CN109503050A

CN109503050A - 一种混凝土及其制备方法

Info

Publication number: CN109503050A
Application number: CN201811469349.4A
Authority: CN
Inventors: 姚忠萍
Original assignee: Jiaxing Kanglide Components Co Ltd
Current assignee: Jiaxing Kanglide Components Co Ltd
Priority date: 2018-12-03
Filing date: 2018-12-03
Publication date: 2019-03-22

Abstract

本发明公开了一种混凝土，涉及混凝土领域，按重量份数计，包括如下组份：水泥PII52.5 410～450份、碎石1300～1400份、中砂650～750份、减水剂1～3份、陶瓷微珠5～9份、润滑剂2～4份、贝壳28～32份、砂轮灰4～6份、硅藻土11～15份、碳酸氢钙5～9份和其他助剂0～10份。通过上述技术方案，既能够使得混凝土具有良好的透水性能，同时也具备有良好的结构强度。再者，其制备方法较为简单，适合进行规模化生产。

Description

一种混凝土及其制备方法

技术领域

本发明涉及混凝土领域，特别涉及一种混凝土及其制备方法。

背景技术

混泥土是一种抗压强度大而抗拉强度强度相对比较低的脆性材料。随着现代建筑技术的发展，对水泥混凝土建筑材料也提出了更高的需求。

混凝土是采用单粒级粗骨料作为骨架，水泥净浆包裹在粗骨料颗粒的表面，形成的蜂窝状混凝土材料。作为一种环保、生态型的道路材料，具有透水性，能较快消除道路、广场积水，减轻城市排水负担；能使雨水迅速渗入地下，补充地下水，保持土壤湿度，维护地下水及土壤的生态平衡；在吸热和储热功能方面接近于自然植被所覆盖的地面，调节城市空间的温度和湿度，缓解城市热岛效应；具有吸音作用，可减少环境噪声；空隙能吸附城市污染物(如粉尘)，减少扬尘污染；拥有系列色彩配置，可以根据周围环境需要进行设计图案，具有较强的装饰性，是传统铺装和一般透水砖不能实现的特殊铺装材料。总之，混凝土路面是一种保护自然、维护生态平衡、缓解城市热岛效应的优良新技术，有利于生存环境的良性发展。

混凝土作为路面铺装材料要求既要有足够的强度，又要有良好的透水性，但其疏松多孔的性质决定了同时获得以上两特定的矛盾性，在实际工程中常出现承载能力差、粗骨料之间粘结力小、易开裂且难修复以及空穴堵塞等问题。因此，研制出一种强度较大的混凝土，是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种混凝土，其在保证路面一定强度的情况下，能够快速地排除路面的积水，保证了路面的干燥，便于路人进行行走。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种混凝土，按重量份数计，包括如下组份：水泥P II 52.5 410～450份、碎石1300～1400份、中砂650～750份、减水剂1～3份、陶瓷微珠5～9份、润滑剂2～4份、贝壳28～32份、砂轮灰4～6份、硅藻土11～15份、碳酸氢钙5～9份和其他助剂0～10份。

通过采用上述技术方案，由于陶瓷微珠为球状的，从而其陶瓷微珠之间容易产生孔隙，同时，陶瓷微珠自身又具备较大的结构强度，因而在匹配和碎石、中砂以及水尼后，能够有效地提高混凝土的整体性。

其次，碳酸氢钙在混凝土固化的过程中容易出现分解成二氧化碳和水，二氧化化碳在脱离出混凝土的时候，容易在混凝土中形成气泡轨迹，从而等混凝土固化之后，也就成为了积水可渗透的路径。并且，碳酸氢钙分解还会得到碳酸钙，其能够起到混凝土的定型作用，避免产生的气泡轨迹被其他物料所填充。从而在混凝土在具备较大强度的前提下，也使得混凝土具备了透水的功能。

优选为，所述碎石的粒径为5～25mm。

通过采用上述技术方案，碎石选用粒径为5～25mm，这样能够在混凝土原料混合和施工过程中，进一步保证混凝土的孔隙的存在概率，降低了孔隙被填埋的概率。

优选为，所述润滑剂为高级脂肪酸甘油酯和TAF的混合物，且高级脂肪酸甘油酯和TAF的质量比为2∶3。

通过采用上述技术方案，高级脂肪酸甘油酯和TAF能够起到润滑效果，有助促进混凝土物料的混合效率。同时，由于贝壳的主要成份为碳酸钙和氢氧化钙，而高级脂肪酸甘油酯中带有脂肪酸根离子，而脂肪酸根离子能够与贝壳中的Ca²⁺、CaHCO₃ ⁺、CaOH⁺等离子反应生成脂肪酸钙沉淀物，并包覆在贝壳表面，此时，脂肪酸钙中的烃基能够使贝壳表面性质由亲水变成亲油，这样能够保证水顺利地透过混凝土。并且，由于脂肪酸钙的粘结性也较强，从而使得贝壳能够成为粘结作用的介质，使得其他物料能够粘结成一整体，进而也就提高了混凝土固化后的强度。

