CN112745073B - 一种抗渗抗裂混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及混凝土领域，具体公开了一种抗渗抗裂混凝土及其制备方法。抗渗抗裂混凝土包括水泥、矿粉、膨胀剂、砂、石、减水剂、增效剂、间苯二甲胺、对甲基苯甲醛、水；其制备方法为：S1.将水泥、减水剂、增效剂、间苯二甲胺、对甲基苯甲醛混合均匀，形成预拌料；S2.将水加入预拌料中，混合均匀，形成预拌浆；S3.将矿粉、砂、石加入预拌浆中，混合均匀形成抗渗抗裂混凝土拌和料；S4.将抗渗抗裂混凝土拌和料浇筑至模具中，养护，固化形成抗渗抗裂混凝土。其具有抗压强度高的优点；另外，本申请的制备方法具有制备的混凝土质量好的优点。

Description

一种抗渗抗裂混凝土及其制备方法
技术领域
本申请涉及混凝土领域，更具体地说，它涉及一种抗渗抗裂混凝土及其制备方法。
背景技术
混凝土是一种建筑材料，随着社会发展，混凝土的使用量越来越大，应用领域也越来越广，为满足各种不同应用场景的性能需求，混凝土的种类也越来越多，其中，抗渗抗裂混凝土就常用于需要防水、阻水的场合中。
普通的混凝土由于其结构特性，会存在大量的毛细孔和细小裂缝，并非完全致密的结构，因此普通的混凝土容易渗水，抗渗性能不佳，为了减少毛细孔，通常会在混凝土中加入膨胀剂，混凝土膨胀剂加入到混凝土中，拌水后生成大量膨胀性结晶水化物，使其产生适度的膨胀，在钢筋和邻位的约束下，产生的膨胀能转为压应力，这一应力可抵消砼在硬化中的收缩拉应力，因而减少了裂缝。
在混凝土中添加膨胀剂越多，减少裂缝，使得抗渗性能提高，但是有研究表明在混凝土中加入膨胀剂，混凝土的抗压强度会有较为明显的下降，导致抗渗抗裂混凝土的抗压强度普遍不高，难以满足特殊工程所需，因此还有改善空间。
发明内容
为了提高抗渗抗裂混凝土的抗压强度，本申请提供一种抗渗抗裂混凝土及其制备方法。
第一方面，本申请提供的一种抗渗抗裂混凝土采用如下的技术方案：
一种抗渗抗裂混凝土，包括以下质量份数的组分：
水泥250-270份；
矿粉145-155份；
膨胀剂33-37份；
砂680-700份；
石1070-1090份；
减水剂6.6-7.2份；
增效剂2.5-2.9份；
间苯二甲胺0.7-0.9份；
对甲基苯甲醛1.1-1.3份；
水140-150份。
通过采用上述技术方案，
优选的，包括以下质量份数的组分：
水泥255-265份；
矿粉148-152份；
膨胀剂34-36份；
砂685-695份；
石1075-1085份；
减水剂6.7-7.1份；
增效剂2.6-2.8份；
间苯二甲胺0.75-0.85份；
对甲基苯甲醛1.15-1.25份；
水143-146份。
通过采用上述技术方案，通过在混凝土中加入间苯二甲胺、对甲基苯甲醛，使得混凝土的抗压强度大幅提升，有效抵消因膨胀剂加入导致的抗压强度下降的缺陷，使得抗渗抗裂混凝土具有较好的抗压强度，以更好地满足特殊工程的需求。
发明人猜测，间苯二甲胺、对甲基苯甲醛对水泥产生了一定的改性作用，使得水泥胶体固化后的强度更高，使得混凝土受压时不易破坏骨料之间的黏结结构，并且使得水泥胶体与骨料的黏结稳定性加强，使得骨料与水泥胶体不易剥离，使得骨料稳定地形成一个整体以分担受到的压力，从而实现了混凝土抗压强度的大幅提升。
通过加入特定比例的膨胀剂，使得混凝土抗渗抗裂性能较佳。
通过加入减水剂，减少用水量，使得混凝土拌和料稠度合适，使用性能较佳。
