二氧化钛80-95份、纳米氧化锌50-60份、表面活性剂65-80份、增稠剂35-50份、减水剂25-40份和混合溶液适量。

优选的，一种硬化速度快耐寒能力强的桥梁用混凝土，其制备方法包括以下步骤：

a、将河砂、石膏、绢云母、地开石、碎石和硅藻土分别进行粉碎处理，然后分别在560-600℃的条件下煅烧30-45min，自然冷却，然后送至球磨机，磨至粒径为60-80目的粉末，并将各组分粉末分开放置，备用；

b、将步骤a所得的各组分粉末浸泡在质量为粉末总质量20-25%的混合溶液中，升温至50-65℃，并以160-200r/min的速度搅拌40-55min，得到混合组分A；

c、向混合组分A中加入表面活性剂并搅拌速度提升至320-360r/min，边搅拌边向其中加入纳米氧化锌和纳米二氧化钛，搅拌25-40min后，停止搅拌，所得混合组分记为混合组分B；

d、向混合组分B中加入增稠剂和减水剂，并以150-180r/min的速度搅拌3-6min，然后将其中添加普通硅酸盐水泥，并以380-430r/min的速度搅拌20-30min后静置20-30min，然后排出，即得混凝土。

优选的，所述表面活性剂选用脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵。

优选的，所述增稠剂由黄原胶、羧甲基纤维素钠和瓜尔豆胶按照质量比2:1:2混合而成。

优选的，所述减水剂由ASM密胺系高效减水剂、HSB脂肪族高效减水剂和聚羧酸减水剂按照质量比1:2:1混合而成。

优选的，所述混合溶液由质量浓度为10%氯化钙溶液与质量浓度为10%的氯化镁溶液等体积混合。

有益效果：

本发明以硅藻土、纳米二氧化钛和纳米氧化锌为原料，制备的混凝土不仅具有很强的抗老化能力和很强的耐候性，而且具有降解细菌的目的，能阻止微生物附着在混凝土上，对混凝土造成损坏。选用黄原胶、羧甲基纤维素钠和瓜尔豆胶三者的混合物作为增稠剂是因为三者之间在增稠方面具有协同作用，使得混凝土的强度得到显著提高。选用的减水剂中的三种物质相互协同，对胶结材料用量多的混凝土不再出现邀粘、抓底现象，保证了混凝土的质量。混合溶液的使用能加速混凝土的硬化和增加建筑砂浆的耐寒能力，提高混凝土的质量。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种硬化速度快耐寒能力强的桥梁用混凝土，其成分按重量份计：普通硅酸盐水泥430份、河砂540份、石膏300份、绢云母290份、地开石220份、碎石760份、硅藻土60份、纳米二氧化钛85份、纳米氧化锌50份、表面活性剂70份、增稠剂35份、减水剂30份和混合溶液适量。

一种硬化速度快耐寒能力强的桥梁用混凝土，其制备方法包括以下步骤：

a、将河砂、石膏、绢云母、地开石、碎石和硅藻土分别进行粉碎处理，然后分别在560℃的条件下煅烧30min，自然冷却，然后送至球磨机，磨至粒径为60目的粉末，并将各组分粉末分开放置，备用；

b、将步骤a所得的各组分粉末浸泡在质量为粉末总质量20%的混合溶液中，升温至50℃，并以160r/min的速度搅拌40-55min，得到混合组分A；

c、向混合组分A中加入表面活性剂并搅拌速度提升至320r/min，边搅拌边向其中加入纳米氧化锌和纳米二氧化钛，搅拌25min后，停止搅拌，所得混合组分记为混合组分B；

d、向混合组分B中加入增稠剂和减水剂，并以150r/min的速度搅拌3min，然后将其中添加普通硅酸盐水泥，并以380r/min的速度搅拌20min后静置20min，然后排出，即得混凝土。

所述表面活性剂选用脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵。

所述增稠剂由黄原胶、羧甲基纤维素钠和瓜尔豆胶按照质量比2:1:2混合而成。

所述减水剂由ASM密胺系高效减水剂、HSB脂肪族高效减水剂和聚羧酸减水剂按照质量比1:2:1混合而成。

所述混合溶液由质量浓度为10%氯化钙溶液与质量浓度为10%的氯化镁溶液等体积混合。

经测试，通过实施例1制备的混凝土制品经过24h后63.7MPa、24h后的劈裂强度为6.75MPa、初凝时间为26min、终凝时间为38min、30d后的膨胀率为12.3*10^-4%。

实施例2：

一种硬化速度快耐寒能力强的桥梁用混凝土，其成分按重量份计：普通硅酸盐水泥450份、河砂520份、石膏320份、绢云母280份、地开石240份、碎石740份、硅藻土65份、纳米二氧化钛80份、纳米氧化锌55份、表面活性剂65份、增稠剂40份、减水剂25份和混合溶液适量。

a、将河砂、石膏、绢云母、地开石、碎石和硅藻土分别进行粉碎处理，然后分别在575℃的条件下煅烧35min，自然冷却，然后送至球磨机，磨至粒径为65目的粉末，并将各组分粉末分开放置，备用；

b、将步骤a所得的各组分粉末浸泡在质量为粉末总质量22%的混合溶液中，升温至55℃，并以175r/min的速度搅拌45min，得到混合组分A；

c、向混合组分A中加入表面活性剂并搅拌速度提升至340r/min，边搅拌边向其中加入纳米氧化锌和纳米二氧化钛，搅拌30min后，停止搅拌，所得混合组分记为混合组分B；

d、向混合组分B中加入增稠剂和减水剂，并以160r/min的速度搅拌4min，然后将其中添加普通硅酸盐水泥，并以400r/min的速度搅拌25min后静置25min，然后排出，即得混凝土。