优选为，所述贝壳经含有碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶和胰蛋白酶的混合酶液处理。

通过采用上述技术方案，通过酶解处理后的贝壳，其内部的有机物就会被分解掉，从而就会产生细小的孔隙，从而便于水的通过。再者，有机物分解的过程中还会产生甲壳素，其不仅具有抗菌的作用，降低了真菌在混凝土路面上滋生的概率，避免了真菌对混凝土的破坏。同时，甲壳素本身也具有较强的粘性，其能够进一步促进混凝土的粘结强度。

优选为，所述陶瓷微珠沿径向开设有穿孔，且所述穿孔的直径为陶瓷微珠的直径的1/4至1/3。

由于陶瓷微珠自身开有穿孔，这样在保证陶瓷微珠原本强度的情况下，也能够为水的透过提供更大的通道，从而也就提高了透水效率。

优选为，所述减水剂为木质素磺酸钙和萘磺酸盐甲醛聚合物的混合物，且所述木质素磺酸钙和萘磺酸盐甲醛聚合物的质量比为1∶2。

通过采用上述技术方案，木质素磺酸钙和荼磺酸盐甲醛聚合物的混合制成的复合减少剂，其能够有效地起到减水的作用，从而大大减少了水资源的浪费。并且，也提高了混凝土的固化效率，降低了混凝土出了开裂的概率。

优选为，所述其他助剂包括碘化盐和单氟磷酸钠，所述碘化盐和单氟磷酸钠的质量比为1∶1。

通过采用上述技术方案，碘化盐和能够有效地提高减水剂和润滑剂的热稳定性，从而有利于保证减水剂和润滑剂的效率。同时，单氟磷酸钠和碘化盐能够起到协同作用，进一步增强了碘化盐的热稳定的作用。

优选为，所述碘化盐为碘化锂和碘化亚铜中的任意一种。

此处，碘化锂相对于碘化亚铜具有更强的热稳定效果。其中，碘化锂相较于其他碘化盐，不仅因为自身的物理性能而提高了减水剂和润滑剂的稳定性能。同时，碘化锂中的锂离子还能够与减水剂和润滑剂中的羰基之间存在配合作用，产生了类似网络的结构，阻碍了减水剂和润滑剂的分子链及相应自由基的运动，因而使聚合物分子链在受热分解时比完全自由的分子链需克服更大的能垒，从而具有更高的热分解温度。

一种混凝土的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、将410～450份水泥P II 52.5、1300～1400份碎石、650～750份中砂、11～15份硅藻土加入到搅拌器中进行充分搅拌，得到固态混合物；

步骤二、向步骤一的固态混合物中加入300～500份水和1～3份减水剂，然后继续进行搅拌，得到预混物；

步骤三、向步骤二的预混物中加入5～9份陶瓷微珠、2～4份润滑剂、28～32份贝壳、4～6份砂轮灰、碳酸氢钙5～9份和0～10份其他助剂，进一步进行搅拌，得到成品混凝土。

通过采用上述技术方案，先将主要的粉体及骨料进行混合，这样能够避免加水后大量粉体聚团，而影响到混合效果。其次，润滑剂和陶瓷微珠、砂轮灰、贝壳和其他助剂一起加入，这样能够进一增强碘化盐的热稳定性的作用。

优选为，所述碳酸氢钙由过量二氧化碳通入质量比为1∶3的碳酸钙和水的混合物中制得。

通过采用上述技术方案，通过上述方式得到碳酸氢钙，一方面原料采集较为方便，成本交底，另一方面也便于保存，再者碳酸轻钙是以溶液形式存在，因而也更容易分散到混凝土的其他原料中。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、由于添加的陶瓷微珠为球体的特性，其能够相互之间以及与其他碎石和中砂之间容易形成孔隙，而硅藻土能够配合水泥增强混凝土的粘接强度，最终提升混凝土的结构强度；

2、碳酸氢钙在混凝土固化的过程中容易分解成二氧化碳、水和碳酸钙，而二氧化碳在排出的过程中容易产生气泡轨迹，从而便于后期雨水的通过，另外碳酸钙有助于混凝土的定型，便于气泡轨迹被其他物料所埋没；

3、贝壳一方面能够与高级脂肪酸甘油酯反应，成为粘接的媒介，从而能够进一步提高混凝土的强度，并且也容易起到孔隙产生的作用。

附图说明

图1为一种混凝土的制备工艺图。

具体实施方式

以下结合附图1对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

一种混凝土的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将410Kg水泥P II 52.5、1300Kg碎石、650Kg中砂、11Kg硅藻土加入到搅拌器中，以200rpm转速搅拌0.5小时，从而充分搅拌，得到固态混合物；