通过就让增效剂，减少水泥用量，减少水化热，使得水泥充分发挥作用，使得混凝土拌和料的使用性能更佳。
优选的，还包括以下质量份数的组分：
癸二酸二丁酯0.58-0.72份。
通过采用上述技术方案，通过加入癸二酸二丁酯与间苯二甲胺、对甲基苯甲醛配合，提高抗渗抗裂混凝土抗压性能的效果进一步提升。
优选的，还包括以下质量份数的组分：
玻璃纤维20-22份。
通过采用上述技术方案，通过加入玻璃纤维，使得混凝土不易开裂，抗裂性能进一步提升。
优选的，所述玻璃纤维的长度为30-35mm。
通过采用上述技术方案，通过限制玻璃纤维的长度，使得混凝土抗开裂的效果较佳。
优选的，所述石的平均粒径为5-10mm。
通过采用上述技术方案，通过采用平均粒径为5-10mm的石，使得相邻石之间间隙较少，易于填满，减少裂缝，并且提高了石的比表面积，使得水泥胶体与石的黏结更为稳定。
第二方面，本申请提供一种抗渗抗裂混凝土的制备方法，采用如下的技术方案：
一种制备上述的抗渗抗裂混凝土的制备方法，包括以下步骤：
S1.将水泥、减水剂、增效剂、间苯二甲胺、对甲基苯甲醛混合均匀，形成预拌料；
S2.将水加入预拌料中，混合均匀，形成预拌浆；
S3.将矿粉、砂、石加入预拌浆中，混合均匀形成抗渗抗裂混凝土拌和料；
S4.将抗渗抗裂混凝土拌和料浇筑至模具中，养护，固化形成抗渗抗裂混凝土。
通过采用上述技术方案，通过先将水泥、减水剂、增效剂、间苯二甲胺、对甲基苯甲醛混合均匀，保证各组分分散均匀，避免加入大量骨料后出现影响分散的情况，使得制成的抗渗抗裂混凝土拌和料质量较佳。
通过先将水泥、减水剂、增效剂、间苯二甲胺、对甲基苯甲醛混合均匀再加水，使得膨胀剂分散均匀后再开始膨胀，延迟膨胀时间，使得膨胀更好地作用在混凝土养护阶段，抗渗抗裂的效果更佳。
优选的，所述S1中还加入有癸二酸二丁酯、玻璃纤维。
通过采用上述技术方案，通过在S1中加入癸二酸二丁酯、玻璃纤维，保证癸二酸二丁酯、玻璃纤维分散均匀，保证制成的抗渗抗裂混凝土拌和料的质量较佳。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请采用在混凝土中加入间苯二甲胺、对甲基苯甲醛，使得混凝土的抗压强度大幅提升，有效抵消因膨胀剂加入导致的抗压强度下降的缺陷，使得抗渗抗裂混凝土具有较好的抗压强度，以更好地满足特殊工程的需求。
2、本申请中优选采用加入癸二酸二丁酯与间苯二甲胺、对甲基苯甲醛配合，提高抗渗抗裂混凝土抗压性能的效果进一步提升。
3、本申请的方法，通过先将水泥、减水剂、增效剂、间苯二甲胺、对甲基苯甲醛混合均匀，保证各组分分散均匀，避免加入大量骨料后出现影响分散的情况，使得制成的抗渗抗裂混凝土拌和料质量较佳。
附图说明
图1是本申请抗渗抗裂混凝土的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本申请作进一步详细说明。
以下实施例及比较例中所用的各原料的来源信息详见表1。
表1
原料 来源信息
水泥 华润水泥控股有限公司，型号PII42.5R
矿粉 河南黎明重工科技股份有限公司，型号S95
减水剂 广东红墙新材料股份有限公司，聚羧酸缓凝高效减水剂
增效剂 广州市三骏建材科技有限公司，CTF增效剂
膨胀剂 广东粤盛特种建材有限公司，SY-G高性能膨胀抗裂剂
实施例1-5
一种抗渗抗裂混凝土，包括以下组分：
水泥、矿粉、膨胀剂、砂、石、减水剂、增效剂、间苯二甲胺、对甲基苯甲醛、水。
实施例1-5中，抗渗抗裂混凝土的各组分投入量详见表2。
表2
