CN110981253B - 一种免震高耐久性混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种免震高耐久性混凝土的制备方法,属于建筑材料领域,包括:重晶石预处理;内养护材料制备;然后将水泥、骨料、膨胀剂、矿物掺和料、增稠剂和内养护材料干拌;再加入减水剂水溶液进行湿搅拌,搅拌均匀即可;预处理方法为:将重晶石深度破碎得到重晶砂,再采用改性剂对其疏水改性,得到表面疏水的重晶砂。本发明提供的制备方法利用表面疏水改性重晶砂降低混凝土坍落损失度,增强混凝土保坍性能,降低混凝土水化反应放热,抑制因温差产生裂纹;利用内养护材料的高保水率和释水率达到稳定储水、可控释水效果;防止混凝土开裂;该混凝土具有防辐射性能,免振动成型,避免产生振捣噪声和振动能源消耗。

Description

一种免震高耐久性混凝土及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料领域,具体涉及一种免震高耐久性混凝土及其制备方法。
背景技术
混凝土作为预制构件的一种结构材料,不仅要有适宜的强度等级,还应有良好的可施工性、抗裂性和抗渗性,以提升构筑物整体的耐久性和使用安全性。当前在混凝土全程浇筑过程中都进行振动,振动方式一般是附着在外模或内模的气动激振器,振动时间根据构件尺寸少则几分钟,多则半小时,以期提高密实性、满足强度指标的要求。这种生产方式极易产生以下几点问题:1、在立式浇筑时,有时高度可达5-6m,普通塑性混凝土高抛浇筑时易产生离析现象,降低混凝土表观质量与内部匀质性;2、施工时振捣时间难以把握,极易过振,产生泌水,影响混凝土的表面硬度和耐久性能;3、噪音污染严重,对环境不友好,影响员工的身心健康;4、振捣产生的振动对模板及附属设施产生很大损耗,易出现变形、松动和位移,需定期更换,增加生产成本;5、振捣方式的生产周期相对较长,自动化程度和效率低,人为因素对产品质量的影响较大,次品率高。
自密实混凝土是一种在密实过程中不需要附加振动的混凝土,依靠其良好的流动性,仅在自重作用下就能达到均匀的自密实效果。这种混凝土在流态时不离析、不沁水,不起泡;初凝时间长,终凝时间短,早期强度高;硬化后有良好的稳定性,不产生收缩裂缝,且表面平整,耐磨性好。
重晶石是我国重要的无机非金属矿物,其应用领域广泛,被大量应用于油气钻井、水泥、油漆填料等领域。我国重晶石储量位居世界第一,占世界总储量的41.7%。由于核工业发展和放射性同位素在工业、农业、医疗及科研试验室方面的应用,很多场合需要防护装置。以重晶石为原料的重晶石混凝土就是其中一种抗辐射混凝土,重晶石防辐射混凝土表观密度大于3000kg/m3,对γ射线、X射线具有屏蔽能力,不易被放射线穿透,还有削弱中子射线的能力,从而减少其外泄及对人体的伤害。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用表面疏水改性重晶砂降低混凝土坍落损失度,增强混凝土保坍性能,降低混凝土早期水化反应放热,抑制因温差产生裂纹;利用内养护材料的高保水率和释水率达到稳定储水、可控释水效果;能防止混凝土开裂,具有防辐射性能的免震高耐久性混凝土的制备方法,该混凝土免振动成型,避免产生振捣噪声和振动能源消耗,适用于大面积、大跨度的高密度钢筋、异型结构的混凝土连续浇注。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为:
一种重晶石的预处理方法,包括:将上述重晶石深度破碎得到重晶砂,以及,将上述重晶砂采用改性剂进行疏水改性,得到表面疏水的重晶砂;上述改性剂中含有油酸钠、甘油三乙醇酯和六亚甲基二异氰酸酯;上述表面疏水的重晶砂的水接触角为93-108°。该方法能将重晶砂由表面亲水性改性为表面疏水性,水接触角由22.2°变为90°以上,表现出良好的疏水性,且砂石细度均匀,在混凝土中能均匀分散,使得混凝土坍落损失度变小,提高混凝土的密实度与抗开裂性能。
优选地,采用鄂式粉碎机对重晶石进行破碎,上述破碎所得重晶砂的粒径小于0.5mm。破碎使得重晶砂的比表面积和密度增加,提高了砂石的细度均匀性和防辐射能力。破碎使得砂石的粒形被改善的更圆润,其级配也更加接近或超过普通砂石。
优选地,改性剂的用量为重晶砂重量的1-3%,上述改性剂中油酸钠、甘油三乙醇酯和六亚甲基二异氰酸酯的重量比为5:0.01-0.03:0.03-0.05。油酸钠的碳氢长链包裹在颗粒表面形成疏水层,甘油三乙醇酯和六亚甲基二异氰酸酯也吸附在颗粒表面的不饱和离子团位置上,当混凝土拌和时,碳氢基形成自卷曲的分子构型与水泥颗粒吸附并重叠,使得水泥颗粒间空间凝聚作用的阻碍变大,能长时间地保持分散效果,进而使得混凝土坍落损失度变小,12h时间内混凝土坍落度损失率低于9%;另外两者缠绕水泥颗粒后,使得混凝土早期水化反应放热降低,温差减小,能抑制大体积混凝土因温差产生裂纹,提高混凝土抗开裂能力。
优选地,改性操作条件为:温度为50-80℃,搅拌时间为20-40min,搅拌速度为250-500r/min。作为优选,改性前将重晶砂分散于水中,制成重量分数为30-50%的悬浮液。
本发明还提供一种免震高耐久性混凝土,其成分及其重量份如下:水泥350-450份、水100-150份、骨料700-1200份、减水剂5-20份、膨胀剂1-5份、矿物掺和料200-400份、增稠剂5-10份、内养护材料1-5份;上述骨料为30-45wt%的重晶砂和55-70wt%的普通河砂,上述重晶砂为经过预处理方法处理所得表面疏水的重晶砂。该混凝土中掺和的重晶砂能增加混凝土比表面积,提高密度,更能使混凝土具有良好的防辐射效果,该混凝土具有良好的自密实性能,坍落扩展度大于500mm,且坍落损失度小,具有优良的流变性能、保坍性能和抗裂性能。
对本发明而言,减水剂为聚羧酸高性能减水剂;矿物掺和料为粉煤灰。减水剂能提高减水率和保坍性能,矿物掺和料能调节混凝土的流变性能,提高粘聚性和通阻能力。
对本发明而言,内养护材料为淀粉改性聚合物,上述改性聚合物为淀粉分子链上接枝丙烯酰胺形成的聚合物,其保水率在85%以上,释水率在80%以上。优选地,淀粉为支链淀粉。该内养护材料利用其高保水率和释水率达到稳定储水、可控释水的效果,在混凝土运输浇筑中保持水分,并能根据混凝土内部相对湿度和温度变化而可控释水,从而影响水泥水化进程,有效防止混凝土硬化后出现空洞、裂缝、气孔、麻面与蜂窝等现象,有效防止混凝土开裂。
优选地,淀粉改性聚合物通过以下步骤获得:将淀粉分散于3-6倍量的水中,并于60-80℃下糊化30-60min,然后加入引发剂硝酸铈铵和过硫酸铵,搅拌10-30min,然后向体系中加入丙烯酰胺和交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺,持续保温并搅拌,反应2-3h,然后用乙醇浸泡清洗2-3次,抽提,干燥即得。
