CN114315282A - 一种早强型抗冻再生混凝土的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种早强型抗冻再生混凝土的制备方法，包括以下制备步骤：按配比取料，将胶凝材料与骨料分多次互掺，搅拌混均得混合物料一；将复合早强抗冻组分与强化纤维共混，混匀后，低温干燥，得混合物料二；将拌合水按混合物料一、混合物料二的质量比等比分成两份；将与混合物料一相当的那份拌合水与混合物料一共混，搅拌均匀后，得到混合物料三；在搅拌条件下将混合物料二和剩余的拌合水交替加入混合物料三中，添加完成后持续搅拌45‑120s，即得混凝土浆料；将混凝土浆料施工摊平，养护成型，即得；本申请合理优化原料选配并针对性调整制备方法，配制的浆料均匀高质，成型产品结构稳定，高强抗冻，综合性能显著提高。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土生产制备技术领域，具体的为一种早强型抗冻再生混凝土的制备方法。
背景技术
由于混凝土结构在低温下容易出现冻裂的情况，当混凝土应用于高速公路上时，混凝土的冻裂容易使得道路表面出现凹凸不平的情况，甚至可能会导致车辆出现侧翻的情况，造成交通事故。因此，目前在寒冷地区通常会使用抗冻混凝土作为铺设道路的原料。
目前，提高混凝土的抗冻性能的主要措施是在混凝土拌和物中加入引气剂，使得混凝土内部产生大量的微小稳定的封闭气泡，使得混凝土内部具有一定的含气量，从而提高混凝土的抗冻性能。
针对上述中的相关技术，发明人认为，引气剂加入至混凝土后，混凝土内部的含气量不容易控制，混凝土中的含气量过高时，容易使得混凝土的抗压强度受到影响，因此，仍有改进的空间。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种早强型抗冻再生混凝土的制备方法，通过合理优化原料选配并针对性调整制备方法，配制的浆料均匀高质，成型产品结构稳定，高强抗冻，综合性能显著提高。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种早强型抗冻再生混凝土的制备方法，包括以下制备步骤：
1)按配比取料，将胶凝材料与骨料分多次互掺，搅拌混合均匀，得混合物料一；
2)将复合早强抗冻组分与强化纤维共混，混匀后，低温干燥，得混合物料二；
3)将拌合水按混合物料一、混合物料二的质量比等比分成两份；
4)将与混合物料一相当的那份拌合水与混合物料一共混，搅拌均匀后，得到混合物料三；
5)在搅拌条件下将混合物料二和剩余的拌合水交替加入混合物料三中，添加完成后持续搅拌45-120s，即得混凝土浆料；
6)将混凝土浆料施工摊平，养护成型，即得早强型抗冻再生混凝土。
作为本发明进一步优选，胶凝材料采用普通硅酸盐水泥，骨料包括天然骨料和再生骨料，其中再生骨料质量占比为骨料总质量的30-50％。
作为本发明进一步优选，再生骨料原料选自建筑废弃混凝土砖石、废弃岩棉板、矿渣中的一种或多种组合物，经清洗破碎后，1-1.5M盐酸酸化活化，再清洗、过滤、干燥，再生骨料细度模数为2.3-3.4。
作为本发明进一步优选，步骤1)中胶凝材料、骨料均至少分为2份，交互掺和。
作为本发明进一步优选，步骤2)中复合早强抗冻组分包括硅灰、硅酸钙、多聚硅酸、低碳醇、减水剂、烷基苯磺酸盐；其中，多聚硅酸采用正硅酸乙酯制取，低碳醇选用乙醇和/或1,2-丙二醇，以及甘油的组合物，减水剂采用聚羧酸减水剂，烷基苯磺酸盐采用十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐。
