CN112321242B - 一种防渗混凝土及其制备方法 - Google Patents

一种防渗混凝土及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112321242B
CN112321242B CN202011025064.9A CN202011025064A CN112321242B CN 112321242 B CN112321242 B CN 112321242B CN 202011025064 A CN202011025064 A CN 202011025064A CN 112321242 B CN112321242 B CN 112321242B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
water
concrete
raw materials
absorbent resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011025064.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112321242A (zh
Inventor
戚栋
岳晓伟
金正尧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huzhou Shangjian Huayu Concrete Co ltd
Original Assignee
Huzhou Shangjian Huayu Concrete Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huzhou Shangjian Huayu Concrete Co ltd filed Critical Huzhou Shangjian Huayu Concrete Co ltd
Priority to CN202011025064.9A priority Critical patent/CN112321242B/zh
Publication of CN112321242A publication Critical patent/CN112321242A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112321242B publication Critical patent/CN112321242B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/06—Aluminous cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/14—Waste materials; Refuse from metallurgical processes
    • C04B18/146—Silica fume
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/08—Acids or salts thereof
    • C04B22/10—Acids or salts thereof containing carbon in the anion
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/04—Carboxylic acids; Salts, anhydrides or esters thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24—Macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24—Macromolecular compounds
    • C04B24/34—Natural resins, e.g. rosin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00008—Obtaining or using nanotechnology related materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/27—Water resistance, i.e. waterproof or water-repellent materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Abstract

本发明公开了一种防渗混凝土及其制备方法。防渗混凝土包含以下重量份的原料：硅酸盐水泥145‑150份；铝酸盐水泥86‑96份；河砂795‑859份；碎石950‑994份；水111‑134份；粉煤灰55‑60份；减水剂7‑9份；补强剂52‑56份；晶体抑制剂37‑41份，晶体抑制剂为碳酸氢钙或醋酸中的一种。其制备方法为：按计量比称量各组分原料放入强制搅拌机中充分搅拌混合至均匀然后取出，在一个小时内进行浇筑成型。本发明的防渗混凝土可用于混凝土的技术领域，其具有减少晶体的产生，减小混凝土微裂纹的扩张，使得水不易向混凝土内部渗透的优点。

