CN108164207A - 一种新型混凝土 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型混凝土，所述混凝土其原料包括以下组分：硅酸盐水泥、粗砂、中粗砂、碎石、水、钢渣、硅质铁尾矿粉、石膏、高钙灰、硅粉、玻化微珠、聚羧酸系减水剂、钼酸钠、亚硝酸钠、氯化亚锡、天然沸石超细粉、混合纤维、引气剂、尿素、三乙醇胺。本发明得到的新型混凝土组分合理，作用协同，具有强度高、抗冻性、抗渗性与抗腐蚀性好等高耐久性能，还具有防噪音等优点。

Description

一种新型混凝土
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，尤其涉及一种新型混凝土。
背景技术
混凝土是当今用量最大的建筑材料，高性能混凝土代表了混凝土技术的发展方向。墙柱是建筑工程中的重要组成部分，其承担着整个建筑工程的受力，其作为整个建筑工程的主体结构，质量要求非常高。混凝土是墙体施工过程中的主要施工材料之一，混凝土材料的质量对墙柱的施工质量产生严重的影响，且影响到工程的使用寿命以及使用功能。目前，混凝土其抗渗性与抗腐蚀性还有待提高。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种新型混凝土，其组分合理，作用协同，具有强度高、抗冻性、抗渗性与抗腐蚀性好等高耐久性能，还具有防噪音等优点。
本发明提出的一种新型混凝土，所述混凝土其原料按重量份包括以下组分：硅酸盐水泥310-375份、粗砂400-490份、中粗砂185-285份、碎石980-1150份、水125-175份、钢渣30-40份、硅质铁尾矿粉25-40份、石膏18-25份、高钙灰12-20份、硅粉25-50份、玻化微珠30-50份、聚羧酸系减水剂1.1-1.75份、钼酸钠0.85-1.2份、亚硝酸钠1.1-1.5份、氯化亚锡0.7-0.95份、天然沸石超细粉15-30份、混合纤维1.82-2.35份、引气剂0.95-1.4份、尿素0.8-1.15份、三乙醇胺0.7-1.2份。
优选地，所述混凝土其原料按重量份包括以下组分：硅酸盐水泥345-360份、粗砂440-460份、中粗砂240-265份、碎石1040-1100份、水145-160份、钢渣35-37份、硅质铁尾矿粉34-37份、石膏20-22份、高钙灰15-16份、硅粉38-42份、玻化微珠38-44份、聚羧酸系减水剂1.3-1.55份、钼酸钠1-1.1份、亚硝酸钠1.3-1.4份、氯化亚锡0.8-0.9份、天然沸石超细粉22-24份、混合纤维2.1-2.2份、引气剂1-1.15份、尿素0.95-1.05份、三乙醇胺0.9-1.1份。
优选地，所述混凝土其原料按重量份包括以下组分：硅酸盐水泥355份、粗砂450份、中粗砂255份、碎石1065份、水155份、钢渣36.5份、硅质铁尾矿粉35.6份、石膏21.2份、高钙灰15.6份、硅粉40.2份、玻化微珠40份、聚羧酸系减水剂1.42份、钼酸钠1.05份、亚硝酸钠1.36份、氯化亚锡0.84份、天然沸石超细粉23.4份、混合纤维2.15份、引气剂1.1份、尿素0.99份、三乙醇胺0.98份。
优选地，所述硅粉中二氧化硅的含量为94-96％。
优选地，所述混合纤维由竹纤维、碳纤维、钢纤维、聚酯纤维、聚乙烯醇纤维按重量比为1.5-2:3-5:2-3.5:1-1.5:1-2组成。
优选地，所述引气剂由松香盐、氧化镁粉末、烷基苯磺酸钠、烷基酚与环氧乙烷缩合物按重量比为2-3:2.5-4:1-1.5:1混合均匀制得。
优选地，所述碎石由粒径为1-5mm碎石、5-16mm碎石、16-25mm碎石按重量比1-3:85-92:5-8组成。
优选地，所述钢渣的比表面积为3700-5000cm2/g。