优选地,丙烯酰胺的添加量为淀粉重量的1-2倍;引发剂的添加量为淀粉重量的0.3-1.0%,其中硝酸铈铵和过硫酸铵的重量比为1:1;交联剂的添加量为淀粉重量的0.1-0.3%。
对本发明而言,免震高耐久性混凝土的表观密度为2800-4200kg/m3,坍落扩展度为500-700mm,扩展时间T50为2-5s,离析率≤10%。混凝土中重晶砂的存在使得骨料间孔隙被高密度的重晶砂所填充,进而使得密实度增加,表观密度相应增大。
本发明还提供一种上述免震高耐久性混凝土的制备方法,包括:1)重晶石预处理;2)内养护材料制备;3)将水泥、骨料、膨胀剂、矿物掺和料、增稠剂和内养护材料倒入搅拌机中干拌;4)将减水剂溶解在水中形成减水剂水溶液,然后倒入搅拌机中进行湿搅拌,搅拌均匀后,获得免震高耐久性混凝土。该方法制得的混凝土具有更好的抗离析性、自填充性、体积稳定性等特点,免振动成型,有效避免了塑性混凝土的振捣噪声,无需为振动消耗能源,且不会对钢模产生疲劳破坏,显著提高混凝土的表观质量和生产效率,尤其适合用于大面积、大跨度的高密度钢筋、异型结构的混凝土连续浇注。
本发明的有益效果为:
1)本发明提供的重晶石预处理方法使得重晶砂改性为表面疏水性,处理后的重晶砂细度均匀,能降低混凝土坍落损失度,增强混凝土保坍性能,能降低混凝土早期水化反应放热,抑制因温差产生裂纹,提高混凝土的密实度、抗开裂性能和防辐射能力;
2)本发明提供的混凝土流变性能佳,自流平,免振捣,能提高施工效率,减少热工配置和施工成本,适用于不易施工振捣的部位,收缩度小,不易开裂,强度高,能逼真呈现模板表面的纹理或造型;
3)本发明提供的内养护材料具有高保水率和释水率,能达到稳定储水、可控释水的效果,有效防止混凝土硬化后出现空洞、裂缝、气孔、麻面与蜂窝等现象,有效防止混凝土开裂;
4)本发明提供的混凝土制备方法制得的混凝土具有更好的抗离析性、自填充性、体积稳定性等特点,免振动成型,有效避免了塑性混凝土的振捣噪声,无需为振动消耗能源,尤其适合用于大面积、大跨度的高密度钢筋、异型结构的混凝土连续浇注。
本发明采用了上述技术方案提供一种免震高耐久性混凝土及其制备方法,弥补了现有技术的不足,设计合理,操作方便。
附图说明
图1为免震高耐久性混凝土12h内的坍落度变化曲线图;
图2为免震高耐久性混凝土36h内的收缩率变化曲线图;
图3为免震高耐久性混凝土在水化反应1000min内的温度变化曲线示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述:
实施例1:
一种重晶石的预处理方法,包括:将上述重晶石深度破碎得到重晶砂,以及,将上述重晶砂采用改性剂进行疏水改性,得到表面疏水的重晶砂;上述改性剂中含有油酸钠、甘油三乙醇酯和六亚甲基二异氰酸酯。上述表面疏水的重晶砂的水接触角为98°。该方法能将重晶砂由表面亲水性改性为表面疏水性,水接触角由22.2°变为90°以上,表现出良好的疏水性,且砂石细度均匀,在混凝土中能均匀分散,使得混凝土坍落损失度变小,提高混凝土的密实度与抗开裂性能。
上述对重晶石进行破碎是采用鄂式粉碎机,破碎所得重晶砂的粒径小于0.5mm。破碎使得重晶砂的比表面积和密度增加,提高了砂石的细度均匀性和防辐射能力。破碎使得砂石的粒形被改善的更圆润,其级配也更加接近或超过普通砂石。