Description

一种防渗混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及混凝土的领域，更具体地说，它涉及一种防渗混凝土及其制备方法。
背景技术
混凝土是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称，在各种土木工程、造船业、机械工业、海洋的开发和地热工程中具有广泛的应用。
但是在寒冷的海水中，混凝土浇筑后，由于低温环境下混凝土中的水泥发生水化反应会放热，在混凝土的凝结硬化过程中，混凝土的温度会升高，而外界环境温度低，造成混凝土内外有温差，内热外冷，使得混凝土收缩产生微裂纹，而海水中的硫酸盐可以进入混凝土微裂纹与混凝土中水化反应的产物氢氧化钙反应，形成结晶，晶体生长使微裂纹胀大形成裂缝，使得水向混凝土中渗透，最终导致混凝土整体崩坏和开裂。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种防渗混凝土，其具有减少晶体的产生，减小混凝土微裂纹的扩张，使得水不易向混凝土内部渗透的优点。
本发明的第二个目的在于提供一种防渗混凝土的制备方法，其具有使得混凝土各组分混合更充分、更均匀的优点。
为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种防渗混凝土，所述防渗混凝土包含以下重量份的原料：
硅酸盐水泥145-150份；
铝酸盐水泥86-96份；
河砂795-859份；
碎石950-994份；
水111-134份；
粉煤灰55-60份；
减水剂7-9份；
补强剂52-56份；
晶体抑制剂37-41份，所述晶体抑制剂为碳酸氢钙或醋酸中的一种。
通过采用上述技术方案，由于采用晶体抑制剂和补强剂，还采用铝酸盐水泥代替部分硅酸盐水泥，晶体抑制剂可以与水化反应的产物氢氧化钙反应，生成沉淀物，沉淀物可以填补由于温差造成的混凝土收缩而产生的微裂纹，补强剂则使得沉淀物更容易附着在微裂纹中，使得海水不易进入微裂纹，从而减少了海水中的硫酸盐与氢氧化钙的反应，减少了晶体的产生，而铝酸盐水泥发生水化反应又可以形成非常致密的由水化铝酸盐、碳酸钙等组成的表面层，进一步减少海水进入微裂纹中生成晶体，因此，通过铝酸盐水泥、补强剂和晶体抑制剂的协同作用，获得了减少晶体的产生，减小混凝土微裂纹的扩张，使得水不易向混凝土内部渗透的效果。
进一步地，所述防渗混凝土中各原料的重量份为：
硅酸盐水泥147份；
铝酸盐水泥90份；
河砂795-859份；
碎石950-994份；
水111-134份；
粉煤灰55-60份；
减水剂8份；
补强剂54份；
晶体抑制剂39份，所述晶体抑制剂为碳酸氢钙。
进一步地，所述减水剂包含5份的脂肪族羟基磺酸盐聚合物和3份的聚羧酸减水剂。
进一步地，所述补强剂包含28-30份的天然胶乳和24-26份的纳米硅粉。
进一步地，所述防渗混凝土还包含21份重量份的橡胶粉。
通过采用上述技术方案，由于采用了橡胶粉，橡胶粉在补强剂的作用下可与混凝土内部各组分形成网状交联结构，降低了混凝土的弹性模量，提高了混凝土的变形能力，因此，减小了微裂纹的扩张，从而减小了晶体的生长空间，获得了水不易向混凝土内部渗透的效果。
进一步地，所述防渗混凝土还包含31份重量份的由聚甲基丙烯酸甲酯包覆的吸水树脂。
通过采用上述技术方案，由于采用了由聚甲基丙烯酸甲酯包覆的吸水树脂，在制备混凝土时由于聚甲基丙烯酸甲酯的包覆作用，吸水树脂不与混凝土的其他各组分尤其是水接触，由聚甲基丙烯酸甲酯包覆的吸水树脂可以均匀地分散在混凝土各组分之间，当混凝土出现微裂纹时，聚甲基丙烯酸甲酯被裂纹贯穿，吸水树脂与混凝土中的水接触，可膨胀为水凝胶，一方面减少了混凝土内的水含量，使得水化反应产物氢氧化钙一部分失水变为固态粉末状，而不再是可与海水中的硫酸盐反应的离子态，阻碍了氢氧化钙与硫酸盐的反应，减少了晶体的产生；另一方面，吸水树脂吸水膨胀而得到的水凝胶还可以填补微裂纹，阻碍了海水进入混凝土内部生成晶体，因此，吸水树脂的添加减少了离子态的氢氧化钙，同时阻碍海水进入混凝土内部，从而减少了晶体的产生，获得了水不易向混凝土内部渗透的效果。
进一步地，所述防渗混凝土还包含23份重量份的纤维素纤维。
为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：一种防渗混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)将吸水树脂颗粒放入聚甲基丙烯酸甲酯-丙酮溶液中进行包裹，取出后放入干燥箱中干燥，重复4-6次，得到由聚甲基丙烯酸甲酯包覆的吸水树脂；