所述表面活性剂选用脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵。

经测试，通过实施例2制备的混凝土制品经过24h后65.2MPa、24h后的劈裂强度为6.58MPa、初凝时间为28min、终凝时间为36min、30d后的膨胀率为14.6*10^-4%。

实施例3：

一种硬化速度快耐寒能力强的桥梁用混凝土，其成分按重量份计：普通硅酸盐水泥470份、河砂580份、石膏330份、绢云母330份、地开石250份、碎石780份、硅藻土70份、纳米二氧化钛95份、纳米氧化锌58份、表面活性剂80份、增稠剂45份、减水剂40份和混合溶液适量。

a、将河砂、石膏、绢云母、地开石、碎石和硅藻土分别进行粉碎处理，然后分别在590℃的条件下煅烧40min，自然冷却，然后送至球磨机，磨至粒径为75目的粉末，并将各组分粉末分开放置，备用；

b、将步骤a所得的各组分粉末浸泡在质量为粉末总质量24%的混合溶液中，升温至60℃，并以190r/min的速度搅拌50min，得到混合组分A；

c、向混合组分A中加入表面活性剂并搅拌速度提升至350r/min，边搅拌边向其中加入纳米氧化锌和纳米二氧化钛，搅拌35min后，停止搅拌，所得混合组分记为混合组分B；

d、向混合组分B中加入增稠剂和减水剂，并以170r/min的速度搅拌5min，然后将其中添加普通硅酸盐水泥，并以410r/min的速度搅拌28min后静置27min，然后排出，即得混凝土。

所述表面活性剂选用脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵。

经测试，通过实施例3制备的混凝土制品经过24h后66.4MPa、24h后的劈裂强度为6.51MPa、初凝时间为32min、终凝时间为37min、30d后的膨胀率为10.5*10^-4%。

实施例4：

一种硬化速度快耐寒能力强的桥梁用混凝土，其成分按重量份计：普通硅酸盐水泥480份、河砂560份、石膏340份、绢云母310份、地开石270份、碎石800份、硅藻土75份、纳米二氧化钛90份、纳米氧化锌60份、表面活性剂75份、增稠剂50份、减水剂35份和混合溶液适量。

a、将河砂、石膏、绢云母、地开石、碎石和硅藻土分别进行粉碎处理，然后分别在600℃的条件下煅烧45min，自然冷却，然后送至球磨机，磨至粒径为80目的粉末，并将各组分粉末分开放置，备用；

b、将步骤a所得的各组分粉末浸泡在质量为粉末总质量25%的混合溶液中，升温至65℃，并以200r/min的速度搅拌55min，得到混合组分A；

c、向混合组分A中加入表面活性剂并搅拌速度提升至360r/min，边搅拌边向其中加入纳米氧化锌和纳米二氧化钛，搅拌40min后，停止搅拌，所得混合组分记为混合组分B；

d、向混合组分B中加入增稠剂和减水剂，并以180r/min的速度搅拌6min，然后将其中添加普通硅酸盐水泥，并以430r/min的速度搅拌30min后静置30min，然后排出，即得混凝土。

所述表面活性剂选用脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵。

经测试，通过实施例4制备的混凝土制品经过24h后65.4MPa、24h后的劈裂强度为6.74MPa、初凝时间为24min、终凝时间为34min、30d后的膨胀率为11.7*10^-4%。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种硬化速度快耐寒能力强的桥梁用混凝土，其特征在于，其成分按重量份计：普通硅酸盐水泥430-480份、河砂520-580份、石膏300-340份、绢云母280-330份、地开石220-270份、碎石740-800份、硅藻土60-75份、纳米二氧化钛80-95份、纳米氧化锌50-60份、表面活性剂65-80份、增稠剂35-50份、减水剂25-40份和混合溶液适量。

2.根据权利要求1所述的一种硬化速度快耐寒能力强的桥梁用混凝土，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：

3.据权权利要求1所述的一种硬化速度快耐寒能力强的桥梁用混凝土，其特征在于：所述表面活性剂选用脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵。

4.根据权利要求1所述的一种硬化速度快耐寒能力强的桥梁用混凝土，其特征在于：所述增稠剂由黄原胶、羧甲基纤维素钠和瓜尔豆胶按照质量比2:1:2混合而成。

5.根据权利要求1所述的一种硬化速度快耐寒能力强的桥梁用混凝土，其特征在于：所述减水剂由ASM密胺系高效减水剂、HSB脂肪族高效减水剂和聚羧酸减水剂按照质量比1:2:1混合而成。

6.根据权利要求1所述的一种硬化速度快耐寒能力强的桥梁用混凝土，其特征在于：所述混合溶液由质量浓度为10%氯化钙溶液与质量浓度为10%的氯化镁溶液等体积混合。