上述改性剂的用量为重晶砂重量的1.5%,上述改性剂中油酸钠、甘油三乙醇酯和六亚甲基二异氰酸酯的重量比为5:0.03:0.04。油酸钠的碳氢长链包裹在颗粒表面形成疏水层,甘油三乙醇酯和六亚甲基二异氰酸酯也吸附在颗粒表面的不饱和离子团位置上,当混凝土拌和时,碳氢基形成自卷曲的分子构型与水泥颗粒吸附并重叠,使得水泥颗粒间空间凝聚作用的阻碍变大,能长时间地保持分散效果,进而使得混凝土坍落损失度变小,12h时间内混凝土坍落度损失率低于9%;另外两者缠绕水泥颗粒后,使得混凝土早期水化反应放热降低,温差减小,能抑制大体积混凝土因温差产生裂纹,提高混凝土抗开裂能力。
上述改性操作条件为:温度为70℃,搅拌时间为30min,搅拌速度为350r/min。作为优选,改性前将重晶砂分散于水中,制成重量分数为40%的悬浮液。
本实施例还提供一种免震高耐久性混凝土,其成分及其重量份如下:水泥380份、水130份、骨料900份、减水剂10份、膨胀剂3份、矿物掺和料350份、增稠剂7份、内养护材料5份;上述骨料为40wt%的重晶砂和60wt%的普通河砂,上述重晶砂为经过预处理方法处理所得表面疏水的重晶砂。该混凝土中掺和的重晶砂能增加混凝土比表面积,提高密度,更能使混凝土具有良好的防辐射效果,该混凝土具有良好的自密实性能,坍落扩展度大于500mm,且坍落损失度小,具有优良的流变性能、保坍性能和抗裂性能。
上述水泥采用硅酸盐水泥或铝酸盐水泥或硫铝酸盐水泥或铁铝酸盐水泥或复合硅酸盐水泥。优选的,水泥为硅酸盐水泥。
上述减水剂为聚羧酸高性能减水剂;矿物掺和料为粉煤灰。减水剂能提高减水率和保坍性能,矿物掺和料能调节混凝土的流变性能,提高粘聚性和通阻能力。
上述增稠剂为甲基纤维素、聚丙烯酸钠或羟丙基甲基纤维素。优选为羟丙基甲基纤维素。增稠剂和膨胀剂能提高混凝土的密实度和抗裂性能。
上述内养护材料为淀粉改性聚合物,上述改性聚合物为淀粉分子链上接枝丙烯酰胺形成的聚合物,其保水率在85%以上,释水率在80%以上。优选地,淀粉为支链淀粉。该内养护材料利用其高保水率和释水率达到稳定储水、可控释水的效果,在混凝土运输浇筑中保持水分,并能根据混凝土内部相对湿度和温度变化而可控释水,从而影响水泥水化进程,有效防止混凝土硬化后出现空洞、裂缝、气孔、麻面与蜂窝等现象,有效防止混凝土开裂。
上述淀粉改性聚合物通过以下步骤获得:将淀粉分散于5倍量的水中,并于70℃下糊化30min,然后加入引发剂硝酸铈铵和过硫酸铵,搅拌30min,然后向体系中加入丙烯酰胺和交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺,持续保温并搅拌,反应2.5h,然后用乙醇浸泡清洗2次,抽提,干燥即得。
上述丙烯酰胺的添加量为淀粉重量的1.5倍;引发剂的添加量为淀粉重量的0.5%,其中硝酸铈铵和过硫酸铵的重量比为1:1;交联剂的添加量为淀粉重量的0.3%。
上述免震高耐久性混凝土的表观密度为3521kg/m3,坍落扩展度为580mm,扩展时间T50为3s,离析率≤10%。混凝土中重晶砂的存在使得骨料间孔隙被高密度的重晶砂所填充,进而使得密实度增加,表观密度相应增大。
上述免震高耐久性混凝土的制备方法,包括:1)重晶石预处理;2)内养护材料制备;3)将水泥、骨料、膨胀剂、矿物掺和料、增稠剂和内养护材料倒入搅拌机中干拌;4)将减水剂溶解在水中形成减水剂水溶液,然后倒入搅拌机中进行湿搅拌,搅拌均匀后,获得免震高耐久性混凝土。该方法制得的混凝土具有更好的抗离析性、自填充性、体积稳定性等特点,免振动成型,有效避免了塑性混凝土的振捣噪声,无需为振动消耗能源,且不会对钢模产生疲劳破坏,显著提高混凝土的表观质量和生产效率,尤其适合用于大面积、大跨度的高密度钢筋、异型结构的混凝土连续浇注。