(2)按计量比称量铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、河砂、碎石和粉煤灰，将以上原料放入强制搅拌机中充分搅拌混合至均匀，然后向强制搅拌机中加入80％的水和50％的减水剂，继续充分搅拌混合至均匀；
(3)再按计量比称量晶体抑制剂、橡胶粉和纤维素纤维后放入强制搅拌机中，向强制搅拌机中加入剩余的水和减水剂，继续充分搅拌混合至均匀；
(4)之后按计量比称量补强剂和由聚甲基丙烯酸甲酯包覆的吸水树脂后放入强制搅拌机中，继续充分搅拌混合至均匀；
(5)取出搅拌均匀的混凝土原料在一个小时内进行浇筑成型，即可得到防渗混凝土。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
第一，由于本发明采用铝酸盐水泥、补强剂和晶体抑制剂的协同作用，获得了减少晶体的产生，减小混凝土微裂纹的扩张，使得水不易向混凝土内部渗透的效果。
第二，由于本发明采用橡胶粉，橡胶粉在补强剂的作用下与混凝土内部各组分形成网状交联结构，降低了混凝土的弹性模量，提高了混凝土的变形能力，因此，减小了微裂纹的扩张，从而减小了晶体的生长空间，获得了水不易向混凝土内部渗透的效果。
第三，由于本发明采用由聚甲基丙烯酸甲酯包覆的吸水树脂，减少了离子态的氢氧化钙，同时阻碍海水进入混凝土内部，从而减少了晶体的产生，获得了水不易向混凝土内部渗透的效果。
第四，本发明防渗混凝土的制备方法，通过采用强制搅拌机，并按照一定的添加顺序对各组分进行搅拌，因此获得了使混凝土各组分混合更充分、更均匀的效果。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。予以特殊说明的是：以下实施例中未注明具体条件者按照常规条件或制造商建议的条件进行，以下实施例中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。其中，河砂采用细度模数为3.3～3.0的中砂；碎石的粒径为5～10mm；纳米硅粉采用一次粒径为20nm的二氧化硅粉；橡胶粉采用60目的废旧轮胎橡胶粉；吸水树脂采用20目的高吸水树脂。
原料的制备例
制备例1
称量31g吸水树脂颗粒放入0.25g/ml的聚甲基丙烯酸甲酯-丙酮溶液中进行包裹，待吸水树脂颗粒表面充分润湿后取出，并放入干燥箱中干燥，重复4次，得到由聚甲基丙烯酸甲酯包覆的吸水树脂。
制备例2
称量31g吸水树脂颗粒放入0.25g/ml的聚甲基丙烯酸甲酯-丙酮溶液中进行包裹，待吸水树脂颗粒表面充分润湿后取出，并放入干燥箱中干燥，重复5次，得到由聚甲基丙烯酸甲酯包覆的吸水树脂。
制备例3
称量31g吸水树脂颗粒放入0.25g/ml的聚甲基丙烯酸甲酯-丙酮溶液中进行包裹，待吸水树脂颗粒表面充分润湿后取出，并放入干燥箱中干燥，重复6次，得到由聚甲基丙烯酸甲酯包覆的吸水树脂。
实施例
实施例1
防渗混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)按制备例1制得由聚甲基丙烯酸甲酯包覆的吸水树脂。
(2)称量145g硅酸盐水泥、86g铝酸盐水泥、795g河砂、950g碎石和55g粉煤灰，将以上原料放入强制搅拌机中采用35r/min的转速充分搅拌混合至均匀，然后称量111g水、5g脂肪族羟基磺酸盐聚合物和2g聚羧酸减水剂，向强制搅拌机中加入80％的水和50％的减水剂，继续采用35r/min的转速充分搅拌混合至均匀。
(3)称量37g碳酸氢钙、21g橡胶粉和23g纤维素纤维后放入强制搅拌机中，向强制搅拌机中加入剩余的水、脂肪族羟基磺酸盐聚合物和聚羧酸减水剂，采用35r/min的转速继续充分搅拌混合至均匀。
(4)称量28g天然胶乳、24g纳米硅粉和31g由聚甲基丙烯酸甲酯包覆的吸水树脂后放入强制搅拌机中，采用35r/min的转速继续充分搅拌混合至均匀为止。
(5)取出搅拌均匀的混凝土原料在一个小时内进行浇筑成型，即可得到防渗混凝土。
实施例2
防渗混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)按制备例2制得由聚甲基丙烯酸甲酯包覆的吸水树脂。