优选地，所述聚羧酸系减水剂按照以下工艺进行制备：将按重量份将25-40份甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、7-12份甲基丙烯酸甲酯、12-18份1,4-丁烯二醇、8-12份甲基丙烯磺酸钠、1.14-1.28份过硫酸钠、1.16-1.39份过硫酸铵、50-70份去离子水加入反应装置，在氮气保护下充分搅拌，升温至50-65℃后，反应14-20h，其中升温速率为1-3℃/min；再向反应装置中加入氢氧化钠溶液调节pH值在7-8之间，冷却至室温，得到所述聚羧酸系减水剂。
优选地，所述过硫酸钠、过硫酸铵分别以过硫酸钠水溶液、过硫酸铵水溶液的形式滴加到反应装置中，滴加时间为30-60min；其中，过硫酸钠水溶液的质量分数为85-95％，过硫酸铵水溶液的质量分数为75-85％。
本发明中加入粗砂、中粗砂、钢渣、混合纤维、玻化微珠、天然沸石超细粉、硅质铁尾矿粉、硅粉，利用各组分粒径的不同，在混凝土材料中实现充分填充，减小了各组分颗粒之间的空隙，改善孔结构，使混凝土更加密实，显著提高了混凝土的抗渗性、抗腐蚀性和强度，其中玻化微珠具有良好的物化性能，耐老化耐候性强，具有优异的绝热、防火、吸音性能，并且提高了混凝土的可泵性和流动性，玻化微珠、天然沸石超细粉、硅质铁尾矿粉、硅粉配合作用，减少混凝土收缩，改善了混凝土的工作性能和耐久性；加入高钙灰与石膏配合，具有良好的膨胀性，减小坍落度，增加混凝土的早期强度，与硅质铁尾矿粉、钼酸钠、亚硝酸钠、氯化亚锡、三乙醇胺配合使用，有效减缓或阻止化学物质对混凝土的侵蚀，其中硅质铁尾矿粉与钢渣配合作用增加混凝土的后期强度。加入的聚羧酸系减水剂经改性后性能稳定，易于存储，适用于预拌混凝土的生产需要，与引气剂复合使用，增加了引气量，有效提高减水率，减小水灰比，拌入混凝土中，产生大量微小而独立的小气泡，同时改善孔结构，提高了混凝土的流动性、可泵性、保水性和坍落度，与尿素、三乙醇胺配合使用，降低了混凝土的冰点，提高了混凝土的抗冻性，减小水灰比和泌水沉降收缩，并且减少体系中的大毛细孔数，同时减少了自由水以及其它介质迁移的通道，引入的微气泡占据了一定的自由空间，减小了体系中空隙网络的连通性，提高了混凝土的抗渗性；混合纤维的加入，减少了因加入引气剂、聚羧酸系减水剂引起的混凝土强度的降低，提高混凝土的抗压强度、抗冲击强度和抗折强度，并提高了混凝土的早期强度，同时阻止了混凝土的早期开裂性，同时与硅质铁尾矿粉、石膏、高钙灰、硅粉、玻化微珠、天然沸石超细粉、聚羧酸系减水剂、引气剂配合作用，切断混凝土内的毛细管通路，进而降低毛细管的作用，提高混凝土的抗渗性，进而提高混凝土的抗腐蚀性。本发明得到的新型混凝土组分合理，作用协同，具有强度高、抗冻性、抗渗性与抗腐蚀性好等高耐久性能，还具有防噪音等优点。
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
本发明提出的一种新型混凝土，所述混凝土其原料按重量份包括以下组分：硅酸盐水泥310份、粗砂400份、中粗砂185份、碎石980份、水125份、钢渣30份、硅质铁尾矿粉40份、石膏18份、高钙灰20份、硅粉25份、玻化微珠50份、聚羧酸系减水剂1.75份、钼酸钠0.85份、亚硝酸钠1.5份、氯化亚锡0.7份、天然沸石超细粉30份、混合纤维1.82份、引气剂0.95份、尿素0.8份、三乙醇胺1.2份。
实施例2
本发明提出的一种新型混凝土，所述混凝土其原料按重量份包括以下组分：硅酸盐水泥325份、粗砂430份、中粗砂200份、碎石1030份、水135份、钢渣32.5份、硅质铁尾矿粉30份、石膏22.6份、高钙灰13.8份、硅粉42.6份、玻化微珠36.2份、聚羧酸系减水剂1.65份、钼酸钠0.96份、亚硝酸钠1.25份、氯化亚锡0.86份、天然沸石超细粉18.5份、混合纤维2.08份、引气剂1.12份、尿素0.94份、三乙醇胺0.85份。
实施例3
本发明提出的一种新型混凝土，所述混凝土其原料按重量份包括以下组分：硅酸盐水泥355份、粗砂450份、中粗砂255份、碎石1065份、水155份、钢渣36.5份、硅质铁尾矿粉35.6份、石膏21.2份、高钙灰15.6份、硅粉40.2份、玻化微珠40份、聚羧酸系减水剂1.42份、钼酸钠1.05份、亚硝酸钠1.36份、氯化亚锡0.84份、天然沸石超细粉23.4份、混合纤维2.15份、引气剂1.1份、尿素0.99份、三乙醇胺0.98份。