实施例2:
一种免震高耐久性混凝土的制备方法,具体步骤如下:
1)将重晶石采用鄂式粉碎机深度破碎至粒径小于0.5mm,得到重晶砂,将重晶砂分散于水中,制成重量分数为35%的悬浮液,向其中添加重晶砂重量1.5%的改性剂,然后置于温度70℃、搅拌速度为400r/min的环境下搅拌30min,得到水接触角为102°的表面疏水的重晶砂,上述改性剂中含有重量比为5:0.015:0.035的油酸钠、甘油三乙醇酯和六亚甲基二异氰酸酯;
2)将木薯淀粉溶于5倍量的水中,并于75℃下糊化45min,然后加入引发剂硝酸铈铵和过硫酸铵,搅拌20min,然后向体系中加入丙烯酰胺和交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺,持续保温并搅拌,反应3h,然后用乙醇浸泡清洗2次,抽提,干燥即得淀粉改性聚合物,该聚合物保水率在85%以上,释水率在80%以上,丙烯酰胺的添加量为淀粉重量的2倍,引发剂的添加量为淀粉重量的0.8%,其中硝酸铈铵和过硫酸铵的重量比为1:1,交联剂的添加量为淀粉重量的0.15%;
3)将硅酸盐水泥430份、骨料1050份、膨胀剂3.5份、粉煤灰350份、羟丙基甲基纤维素6.5份和淀粉改性聚合物3.5份倒入搅拌机中干拌,上述骨料为38wt%的重晶砂和62wt%的普通河砂,
4)将13份聚羧酸高性能减水剂溶解在120份水中形成减水剂水溶液,然后倒入搅拌机中进行湿搅拌,搅拌均匀后,获得免震高耐久性混凝土。
实施例3:
一种免震高耐久性混凝土的制备方法,本实施例与实施例2的不同之处在于:步骤2)所用交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、水杨酰胺和环氧氯丙烷,其重量比为1:0.05:0.03,水杨酰胺和环氧氯丙烷在聚合时键合在淀粉支链上,能在混凝土中与水泥等形成枝蔓状的络合物,从而提供较高的抗拉强度,能抵抗或分散收缩应力,降低混凝土收缩率,防止硬化中产生裂缝;此外两者利用枝蔓状的长链在混凝土物料中填充和堵塞毛细孔隙和微裂缝,并将不同物料缠结起来,防止固体粒子沉淀分层,使得混凝土物料离析率降低至8%以下,提高混凝土的密实度与抗腐蚀性能。
对比例1:
一种免震高耐久性混凝土的制备方法,本实施例与实施例2的不同之处在于:步骤1)所用改性剂中未添加甘油三乙醇酯,得到水接触角为78°的表面疏水的重晶砂。
对比例2:
一种免震高耐久性混凝土的制备方法,本实施例与实施例2的不同之处在于:步骤1)所用改性剂中未添加六亚甲基二异氰酸酯,得到水接触角为83°的表面疏水的重晶砂。
对比例3:
一种免震高耐久性混凝土的制备方法,本实施例与实施例2的不同之处在于:步骤1)所用改性剂中未添加甘油三乙醇酯和六亚甲基二异氰酸酯,得到水接触角为69°的表面疏水的重晶砂。
对比例4:
一种免震高耐久性混凝土的制备方法,本实施例与实施例2的不同之处在于:该混凝土原料成分中未添加内养护材料淀粉改性聚合物。
对比例5:
一种免震高耐久性混凝土的制备方法,本实施例与实施例3的不同之处在于:步骤2)所用交联剂中未添加水杨酰胺。
对比例6:
一种免震高耐久性混凝土的制备方法,本实施例与实施例3的不同之处在于:步骤2)所用交联剂中未添加环氧氯丙烷。
试验例1:
免震高耐久性混凝土物理性能试验
试验方法:取实施例2、3,对比例4、5和6所得混凝土,参考《自密实混凝土应用技术规程》JGJ/T283-2012标准基础经过相应测试,得出上述混凝土的各项物理性能,测试数据如下表1所示。