(2)称量147g硅酸盐水泥、90g铝酸盐水泥、820g河砂、975g碎石和57g粉煤灰，将以上原料放入强制搅拌机中采用35r/min的转速充分搅拌混合至均匀，然后称量122g水、5g脂肪族羟基磺酸盐聚合物和3g聚羧酸减水剂，向强制搅拌机中加入80％的水和50％的减水剂，继续采用35r/min的转速充分搅拌混合至均匀。
(3)称量39g碳酸氢钙、21g橡胶粉和23g纤维素纤维后放入强制搅拌机中，向强制搅拌机中加入剩余的水、脂肪族羟基磺酸盐聚合物和聚羧酸减水剂，采用35r/min的转速继续充分搅拌混合至均匀。
(4)称量29g天然胶乳、25g纳米硅粉和31g由聚甲基丙烯酸甲酯包覆的吸水树脂后放入强制搅拌机中，采用35r/min的转速继续充分搅拌混合至均匀为止。
(5)取出搅拌均匀的混凝土原料在一个小时内进行浇筑成型，即可得到防渗混凝土。
实施例3
防渗混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)按制备例3制得由聚甲基丙烯酸甲酯包覆的吸水树脂。
(2)称量150g硅酸盐水泥、96g铝酸盐水泥、859g河砂、994g碎石和60g粉煤灰，将以上原料放入强制搅拌机中采用35r/min的转速充分搅拌混合至均匀，然后称量134g水、6g脂肪族羟基磺酸盐聚合物和3g聚羧酸减水剂，向强制搅拌机中加入80％的水和50％的减水剂，继续采用35r/min的转速充分搅拌混合至均匀。
(3)称量41g碳酸氢钙、21g橡胶粉和23g纤维素纤维后放入强制搅拌机中，向强制搅拌机中加入剩余的水、脂肪族羟基磺酸盐聚合物和聚羧酸减水剂，采用35r/min的转速继续充分搅拌混合至均匀。
(4)称量30g天然胶乳、26g纳米硅粉和31g由聚甲基丙烯酸甲酯包覆的吸水树脂后放入强制搅拌机中，采用35r/min的转速继续充分搅拌混合至均匀为止。
(5)取出搅拌均匀的混凝土原料在一个小时内进行浇筑成型，即可得到防渗混凝土。
实施例4-9
以下实施例与实施例2的区别在于各组分的重量不同，详见表1：
表1
Figure BDA0002701898580000061
实施例10
本实施例与实施例2的区别在于：硅酸盐水泥的质量为146g，铝酸盐水泥的质量为88g，晶体抑制剂采用37g醋酸。
实施例11
本实施例与实施例2的区别在于：晶体抑制剂采用39g醋酸。
实施例12
本实施例与实施例2的区别在于：硅酸盐水泥的质量为149g，铝酸盐水泥的质量为93g，晶体抑制剂采用41g醋酸。
对比例
对比例1
防渗混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)称量237g硅酸盐水泥、820g河砂、975g碎石和57g粉煤灰，将以上原料放入强制搅拌机中采用35r/min的转速充分搅拌混合至均匀，然后称量122g水、5g脂肪族羟基磺酸盐聚合物和3g聚羧酸减水剂加入强制搅拌机中，继续采用35r/min的转速充分搅拌混合至均匀。
(2)取出搅拌均匀的混凝土原料在一个小时内进行浇筑成型，即可得到防渗混凝土。
对比例2
(1)按制备例2制得由聚甲基丙烯酸甲酯包覆的吸水树脂。
(2)称量147g硅酸盐水泥、90g铝酸盐水泥、820g河砂、975g碎石和57g粉煤灰，将以上原料放入强制搅拌机中采用35r/min的转速充分搅拌混合至均匀，然后称量122g水、5g脂肪族羟基磺酸盐聚合物和3g聚羧酸减水剂，向强制搅拌机中加入80％的水和50％的减水剂，继续采用35r/min的转速充分搅拌混合至均匀。
(3)称量39g碳酸氢钙和23g纤维素纤维放入强制搅拌机中，向强制搅拌机中加入剩余的水、脂肪族羟基磺酸盐聚合物和聚羧酸减水剂，采用35r/min的转速继续充分搅拌混合至均匀。
(4)称量29g天然胶乳、25g纳米硅粉和31g由聚甲基丙烯酸甲酯包覆的吸水树脂放入强制搅拌机中，采用35r/min的转速继续充分搅拌混合至均匀为止。
(5)取出搅拌均匀的混凝土原料在一个小时内进行浇筑成型，即可得到防渗混凝土。
对比例3
防渗混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)按制备例2制得由聚甲基丙烯酸甲酯包覆的吸水树脂。
(2)称量147g硅酸盐水泥、90g铝酸盐水泥、820g河砂、975g碎石和57g粉煤灰，将以上原料放入强制搅拌机中采用35r/min的转速充分搅拌混合至均匀，然后称量122g水、5g脂肪族羟基磺酸盐聚合物和3g聚羧酸减水剂，向强制搅拌机中加入80％的水和50％的减水剂，继续采用35r/min的转速充分搅拌混合至均匀。