其中，所述硅粉中二氧化硅的含量为95％；
所述混合纤维由竹纤维、碳纤维、钢纤维、聚酯纤维、聚乙烯醇纤维按重量比为1.5:3:2:1:1组成；
所述引气剂由松香盐、氧化镁粉末、烷基苯磺酸钠、烷基酚与环氧乙烷缩合物按重量比为2:2.5:1:1混合均匀制得；
所述碎石由粒径为1-5mm碎石、5-16mm碎石、16-25mm碎石按重量比1:92:8组成；
所述钢渣的比表面积为4500cm2/g；
所述聚羧酸系减水剂按照以下工艺进行制备：按重量份将34份甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、10份甲基丙烯酸甲酯、15份1,4-丁烯二醇、10.6份甲基丙烯磺酸钠、1.21份过硫酸钠、1.25份过硫酸铵、60-65份去离子水加入反应装置，在氮气保护下充分搅拌，升温至60℃后，反应17.5h，其中升温速率为2.5℃/min；再向反应装置中加入氢氧化钠溶液调节pH值为7.5，冷却至室温，得到所述聚羧酸系减水剂。
所述过硫酸钠、过硫酸铵分别以过硫酸钠水溶液、过硫酸铵水溶液的形式滴加到反应装置中，滴加时间为45min；其中，过硫酸钠水溶液的质量分数为90％，过硫酸铵水溶液的质量分数为80％。
实施例4
本发明提出的一种新型混凝土，所述混凝土其原料按重量份包括以下组分：硅酸盐水泥375份、粗砂490份、中粗砂285份、碎石1150份、水175份、钢渣40份、硅质铁尾矿粉25份、石膏25份、高钙灰12份、硅粉50份、玻化微珠30份、聚羧酸系减水剂1.1份、钼酸钠1.2份、亚硝酸钠1.1份、氯化亚锡0.95份、天然沸石超细粉15份、混合纤维2.35份、引气剂1.4份、尿素1.15份、三乙醇胺0.7份。
其中，所述硅粉中二氧化硅的含量为94％；
所述混合纤维由竹纤维、碳纤维、钢纤维、聚酯纤维、聚乙烯醇纤维按重量比为2:5:3.5:1.5:2组成；
所述引气剂由松香盐、氧化镁粉末、烷基苯磺酸钠、烷基酚与环氧乙烷缩合物按重量比为3:4:1.5:1混合均匀制得；
优选地，所述碎石由粒径为1-5mm碎石、5-16mm碎石、16-25mm碎石按重量比3:85:5组成；
所述钢渣的比表面积为3700cm2/g；
所述聚羧酸系减水剂按照以下工艺进行制备：按重量份将25份甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、7份甲基丙烯酸甲酯、12份1,4-丁烯二醇、8份甲基丙烯磺酸钠、1.14份过硫酸钠、1.16份过硫酸铵、50份去离子水加入反应装置，在氮气保护下充分搅拌，升温至50℃后，反应20h，其中升温速率为1℃/min；再向反应装置中加入氢氧化钠溶液调节pH值为7，冷却至室温，得到所述聚羧酸系减水剂。
所述过硫酸钠、过硫酸铵分别以过硫酸钠水溶液、过硫酸铵水溶液的形式滴加到反应装置中，滴加时间为30min；其中，过硫酸钠水溶液的质量分数为95％，过硫酸铵水溶液的质量分数为85％。
实施例5
本发明提出的一种新型混凝土，所述混凝土其原料按重量份包括以下组分：硅酸盐水泥360份、粗砂465份、中粗砂260份、碎石1100份、水164份、钢渣37.5份、硅质铁尾矿粉28份、石膏20.5份、高钙灰17.6份、硅粉31.2份、玻化微珠43.6份、聚羧酸系减水剂1.26份、钼酸钠1.11份、亚硝酸钠1.36份、氯化亚锡0.76份、天然沸石超细粉26.5份、混合纤维2.16份、引气剂1.28份、尿素1.08份、三乙醇胺1.06份。
其中，所述硅粉中二氧化硅的含量为96％；
优选地，所述混合纤维由竹纤维、碳纤维、钢纤维、聚酯纤维、聚乙烯醇纤维按重量比为1.8:4:3:1.2:1.5组成；
优选地，所述引气剂由松香盐、氧化镁粉末、烷基苯磺酸钠、烷基酚与环氧乙烷缩合物按重量比为2.5:3:1.3:1混合均匀制得；