表1免震高耐久性混凝土物理性能测试结果
Figure BDA0002286442470000081
Figure BDA0002286442470000091
由上表可知,受内养护材料的影响,实施例3的混凝土离析率较实施例2表现优异,下降至8%以下,对比例4、5和6混凝土离析率都较实施例2显著增长,容易造成物料分离而不利于泵送和硬化;受离析率影响,实施例2和3的28d抗压强度显著高于对比例中,说明实施例中的制备方法能获得离析率更低、强度更高的混凝土;综合可知,实施例3中混凝土的制备方法能降低混凝土物料离析率,防止固体粒子沉淀分层,有利于提高混凝土的密实度与抗渗透抗腐蚀性能。
试验例2:
免震高耐久性混凝土12h内的坍落损失度和收缩率变化试验
(1)取实施例2、对比例1、2和3所得混凝土,用坍落度筒法测定在12h内混凝土的坍落度变化及坍落度损失率变化,结果如图1所示。
图1为免震高耐久性混凝土12h内的坍落度变化曲线图。由图可知,实施例2混凝土在前6h内坍落度损失极小,坍落度损失率低于2%,后6h内坍落度持续损失,至12h时趋于平稳,坍落度降至215mm,坍落度损失率为8.5%;对比例1、2和3混凝土在前4h内坍落度损失极小,坍落度损失率低于2%,之后坍落度持续损失,至12h时坍落度分别由230mm、220mm、225mm降至205mm、195mm、200mm,坍落度损失率分别为10.9%、11.3%、11.1%。说明实施例2的制备方法及改性剂的使用能使得混凝土坍落损失度变小,12h时间内混凝土坍落度损失率低于9%,混凝土保坍性能好,更利于施工和建设。
(2)取实施例2、3,对比例4、5和6所得混凝土,采用《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》(GB/T 50082-2009)中混凝土收缩测试方法中的非接触式方法,对混凝土进行收缩测试,测试结果如图2所示。
图2为免震高耐久性混凝土36h内的收缩率变化曲线图。由图可知,对比例4的收缩趋势变化最显著:先微膨胀,在8h后快速收缩,在20h后收缩率缓慢攀升至平稳阶段;实施例2与对比例4的趋势变化较为接近,但膨胀率和收缩率变化数值较对比例4波动幅度小;对比例5和6在前8h轻微膨胀,继而收缩,并与16h后趋于平稳阶段;实施例3在前8h没有明显的波动趋势,之后出现收缩,但在12h后趋于平稳阶段,且收缩幅值变化最小;说明实施例3制备方法及交联剂的使用能显著改善混凝土的收缩率变化幅值和趋势,使得混凝土在早龄期收缩趋于稳定趋势,防止硬化中因收缩引起混凝土开裂。
试验例3:
免震高耐久性混凝土的水化试验
试验方法:取相同量的实施例2、对比例3所得混凝土,将热电偶测温线两端头绞在一起插入混凝土中心,随后放到保温箱中,接头对应插入自动温度记录仪中,24h后读取数据,结果如图3所示。
图3为免震高耐久性混凝土在水化反应1000min内的温度变化曲线示意图。由图可知,实施例2和对比例3混凝土在50-55min分别出现第一个放热峰,实施例2的放热峰温度为37℃,对比例3放热峰温度为43℃,随着诱导期过后,实施例2在360min时出现第二个放热峰,最高温度为45℃,对比例3在330min出现第二个放热峰,放热峰温度为58℃,随后温度均降至室温;说明实施例2的制备方法及改性剂的使用使得混凝土早期水化反应放热降低,温差减小,能抑制大体积混凝土因温差产生裂纹,提高混凝土抗开裂能力。