(3)称量21g橡胶粉和23g纤维素纤维放入强制搅拌机中，向强制搅拌机中加入剩余的水、脂肪族羟基磺酸盐聚合物和聚羧酸减水剂，采用35r/min的转速继续充分搅拌混合至均匀。
(4)称量29g天然胶乳、25g纳米硅粉和31g由聚甲基丙烯酸甲酯包覆的吸水树脂放入强制搅拌机中，采用35r/min的转速继续充分搅拌混合至均匀为止。
(5)取出搅拌均匀的混凝土原料在一个小时内进行浇筑成型，即可得到防渗混凝土。
对比例4
防渗混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)称量147g硅酸盐水泥、90g铝酸盐水泥、820g河砂、975g碎石和57g粉煤灰，将以上原料放入强制搅拌机中采用35r/min的转速充分搅拌混合至均匀，然后称量122g水、5g脂肪族羟基磺酸盐聚合物和3g聚羧酸减水剂，向强制搅拌机中加入80％的水和50％的减水剂，继续采用35r/min的转速充分搅拌混合至均匀。
(2)称量39g碳酸氢钙、21g橡胶粉和23g纤维素纤维放入强制搅拌机中，向强制搅拌机中加入剩余的水、脂肪族羟基磺酸盐聚合物和聚羧酸减水剂，采用35r/min的转速继续充分搅拌混合至均匀。
(3)称量29g天然胶乳和25g纳米硅粉放入强制搅拌机中，采用35r/min的转速继续充分搅拌混合至均匀为止。
(4)取出搅拌均匀的混凝土原料在一个小时内进行浇筑成型，即可得到防渗混凝土。
对比例5
防渗混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)按制备例2制得由聚甲基丙烯酸甲酯包覆的吸水树脂。
(2)称量147g硅酸盐水泥、90g铝酸盐水泥、820g河砂、975g碎石和57g粉煤灰，将以上原料放入强制搅拌机中采用35r/min的转速充分搅拌混合至均匀，然后称量122g水、5g脂肪族羟基磺酸盐聚合物和3g聚羧酸减水剂，向强制搅拌机中加入80％的水和50％的减水剂，继续采用35r/min的转速充分搅拌混合至均匀。
(3)称量39g碳酸氢钙、21g橡胶粉和23g纤维素纤维放入强制搅拌机中，向强制搅拌机中加入剩余的水、脂肪族羟基磺酸盐聚合物和聚羧酸减水剂，采用35r/min的转速继续充分搅拌混合至均匀。
(4)称量31g由聚甲基丙烯酸甲酯包覆的吸水树脂放入强制搅拌机中，采用35r/min的转速继续充分搅拌混合至均匀为止。
(5)取出搅拌均匀的混凝土原料在一个小时内进行浇筑成型，即可得到防渗混凝土。
性能检测试验
试验方法
1.按以上各实施例与对比例制备不同组分或不同组分含量的混凝土，成型后放入5℃养护室中，养护24小时拆模，然后各取一个40mm*40mm*40mm的正方体作为试件。
将试件放入5℃养护室内的质量分数为10％的硫酸钠溶液中进行浸泡，28天后将试件取出擦拭，然后沿试件任一条中线将试件切开，将切开后的试件浸泡在无水乙醇中终止水化反应，然后对无水乙醇浸泡过的试件的新鲜断面进行扫描电镜分析，观察50倍的放大倍数下不同试件相同区域的晶体面积占图像总面积的比例。
2.采用《GB/T 50082-2009普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》“6.1渗水高度法”来测定防渗混凝土在恒定水压力下的平均渗水高度，以表示的混凝土抗水渗透性能，试件平均渗水高度值越大，则试件的抗水渗透性能越差。
以下为各实施例与对比例的试验结果数据：
表2
试件制备采用的实施例或对比例 晶体面积比例 试件平均渗水高度/mm
实施例1 1.49％ 57.85
实施例2 1.06％ 34.23
实施例3 1.46％ 56.24
实施例4 1.12％ 38.25
实施例5 1.13％ 39.11
实施例6 1.15％ 40.42
实施例7 1.17％ 41.76
实施例8 1.21％ 44.25
实施例9 1.24％ 46.66
实施例10 1.28％ 48.38
实施例11 1.18％ 42.71
实施例12 1.32％ 50.37
对比例1 3.55％ 84.32
对比例2 1.87％ 64.53
对比例3 3.14％ 82.25
对比例4 2.37％ 68.45
对比例5 2.45％ 70.37
在寒冷的海水中，混凝土浇筑后，由于低温环境下混凝土中的水泥发生水化反应会放热，在混凝土的凝结硬化过程中，混凝土的温度会升高，而外界环境温度低，造成混凝土内外有温差，内热外冷，混凝土收缩产生微裂纹。