优选地，所述碎石由粒径为1-5mm碎石、5-16mm碎石、16-25mm碎石按重量比2:88:6.6组成；
优选地，所述钢渣的比表面积为5000cm2/g；
优选地，所述聚羧酸系减水剂按照以下工艺进行制备：按重量份将40份甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、12份甲基丙烯酸甲酯、18份1,4-丁烯二醇、12份甲基丙烯磺酸钠、1.28份过硫酸钠、1.39份过硫酸铵、70份去离子水加入反应装置，在氮气保护下充分搅拌，升温至65℃后，反应14h，其中升温速率为3℃/min；再向反应装置中加入氢氧化钠溶液调节pH值为8，冷却至室温，得到所述聚羧酸系减水剂。
所述过硫酸钠、过硫酸铵分别以过硫酸钠水溶液、过硫酸铵水溶液的形式滴加到反应装置中，滴加时间为60min；其中，过硫酸钠水溶液的质量分数为85％，过硫酸铵水溶液的质量分数为75％。
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 (8)

1.一种新型混凝土，其特征在于，所述混凝土其原料按重量份包括以下组分：硅酸盐水泥310-375份、粗砂400-490份、中粗砂185-285份、碎石980-1150份、水125-175份、钢渣30-40份、硅质铁尾矿粉25-40份、石膏18-25份、高钙灰12-20份、硅粉25-50份、玻化微珠30-50份、聚羧酸系减水剂1.1-1.75份、钼酸钠0.85-1.2份、亚硝酸钠1.1-1.5份、氯化亚锡0.7-0.95份、天然沸石超细粉15-30份、混合纤维1.82-2.35份、引气剂0.95-1.4份、尿素0.8-1.15份、三乙醇胺0.7-1.2份。
2.根据权利要求1所述新型混凝土，其特征在于，所述混凝土其原料按重量份包括以下组分：硅酸盐水泥345-360份、粗砂440-460份、中粗砂240-265份、碎石1040-1100份、水145-160份、钢渣35-37份、硅质铁尾矿粉34-37份、石膏20-22份、高钙灰15-16份、硅粉38-42份、玻化微珠38-44份、聚羧酸系减水剂1.3-1.55份、钼酸钠1-1.1份、亚硝酸钠1.3-1.4份、氯化亚锡0.8-0.9份、天然沸石超细粉22-24份、混合纤维2.1-2.2份、引气剂1-1.15份、尿素0.95-1.05份、三乙醇胺0.9-1.1份。
3.根据权利要求2所述新型混凝土，其特征在于，所述混凝土其原料按重量份包括以下组分：硅酸盐水泥355份、粗砂450份、中粗砂255份、碎石1065份、水155份、钢渣36.5份、硅质铁尾矿粉35.6份、石膏21.2份、高钙灰15.6份、硅粉40.2份、玻化微珠40份、聚羧酸系减水剂1.42份、钼酸钠1.05份、亚硝酸钠1.36份、氯化亚锡0.84份、天然沸石超细粉23.4份、混合纤维2.15份、引气剂1.1份、尿素0.99份、三乙醇胺0.98份。
4.根据权利要求1-3中任一项所述新型混凝土，其特征在于，所述硅粉中二氧化硅的含量为95-97wt％。
5.根据权利要求1-3中任一项所述新型混凝土，其特征在于，所述混合纤维由竹纤维、碳纤维、钢纤维、聚酯纤维、聚乙烯醇纤维按重量比为1.5-2:3-5:2-3.5:1-1.5:1-2组成。
6.根据权利要求1-3中任一项所述新型混凝土，其特征在于，所述引气剂由松香盐、氧化镁粉末、烷基苯磺酸钠、烷基酚与环氧乙烷缩合物按重量比为2-3:2.5-4:1-1.5:1混合均匀制得。
7.根据权利要求1-3中任一项所述新型混凝土，其特征在于，所述碎石由粒径为1-5mm碎石、5-16mm碎石、16-25mm碎石按重量比1-3:85-92:5-8组成。
8.根据权利要求1-3中任一项所述新型混凝土，其特征在于，所述钢渣的比表面积为3700-5000cm2/g。
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