CN114315279A - 一种抗裂混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抗裂混凝土，属于建筑材料技术领域。本发明提供的包括普通硅酸盐水泥、米石、人工砂、纳米材料；所述纳米材料为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙和纳米二氧化钛中的至少一种。本发明通过加入纳米材料，使得到的抗裂混凝土初期起强快，后期强度高，抗渗性能好，粘结强度高，有效提高混凝土的早期抗裂性能。

Description

一种抗裂混凝土及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，特别涉及一种抗裂混凝土及其制备方。

背景技术

建筑物的裂缝是不可避免的，但其有害程度是可以控制的，有害程度的界限由各种建筑物的使用要求所决定。引起建筑物开裂的原因是极其复杂，主要可分为两大类作用，即外力荷载作用和变形荷载作用。而“变形荷载”引起的裂缝占到两大类作用裂缝总计的80％以上。大体积混凝土结构的“变形荷载”裂缝，主要是由水泥水化热引起的混凝土内的最高温度与环境温度之差的高温差和混凝土的收缩率引起的。温差的产生有三种情况：第一种是在混凝土浇注初期，产生大量的水化热，由于混凝土是热的不良导体，水化热积聚在混凝土内部不易散发，使的混凝土内部温度上升，而混凝土表面温度为室外环境温度，这就形成了内外温差。这种内外温差的混凝土凝结初期产生的拉应力当超过混凝土抗压强度时，就会导致混凝土裂缝。另一种是在拆模前后，表面温度降低很快，造成了陡降，也会导致裂缝产生。第三种是当混凝土内部温度高达峰值后，热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度，它们与最高温度的差值就是内部温差，这种内部温差也会导致裂缝产生。上述三种温差都会产生裂缝，但最严重的是有水化热引起的内外温差产生的裂缝。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种抗裂混凝土及其制备方，本发明提供的抗裂混凝土初期起强快，后期强度高，抗渗性能好，粘结强度高，有效提高混凝土的早期抗裂性能。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种抗裂混凝土，包括以下重量份数的组分：

所述纳米材料为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙和纳米二氧化钛中的至少一种。

优选地，所述的抗裂混凝土还包括增韧纤维1～10份。

优选地，所述米石的粒径为3～4mm。

优选地，所述增韧纤维为钢纤维或聚丙烯纤维。

优选地，所述钢纤维的直径为0.1～0.15mm，长径比为15～25。

优选地，所述聚丙烯纤维的直径为12～16μm，长度为5～8mm。

本发明还提供了上述抗裂混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将所述质量份数的普通硅酸盐水泥、米石、人工砂、纳米材料和水混合均匀，得到抗裂混凝土。

有益技术效果：本发明提供了一种抗裂混凝土，包括普通硅酸盐水泥、米石、人工砂、纳米材料；所述纳米材料为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙和纳米二氧化钛中的至少一种。本发明通过加入纳米材料，使得到的抗裂混凝土初期起强快，后期强度高，抗渗性能好，粘结强度高，有效提高混凝土的早期抗裂性能。

具体实施方式

本发明提供了一种抗裂混凝土，包括以下重量份数的组分：

所述纳米材料为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙和纳米二氧化钛中的至少一种。

按质量份数计，本发明所述抗裂混凝土包括普通硅酸盐水泥100份。本发明对普通硅酸盐水泥的种类没有特殊限定，选用本领域技术人员熟知的普通硅酸盐水泥即可。

以本发明所述普通硅酸盐水泥的质量为基准，本发明所述抗裂混凝土包括米石120～150份，优选为130～140份，更优选为135份。在本发明中，所述米石的粒径优选为3～4mm。

以本发明所述普通硅酸盐水泥的质量为基准，本发明所述抗裂混凝土包括人工砂220～250份，优选为230～240份，更优选为235份。在本发明中，所述人工砂的粒径优选为1～3mm，更优选为2mm。

以本发明所述普通硅酸盐水泥的质量为基准，本发明所述抗裂混凝土包纳米材料6～10份，优选为8份。在本发明中，所述纳米材料优选为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙和纳米二氧化钛中的至少一种，更优选为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙和纳米二氧化钛的混合物，当所述纳米材料为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙和纳米二氧化钛的混合物时，所述纳米二氧化硅、纳米碳酸钙和纳米二氧化钛的质量比优选为1:2:1。本发明通过加入纳米材料提高了混凝土的抗裂性能。