从表2可以看出，实施例2与对比例3相比，实施例2添加了碳酸氢钙做晶体抑制剂，晶体抑制剂可以与水泥水化反应的产物氢氧化钙反应，生成沉淀物，沉淀物可以填补混凝土收缩产生的微裂纹，使得海水不易进入微裂纹，表2的试验结果数据中，实施例2制备得到的混凝土试件的晶体面积比例比对比例3制备得到的混凝土试件的晶体面积比例有明显的减小，因此晶体抑制剂减少了海水中的硫酸盐进入混凝土内部与氢氧化钙反应产生的晶体，晶体减少后，晶体生长使微裂纹产生胀大的情况也有所减弱，使得水不易向混凝土中渗透，表2的试验结果数据中，实施例2的试件平均渗水高度值比对比例3的试件平均渗水高度值有明显的减小，体现了晶体抑制剂的添加对混凝土抗水渗透性能的提高。
实施例2、实施例11分别与对比例3相比，添加的其它组分和含量均相同，仅有晶体抑制剂的种类不同，实施例2采用碳酸氢钙做晶体抑制剂，施例11采用醋酸做晶体抑制剂，由结果来看，实施例2制备得到的混凝土试件的晶体面积比例比实施例3制备得到的混凝土试件的小，因此碳酸氢钙明显比醋酸所带来的晶体减少情况要好，实施例2的试件平均渗水高度值比实施例3的小，因此碳酸氢钙的添加给混凝土带来的抗水渗透性能效果也更好。
实施例2与对比例5相比，实施例2添加了天然胶乳和纳米硅粉作为补强剂；实施例2与对比例1相比，实施例2用部分铝酸盐水泥代替硅酸盐水泥，还添加了天然胶乳和纳米硅粉作为补强剂和碳酸氢钙做晶体抑制剂以及其他成分；实施例2与对比例3相比，实施例2添加了碳酸氢钙做晶体抑制剂。晶体抑制剂与水泥水化反应的产物氢氧化钙反应生成沉淀物后，补强剂增强了沉淀物与微裂纹的粘合性，使沉淀物更容易附着在微裂纹中，使得海水不易进入微裂纹，减少了硫酸盐与氢氧化钙反应产生的晶体，而铝酸盐水泥发生水化反应可以形成非常致密的由水化铝酸盐、碳酸钙等组成的表面层，进一步减少了海水进入微裂纹中而产生晶体。对比实施例2、对比例1、对比例3和对比例5的数据，实施例2制备得到的混凝土试件的晶体面积比例最小，体现了补强剂、晶体抑制剂和铝酸盐水泥发挥协同作用对晶体减少的显著效果，并且比仅添加补强剂的对比例3制备得到的混凝土试件或者仅添加晶体抑制剂的对比例5制备得到的混凝土试件效果都好。晶体减少后，晶体生长使微裂纹产生胀大的情况也有所减弱，使得水不易向混凝土中渗透，实施例2的试件平均渗水高度值最小，体现了补强剂、晶体抑制剂和铝酸盐水泥发挥协同作用对混凝土的抗水渗透性能的提高。
实施例2与对比例2相比，实施例2添加了橡胶粉；实施例2与对比例5相比，实施例2添加了天然胶乳和纳米硅粉作为补强剂；实施例2与对比例1相比，橡胶粉和补强剂都有添加。橡胶粉在补强剂的作用下与混凝土内部各组分形成网状交联结构，可降低混凝土的弹性模量，提高混凝土的变形能力，减小了微裂纹的扩张，也减小了晶体的生长空间，由试验结果数据来看，与对比例1相比，仅添加橡胶粉的对比例5制备得到的混凝土试件和仅添加补强剂的对比例2制备得到的混凝土试件的晶体面积比例都有减小，但是橡胶粉和补强剂都添加了的实施例2制备得到的混凝土试件的晶体面积比例最小，并且比对比例5制备得到的混凝土试件的晶体面积比例和对比例2制备得到的混凝土试件的晶体面积比例有显著减小，体现了补强剂与橡胶粉发挥协同作用对晶体的减少所带来的显著效果。晶体减少和微裂纹的扩张减小，使得水不易向混凝土内部渗透，由试验结果数据来看，实施例2的试件平均渗水高度值最小，体现了补强剂与橡胶粉发挥协同作用对混凝土抗水渗透性能的提高所带来的显著效果。
实施例2与对比例4相比，添加了由聚甲基丙烯酸甲酯包覆的吸水树脂。混凝土出现微裂纹时，聚甲基丙烯酸甲酯被裂纹贯穿，吸水树脂暴露出来与混凝土中的水接触，膨胀为水凝胶，减少了混凝土内水的含量，使得水化反应的产物氢氧化钙有一部分失水而变为固态粉末状，无法与硫酸盐反应，减少了晶体的产生；另外，水凝胶填补了一部分微裂纹，阻碍了部分海水进入混凝土内部，而减少了晶体的产生，由试验结果数据来看，实施例2制备得到的混凝土试件的晶体面积比例比对比例4制备得到的混凝土试件的晶体面积比例小，体现了吸水树脂对晶体的减少所起到的作用。晶体的减少以及水凝胶对微裂纹的填补，减少了微裂纹的扩张，使得水不易向混凝土内部渗透，由试验结果数据来看，实施例2的试件平均渗水高度值比对比例4的试件平均渗水高度值小，体现了吸水树脂对混凝土抗水渗透性能的提高所带来的显著效果。
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 (7)