步骤二、向步骤一的固态混合物中加入500Kg水和1Kg减水剂，然后继续以300rpm转速搅拌1小时，得到预混物；

步骤三、向步骤二的预混物中加入5Kg陶瓷微珠、2Kg润滑剂、28Kg贝壳、4Kg砂轮灰和5Kg碳酸氢钙，进一步以300rpm转速进行搅拌0.5小时，得到成品混凝土。

其中，碎石的粒径为5～25mm。而润滑剂为高级脂肪酸甘油酯和TAF的混合物，且高级脂肪酸甘油酯和TAF的质量比为2∶3。再者，陶瓷微珠沿径向开设有穿孔，且穿孔的直径为陶瓷微珠的直径的1/4。同时，此处减水剂为木质素磺酸钙和萘磺酸盐甲醛聚合物的混合物，且木质素磺酸钙和萘磺酸盐甲醛聚合物的质量比为1∶2。并且，碳酸氢钙由过量二氧化碳通入质量比为1∶3的碳酸钙和水的混合物中制得。

贝壳的制备方法为：先配制50ml pH为8.0的亚硫酸钠缓冲溶液，用1ml曲拉通作为表面活性剂，并使用质量比为1∶1∶1的碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶和胰蛋白酶的组合酶5g作催化；将亚硫酸钠缓冲溶液、曲拉通和组合酶三者混合得到酶液；将贝壳浸泡于酶液中，控制恒温摇床温度为50℃，转速300r/min的条件下水解2小时。其中，亚硫酸钠缓冲溶液的配制是现有技术，且并不是本申请的核心内容，因而不在此详细展开。并且，此处的贝壳的粒径小于5mm。

实施例二：

一种混凝土的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将450Kg水泥P II 52.5、1400Kg碎石、750Kg中砂、15Kg硅藻土加入到搅拌器中，以200rpm转速搅拌0.5小时，从而充分搅拌，得到固态混合物；

步骤二、向步骤一的固态混合物中加入300Kg水和3Kg减水剂，然后继续以300rpm转速搅拌1小时，得到预混物；

步骤三、向步骤二的预混物中加入9Kg陶瓷微珠、4Kg润滑剂、32Kg贝壳、6Kg砂轮灰、9Kg碳酸氢钙和10Kg其他助剂，进一步以300rpm转速进行搅拌0.5小时，得到成品混凝土。

其中，碎石的粒径为5～25mm。而润滑剂为高级脂肪酸甘油酯和TAF的混合物，且高级脂肪酸甘油酯和TAF的质量比为2∶3。再者，陶瓷微珠沿径向开设有穿孔，且穿孔的直径为陶瓷微珠的直径的1/3。同时，此处减水剂为木质素磺酸钙和萘磺酸盐甲醛聚合物的混合物，且木质素磺酸钙和萘磺酸盐甲醛聚合物的质量比为1∶2。并且，其他助剂包括碘化盐和单氟磷酸钠，碘化盐和单氟磷酸钠的质量比为1∶1。此处，碘化盐可以为碘化锂和碘化亚铜，优选为碘化锂。

实施例三：

一种混凝土的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将430Kg水泥P II 52.5、1350Kg碎石、700Kg中砂、13Kg硅藻土加入到搅拌器中，以200rpm转速搅拌0.5小时，从而充分搅拌，得到固态混合物；

步骤二、向步骤一的固态混合物中加入400Kg水和2Kg减水剂，然后继续以300rpm转速搅拌1小时，得到预混物；

步骤三、向步骤二的预混物中加入7Kg陶瓷微珠、3Kg润滑剂、30Kg贝壳、5Kg砂轮灰、7Kg碳酸氢钙和5Kg其他助剂，进一步以300rpm转速进行搅拌0.5小时，得到成品混凝土。

其中，碎石的粒径为5～25mm。而润滑剂为高级脂肪酸甘油酯和TAF的混合物，且高级脂肪酸甘油酯和TAF的质量比为2∶3。再者，陶瓷微珠沿径向开设有穿孔，且穿孔的直径为陶瓷微珠的直径的1/4。同时，此处减水剂为木质素磺酸钙和萘磺酸盐甲醛聚合物的混合物，且木质素磺酸钙和萘磺酸盐甲醛聚合物的质量比为1∶2。并且，其他助剂包括碘化盐和单氟磷酸钠，碘化盐和单氟磷酸钠的质量比为1∶1。此处，碘化盐可以为碘化锂和碘化亚铜，优选为碘化锂。