上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术,故在此不再详细赘述。
以上实施方式仅用于说明本发明,而并非对本发明的限制,本领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以做出各种变化和变型。因此,所有等同的技术方案也属于本发明的范畴,本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (7)

1.一种重晶石的预处理方法,包括:将所述重晶石深度破碎得到重晶砂,以及,将所述重晶砂采用改性剂进行疏水改性,得到表面疏水的重晶砂;所述改性剂中含有油酸钠、甘油三乙醇酯和六亚甲基二异氰酸酯;所述表面疏水的重晶砂的水接触角为93-108°;所述改性剂的用量为重晶砂重量的1-3%;所述改性剂中油酸钠、甘油三乙醇酯和六亚甲基二异氰酸酯的重量比为5:0.01-0.03:0.03-0.05。
2.根据权利要求1所述的一种重晶石的预处理方法,其特征在于:所述重晶石破碎采用鄂式粉碎机;所述破碎所得重晶砂的粒径小于0.5mm。
3.根据权利要求1所述的一种重晶石的预处理方法,其特征在于:所述改性操作条件为:温度为50-80℃,搅拌时间为20-40min,搅拌速度为250-500r/min;改性前将所述重晶砂分散于水中制成重量分数为30-50%的悬浮液。
4.一种免震高耐久性混凝土,其特征在于:所述混凝土的成分及其重量份如下:水泥350-450份、水100-150份、骨料700-1200份、减水剂5-20份、膨胀剂1-5份、矿物掺和料200-400份、增稠剂5-10份、内养护材料1-5份;所述骨料为30-45wt%的重晶砂和55-70wt%的普通河砂,所述重晶砂为经过权利要求1-3任一项预处理方法处理所得表面疏水的重晶砂;
所述内养护材料为淀粉改性聚合物,所述淀粉改性聚合物通过以下步骤获得:将淀粉分散于水中,并于60-80℃下糊化30-60min,然后加入引发剂硝酸铈铵和过硫酸铵搅拌10-30min,然后向体系中加入丙烯酰胺和交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺,持续保温并搅拌,反应2-3h,清洗,抽提,干燥即得;所述丙烯酰胺的添加量为淀粉重量的1-2倍;所述引发剂的添加量为淀粉重量的0.3-1.0%,其中硝酸铈铵和过硫酸铵的重量比为1:1;所述交联剂的添加量为淀粉重量的0.1-0.3%。
5.根据权利要求4所述的一种免震高耐久性混凝土,其特征在于:所述改性聚合物为淀粉分子链上接枝丙烯酰胺形成的聚合物,其保水率在85%以上,释水率在80%以上。
6.根据权利要求4所述的一种免震高耐久性混凝土,其特征在于:所述混凝土的表观密度为2800-4200kg/m3,坍落扩展度为500-700mm,扩展时间T50为2-5s,离析率≤10%。
7.权利要求4-6任一项所述的一种免震高耐久性混凝土的制备方法,包括:
1)重晶石预处理;
2)内养护材料制备;
3)将水泥、骨料、膨胀剂、矿物掺和料、增稠剂和内养护材料倒入搅拌机中干拌;
4)将减水剂溶解在水中形成减水剂水溶液,然后倒入搅拌机中进行湿搅拌,搅拌均匀后,获得免震高耐久性混凝土。
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