1.一种防渗混凝土，其特征在于，所述防渗混凝土包含以下重量份的原料：
硅酸盐水泥145-150份；
铝酸盐水泥86-96份；
河砂795-859份；
碎石950-994份；
水111-134份；
粉煤灰55-60份；
减水剂7-9份；
补强剂52-56份，所述补强剂包含28-30份的天然胶乳和24-26份的纳米硅粉；
晶体抑制剂37-41份，所述晶体抑制剂为碳酸氢钙或醋酸中的一种。
2.根据权利要求1所述的一种防渗混凝土，其特征在于，所述防渗混凝土中各原料的重量份为：
硅酸盐水泥147份；
铝酸盐水泥90份；
河砂795-859份；
碎石950-994份；
水111-134份；
粉煤灰55-60份；
减水剂8份；
补强剂54份；
晶体抑制剂39份，所述晶体抑制剂为碳酸氢钙。
3.根据权利要求2所述的一种防渗混凝土，其特征在于，所述减水剂包含5份的脂肪族羟基磺酸盐聚合物和3份的聚羧酸减水剂。
4.根据权利要求1所述的一种防渗混凝土，其特征在于，所述防渗混凝土还包含21份重量份的橡胶粉。
5.根据权利要求1所述的一种防渗混凝土，其特征在于，所述防渗混凝土还包含31份重量份的由聚甲基丙烯酸甲酯包覆的吸水树脂。
6.根据权利要求1所述的一种防渗混凝土，其特征在于，所述防渗混凝土还包含23份重量份的纤维素纤维。
7.权利要求1-6任一所述的一种防渗混凝土的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
（1）将吸水树脂颗粒放入聚甲基丙烯酸甲酯-丙酮溶液中进行包裹，取出后放入干燥箱中干燥，重复4-6次，得到由聚甲基丙烯酸甲酯包覆的吸水树脂；
（2）按计量比称量铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、河砂、碎石和粉煤灰，将以上原料放入强制搅拌机中充分搅拌混合至均匀，然后向强制搅拌机中加入80%的水和50%的减水剂，继续充分搅拌混合至均匀；
（3）再按计量比称量晶体抑制剂、橡胶粉和纤维素纤维后放入强制搅拌机中，向强制搅拌机中加入剩余的水和减水剂，继续充分搅拌混合至均匀；
（4）之后按计量比称量补强剂和由聚甲基丙烯酸甲酯包覆的吸水树脂后放入强制搅拌机中，继续充分搅拌混合至均匀；
（5）取出搅拌均匀的混凝土原料在一个小时内进行浇筑成型，即可得到防渗混凝土。
CN202011025064.9A 2020-09-25 2020-09-25 一种防渗混凝土及其制备方法 Active CN112321242B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011025064.9A CN112321242B (zh) 2020-09-25 2020-09-25 一种防渗混凝土及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011025064.9A CN112321242B (zh) 2020-09-25 2020-09-25 一种防渗混凝土及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112321242A CN112321242A (zh) 2021-02-05
CN112321242B true CN112321242B (zh) 2022-06-24