以本发明所述普通硅酸盐水泥的质量为基准，本发明所述抗裂混凝土还包括增韧纤维1～10份。在本发明中，所述增韧纤维优选为钢纤维或聚丙烯纤维。当所述增韧纤维为钢纤维时，所述钢纤维优选为6～10份，更优选为8份；当所述增韧纤维为聚丙烯纤维时，所述聚丙烯纤维优选为1～3份，更优选为2份。本发明加入的增韧纤维在混凝土凝固以后均匀分散在混凝土中，形成立体的网络，增强混凝土的韧性，从而进一步增强混凝土的抗裂性能。

本发明还提供了上述抗裂混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将所述质量份数的普通硅酸盐水泥、米石、人工砂、纳米材料和水混合均匀，得到抗裂混凝土。

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1

按质量份数计，将普通硅酸盐水泥100份、粒径为3～4mm的米石120份、粒径为1～3mm的人工砂220份，纳米二氧化硅6份和水35用搅拌机混合，得到抗裂混凝土。

实施例2

按质量份数计，将普通硅酸盐水泥100份、粒径为3～4mm的米石150份、粒径为1～3mm的人工砂250份，纳米二氧化硅10份和水40份用搅拌机混合，得到抗裂混凝土。

实施例3

按质量份数计，将普通硅酸盐水泥100份、粒径为3～4mm的米石150份、粒径为1～3mm的人工砂250份，纳米二氧化硅3份、纳米碳酸钙3份、纳米氧化钛3份和水40份用搅拌机混合，得到抗裂混凝土。

实施例4

按质量份数计，将普通硅酸盐水泥100份、粒径为3～4mm的米石150份、粒径为1～3mm的人工砂250份，纳米二氧化钛10份、水40份、钢纤维(直径为0.1～0.5mm，长径比为15～20)5份，用搅拌机混合，得到抗裂混凝土。

实施例5

按质量份数计，将普通硅酸盐水泥100份、粒径为3～4mm的米石150份、粒径为1～3mm的人工砂250份，纳米二氧化钛10份、水40份、聚丙烯纤维(直径为12～16μm，长为5～8mm)5份，用搅拌机混合，得到抗裂混凝土。

按照以下标准对实施例1～实施例5中得到的抗裂混凝土进行测试，其结果如表1所示：

1)抗压强度：《普通混凝土力学性能测试方法标准》GB/T50081-2002检测混凝土抗压强度，试件尺寸为150mm×150mm×150mm的立方体；

2)弯曲韧性指数：《纤维混凝土试验方法标准》CECS13:2009检测混凝土的弯曲韧性指数，试件尺寸为150mm×150mm×150mm的小梁试件；

3)抗裂等级：《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082-2009及《混凝土耐久性检验评定标准》JGJ/T193-2009评价抗裂等级，试件尺寸为800mm×600mm×100mm的平板测试试件。

表1实施例1～5中抗裂混凝土性能测试结果

实施例	28d抗压强度(MPa)	28d弯曲韧性指数I<sub>20</sub>	抗裂等级
				1	80.5	11.31	L-V
2	81.0	11.60	L-V
				3	81.4	11.54	L-V
4	82.8	12.04	L-V
				5	81.9	11.89	L-V

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种抗裂混凝土，其特征在于，包括以下重量份数的组分：

所述纳米材料为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙和纳米二氧化钛中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的抗裂混凝土，其特征在于，还包括增韧纤维1～10份。

3.根据权利要求1所述的抗裂混凝土，其特征在于，所述米石的粒径为3～4mm。

4.根据权利要求2所述的抗裂混凝土，其特征在于，所述增韧纤维为钢纤维或聚丙烯纤维。

5.根据权利要求4所述的抗裂混凝土，其特征在于，所述钢纤维的直径为0.1～0.15mm，长径比为15～25。

6.根据权利要求4所述的抗裂混凝土，其特征在于，所述聚丙烯纤维的直径为12～16μm，长度为5～8mm。

7.权利要求1～6任意一项所述的抗裂混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将所述质量份数的普通硅酸盐水泥、米石、人工砂、纳米材料和水混合均匀，得到抗裂混凝土。