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
水泥 250 255 265 270 260
矿粉 145 148 152 155 150
膨胀剂 33 34 36 37 35
砂 680 685 695 700 690
石 1070 1075 1085 1090 1080
减水剂 6.6 6.7 7.1 7.2 6.9
增效剂 2.5 2.6 2.8 2.9 2.7
间苯二甲胺 0.7 0.75 0.85 0.9 0.8
对甲基苯甲醛 1.1 1.15 1.25 1.3 1.2
水 140 143 146 150 145
实施例1-5的抗渗抗裂混凝土的制备方法,参照图1，包括以下步骤：
S1.将水泥、减水剂、增效剂、间苯二甲胺、对甲基苯甲醛投入搅拌釜中，转速300r/min，搅拌10min，混合均匀，形成预拌料。
S2.将水加入预拌料中，转速120r/min，搅拌3min，混合均匀，形成预拌浆；
S3.将矿粉、砂、石加入预拌浆中，转速80r/min，搅拌5min，混合均匀形成抗渗抗裂混凝土拌和料；
S4.将抗渗抗裂混凝土拌和料浇筑至模具中，覆盖海绵，向海绵洒水，保持海绵湿润但不滴水的状态，养护3d，去掉海绵，养护4d，固化形成抗渗抗裂混凝土。
实施例1-5中，石的平均粒径依次为5mm、6mm、8mm、9mm、10mm。
实施例1-5中，砂的细度模数为2.4。
实施例6-8
一种抗渗抗裂混凝土，与实施例5相比，区别仅在于，还包括以下组分：
癸二酸二丁酯。
实施例6-8中，癸二酸二丁酯的投入量详见表3。
表3
实施例6 实施例7 实施例8
癸二酸二丁酯 0.58 0.65 0.72
癸二酸二丁酯在S1中与水泥、减水剂、增效剂、间苯二甲胺、对甲基苯甲醛一起投入搅拌釜中搅拌均匀。
实施例9-11
一种抗渗抗裂混凝土，与实施例5相比，区别仅在于，还包括以下组分：
玻璃纤维。
实施例9-11中，癸二酸二丁酯的投入量详见表4。
表4
实施例9 实施例10 实施例11
玻璃纤维 20 21 22
玻璃纤维在S1中与水泥、减水剂、增效剂、间苯二甲胺、对甲基苯甲醛一起投入搅拌釜中搅拌均匀。
实施例9-11中，玻璃纤维的长度依次为30mm、32mm、35mm。
实施例12-14
一种抗渗抗裂混凝土，与实施例5相比，区别仅在于，还包括以下组分：
癸二酸二丁酯、玻璃纤维。
实施例12-14中，癸二酸二丁酯的投入量详见表4。
表4
实施例12 实施例13 实施例14
癸二酸二丁酯 0.58 0.65 0.72
玻璃纤维 20 21 22
癸二酸二丁酯、玻璃纤维在S1中与水泥、减水剂、增效剂、间苯二甲胺、对甲基苯甲醛一起投入搅拌釜中搅拌均匀。
实施例12-14中，玻璃纤维的长度依次为30mm、32mm、35mm。
对比例1
一种抗渗抗裂混凝土，与实施例5相比，区别仅在于：
采用间苯二甲胺等量代替对甲基苯甲醛。
对比例2
一种抗渗抗裂混凝土，与实施例5相比，区别仅在于：
采用对甲基苯甲醛等量代替间苯二甲胺。
对比例3
一种抗渗抗裂混凝土，与实施例5相比，区别仅在于：
取消间苯二甲胺、对甲基苯甲醛。
实验1
根据根据GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》检测各实施例及对比例的7d抗压强度(MPa)、28d抗压强度(MPa)。
实验2
根据GB/T29417-2012《水泥砂浆和混凝土干燥收缩开裂性能试验方法》检测各实施例及对比例的开裂指数。