实施例四：

一种混凝土的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将410Kg水泥P II 52.5、1350Kg碎石、750Kg中砂、13Kg硅藻土加入到搅拌器中，以200rpm转速搅拌0.5小时，从而充分搅拌，得到固态混合物；

步骤三、向步骤二的预混物中加入9Kg陶瓷微珠、3Kg润滑剂、30Kg贝壳、5Kg砂轮灰、5Kg碳酸轻钙和5Kg其他助剂，进一步以300rpm转速进行搅拌0.5小时，得到成品混凝土。

实施例五：

一种混凝土的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将450Kg水泥P II 52.5、1350Kg碎石、750Kg中砂、13Kg硅藻土加入到搅拌器中，以200rpm转速搅拌0.5小时，从而充分搅拌，得到固态混合物；

步骤三、向步骤二的预混物中加入5Kg陶瓷微珠、2Kg润滑剂、32Kg贝壳、6Kg砂轮灰、7Kg碳酸氢钙和10Kg其他助剂，进一步以300rpm转速进行搅拌0.5小时，得到成品混凝土。

其中，碎石的粒径为5～25mm。而润滑剂为高级脂肪酸甘油酯和TAF的混合物，且高级脂肪酸甘油酯和TAF的质量比为2∶3。再者，陶瓷微珠沿径向开设有穿孔，且穿孔的直径为陶瓷微珠的直径的1/4至1/3。同时，此处减水剂为木质素磺酸钙和萘磺酸盐甲醛聚合物的混合物，且木质素磺酸钙和萘磺酸盐甲醛聚合物的质量比为1∶2。并且，其他助剂包括碘化盐和单氟磷酸钠，碘化盐和单氟磷酸钠的质量比为1∶1。此处，碘化盐可以为碘化锂和碘化亚铜，优选为碘化锂。

另外，基于实施例三的制备方法，本申请还设计了对比例一至对比例五，且具体的参数如表一所示：

表一

之后，对实施例一至实施例五以及对比例一至对比例五进行测试，结果如表二和表三所示，具体测试方法如下：

1、坍落度测试；用一个上口100mm、下口200mm、高300mm喇叭状的坍落度桶，灌入混凝土分三次填装，每次填装后用捣锤沿桶壁均匀由外向内击25下，捣实后，抹平。然后拔起桶，混凝土因自重产生塌落现象，用桶高(300mm)减去塌落后混凝土最高点的高度，称为坍落度。如果差值为100mm，则坍落度为100；

2、透水效果：将混凝土制成10cm*10cm*10cm的矩形槽中，并以每秒中300ml的水量加入到矩形槽中，水溢出的时间；

3、抗压测试：将混凝土制成5cm*5cm*5cm的混凝土块，然后放于压力机中进行施压测试。

表二

表三

从上表二和表三的对比可以清楚地看出，本申请在具备良好透水性能的同时，也保证了道理混凝土所需的强度，即大于30Mpa。同时，复合减水剂能够有助于混凝土具备合适的坍落度，这样有利于保证道路施工的需要。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims

1.一种混凝土，其特征在于：按重量份数计，包括如下组份：

2.根据权利要求1所述的一种混凝土，其特征在于：所述碎石的粒径为5～25mm。

3.根据权利要求1所述的一种混凝土，其特征在于：所述润滑剂为高级脂肪酸甘油酯和TAF的混合物，且高级脂肪酸甘油酯和TAF的质量比为2∶3。

4.根据权利要求3所述的一种混凝土，其特征在于：所述贝壳经含有碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶和胰蛋白酶的混合酶液处理。

5.根据权利要求1所述的一种混凝土，其特征在于：所述陶瓷微珠沿径向开设有穿孔，且所述穿孔的直径为陶瓷微珠的直径的1/4至1/3。

6.根据权利要求1所述的一种混凝土，其特征在于：所述减水剂为木质素磺酸钙和萘磺酸盐甲醛聚合物的混合物，且所述木质素磺酸钙和萘磺酸盐甲醛聚合物的质量比为1∶2。

7.根据权利要求1所述的一种混凝土，其特征在于：所述其他助剂包括碘化盐和单氟磷酸钠，所述碘化盐和单氟磷酸钠的质量比为1∶1。

8.根据权利要求7所述的一种混凝土，其特征在于：所述碘化盐为碘化锂和碘化亚铜中的任意一种。

9.如权利要求1至8中任意一项权利要求所述的一种混凝土的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、将410～450份水泥PII 52.5、1300～1400份碎石、650～750份中砂、11～15份硅藻土加入到搅拌器中进行充分搅拌，得到固态混合物；

10.根据权利要求9所述的一种混凝土的制备方法，其特征在于：所述碳酸氢钙由过量二氧化碳通入质量比为1∶3的碳酸钙和水的混合物中制得。