Family

ID=74304022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011025064.9A Active CN112321242B (zh) 2020-09-25 2020-09-25 一种防渗混凝土及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112321242B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113480276A (zh) * 2021-08-23 2021-10-08 扬州通惠系统集成科技有限公司 一种现浇u型渠专用混凝土及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102442796A (zh) * 2010-10-14 2012-05-09 赵玉祥 具有阻燃作用的水泥膨胀剂
CN103539403A (zh) * 2013-09-28 2014-01-29 张家港市山牧新材料技术开发有限公司 高强度混凝土复合材料及其制备方法
CN110510943A (zh) * 2019-08-07 2019-11-29 青岛鑫汇商砼工程有限公司 一种抗渗抗氯离子侵蚀混凝土及其制备方法
CN111087203A (zh) * 2019-12-29 2020-05-01 长江大学 一种高阻尼混凝土及其制备方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101456717B (zh) * 2007-12-14 2013-01-09 袁航 一种无毒环保型防腐防水抗渗耐磨的补强材料及其制备方法
CN102260059A (zh) * 2010-05-31 2011-11-30 北京仁创科技集团有限公司 一种高强防渗混凝土

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102442796A (zh) * 2010-10-14 2012-05-09 赵玉祥 具有阻燃作用的水泥膨胀剂
CN103539403A (zh) * 2013-09-28 2014-01-29 张家港市山牧新材料技术开发有限公司 高强度混凝土复合材料及其制备方法
CN110510943A (zh) * 2019-08-07 2019-11-29 青岛鑫汇商砼工程有限公司 一种抗渗抗氯离子侵蚀混凝土及其制备方法
CN111087203A (zh) * 2019-12-29 2020-05-01 长江大学 一种高阻尼混凝土及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
酸激发水泥基材料力学及收缩性能研究;颜贵红;《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)工程科技Ⅰ辑》;20190215;第60-61页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN112321242A (zh) 2021-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Khatri et al. Effect of different supplementary cementitious materials on mechanical properties of high performance concrete
Adam Strength and durability properties of alkali activated slag and fly ash-based geopolymer concrete
US4871395A (en) High temperature lightweight foamed cements
Bentur et al. Curing effects, strength and physical properties of high strength silica fume concretes
EP0777635A1 (en) Shrinkage reduction cement composition
CN109626906A (zh) 一种抗渗混凝土及其制备工艺
Gonzalez-Sanchez et al. Improving lime-based rendering mortars with admixtures
Kirgiz Pulverized fuel ash cement activated by nanographite
CN114044664B (zh) 一种抗冻、抗盐冻机场水泥道面快速修复材料及其制备方法
KR101993203B1 (ko) 시멘트용 친수성 아미노알콕시실란계 발수제의 제조방법, 그 제조방법으로 제조된 발수제를 이용한 콘크리트용 고성능 구체방수재 조성물과 구체방수 콘크리트 조성물
US20210214276A1 (en) Construction material with improved strength and water resistance and methods of forming the same
CN112321242B (zh) 一种防渗混凝土及其制备方法
CN111807803A (zh) 一种具有防水功效的高强度钢渣粉混凝土砌块
JP2019163196A (ja) コンクリートのひび割れ補修又は断面修復用ジオポリマー
CN108249850B (zh) 一种利用油酸改性粉煤灰制备抗渗疏水水泥的方法
AU739884B2 (en) Cement composition, concrete using the same and method of manufacturing concrete product
Wangsa et al. Effect of hydrated lime on compressive strength mortar of fly ash laterite soil geopolymer mortar
Mollamahmutoglu Treatment of medium-to coarse-grained sands by fine-grained portland cement (FGPC) as an alternative grouting material to silicate-ester grouts
CN115215618B (zh) 一种可低温使用的外保温砂浆及其制备方法与应用
CN115215606A (zh) 一种适用于负温环境下的砂浆及其制备方法
Naghizadeh et al. Effect of different mixture parameters on the setting time of fly ash/rice husk ash-based geopolymer mortar
US2374562A (en) Treatment of hydraulic cement compositions
Faping et al. Study on the properties and mechanism of mortars modified by super absorbent polymers
CN110950586A (zh) 一种混凝土加气块及其制备方法
Memis et al. Some durability properties of alkali activated materials (AAM) produced with ceramic powder and micro calcite

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: A type of anti-seepage concrete and its preparation method

Effective date of registration: 20230531

Granted publication date: 20220624

Pledgee: Zhejiang Tailong Commercial Bank Co.,Ltd. Huzhou Linghu Small and Micro Enterprise Sub branch

Pledgor: Huzhou Shangjian Huayu Concrete Co.,Ltd.

Registration number: Y2023330001025

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right