实验3
根据GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》中的抗水渗透试验检测各实施例及比较例的抗渗等级。
实验1-3的检测数据详见表5。
表5
Figure BDA0002875788310000091
Figure BDA0002875788310000101
根据表5中对比例1-2与对比例3的数据对比可得，在混凝土中单独加入间苯二甲胺、对甲基苯甲醛，对抗渗抗裂混凝土的抗压强度无明显影响。
根据表5中对比例1-3与实施例5的数据对比可得，在混凝土中同时加入间苯二甲胺、对甲基苯甲醛，大幅提升了抗渗抗裂混凝土的抗压强度，使得抗渗抗裂混凝土更好地满足特殊工程要求。
根据表5中实施例6-8与实施例5的数据对比可得，在混凝土中同时加入癸二酸二丁酯、间苯二甲胺、对甲基苯甲醛，抗渗抗裂混凝土的抗压强度进一步提升，使得抗渗抗裂混凝土更好地满足特殊工程的需求。
根据表5中实施例9-11与实施例5的数据对比可得，在混凝土中加入玻璃纤维，有效提高抗渗抗裂混凝土的抗开裂性能，使得抗渗抗裂混凝土的质量更佳。
根据表中实施例1-8与对比例1-3的数据对比可得，在混凝土中同时加入癸二酸二丁酯、间苯二甲胺、对甲基苯甲醛或同时加入间苯二甲胺、对甲基苯甲醛，均能提高抗渗抗裂混凝土的抗渗等级，使得抗渗抗裂混凝土的质量更佳。
发明人意外的发现在混凝土中同时加入间苯二甲胺、对甲基苯甲醛能提高混凝土的抗压强度，还发现癸二酸二丁酯、间苯二甲胺、对甲基苯甲醛相互配合的话，提高混凝土抗压强度的效果更佳。
发明人猜测，这是由于间苯二甲胺、对甲基苯甲醛相互配合后对水泥胶体产生了一定的改性作用，使得水泥胶体硬化后的强度更高以及使得水泥胶体硬化后黏结骨料的牢固性更强，从而使得混凝土受压时，不易在骨料之间的连接处出现破损，从而使得骨料稳定地形成一个整体来分担、传递所受到的压力，从而使得混凝土的抗压强度得以提升。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，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，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (4)

1.一种抗渗抗裂混凝土，其特征在于：包括以下质量份数的组分：
水泥250-270份；
矿粉145-155份；
膨胀剂33-37份；
砂680-700份；
石1070-1090份；
减水剂6.6-7.2份；
增效剂2.5-2.9份；
间苯二甲胺0.7-0.9份；
对甲基苯甲醛1.1-1.3份；
水140-150份；
癸二酸二丁酯0.58-0.72份；
玻璃纤维20-22份。
2.根据权利要求1所述的抗渗抗裂混凝土，其特征在于：包括以下质量份数的组分：
水泥255-265份；
矿粉148-152份；
膨胀剂34-36份；
砂685-695份；
石1075-1085份；
减水剂6.7-7.1份；
增效剂2.6-2.8份；
间苯二甲胺0.75-0.85份；
对甲基苯甲醛1.15-1.25份；
水143-146份。
3.根据权利要求1所述的抗渗抗裂混凝土，其特征在于：所述玻璃纤维的长度为30-35mm。
4.根据权利要求1所述的抗渗抗裂混凝土，其特征在于：所述石的平均粒径为5-10mm。
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