作为本发明进一步优选，低碳醇中，甘油质量占比为20-25％。
作为本发明进一步优选，复合早强抗冻组分中各原料质量份数取用比为硅灰5-15份、硅酸钙6-10份、多聚硅酸4-5份、低碳醇5-9份、减水剂1-3份、烷基苯磺酸盐3-7份。
作为本发明进一步优选，强化纤维选用聚丙烯纤维和/或玄武岩纤维，以及钢纤维的组合物。
作为本发明进一步优选，强化纤维中，钢纤维质量占比为40-60％。
作为本发明进一步优选，基于上述早强型抗冻再生混凝土的制备方法，再生混凝土各原料取用重量份数为，胶凝材料110-140份、骨料1050-1450份、复合早强抗冻组分60-90份、强化纤维20-45份、拌合水80-120份。
本发明的有益效果在于：本发明早强型抗冻再生混凝土的制备方法，通过合理优化原料选配并针对性调整制备方法，配制的浆料均匀高质，成型产品结构稳定，高强抗冻，综合性能显著提高。
复合早强抗冻组分与强化纤维共混，依附于纤维作桥架，形成高分散效果的功能组分，显著改善了混凝土结构的均匀和力学稳定性。纤维一方面作为补强材料，为各原料间提供高强度抗冲击能力，另一方面，复配的纤维与复合早强抗冻组分间能有效结合共混配伍(高分子聚合物)，而且具有优异的嵌合附着性，整体性能显著提高。
本申请制得的混凝土综合力学效果显著提高，且混凝土品质明显改善，含气量为3.3-3.5％，抗压强度比(28d)大于105％，收缩比(28d)小于110％，抗渗等级大于P8，抗冻等级大于F250，可适用于-10～-15℃条件。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种早强型抗冻再生混凝土的制备方法，包括以下制备步骤：
1)按配比取料，将胶凝材料与骨料分多次互掺，搅拌混合均匀，得混合物料一，具体的，胶凝材料、骨料均至少分为2份(本发明各实施例以2次为例)，交互掺和；
2)将复合早强抗冻组分与强化纤维共混，混匀后，低温干燥，得混合物料二；具体的，复合早强抗冻组分包括硅灰、硅酸钙、多聚硅酸、低碳醇、减水剂、烷基苯磺酸盐；强化纤维选用聚丙烯纤维和/或玄武岩纤维，以及钢纤维的组合物；
其中，多聚硅酸采用正硅酸乙酯水解制取，低碳醇选用乙醇和/或1,2-丙二醇，以及甘油的组合物，减水剂采用聚羧酸减水剂，烷基苯磺酸盐采用十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐；低碳醇中，采用乙醇和甘油组合物，且甘油质量占比为25％，；强化纤维中，采用聚丙烯纤维、玄武岩纤维和钢纤维组合物，聚丙烯纤维质量占比为25％、玄武岩纤维质量占比为25％、钢纤维质量占比为50％。
3)将拌合水按混合物料一、混合物料二的质量比等比分成两份；
4)将与混合物料一相当的那份拌合水与混合物料一共混，搅拌均匀后，得到混合物料三；
5)在搅拌条件下将混合物料二和剩余的拌合水交替(也分别均分2份，交替掺料)加入混合物料三中，添加完成后持续搅拌45-120s，即得混凝土浆料；
6)将混凝土浆料施工摊平，养护成型，即得早强型抗冻再生混凝土。
实施例1：
基于上述制备方法，其中，胶凝材料采用普通硅酸盐水泥，骨料包括天然骨料和再生骨料，其中再生骨料质量占比为骨料总质量的40％。
再生骨料原料选自建筑废弃混凝土砖石、废弃岩棉板、矿渣中的一种或多种组合物，经清洗破碎后，1M盐酸酸化活化，再清洗、过滤、干燥，再生骨料细度模数为2.3-3.4。
复合早强抗冻组分中各原料质量份数取用比为硅灰13份、硅酸钙8份、多聚硅酸4.2份、低碳醇6份、减水剂2份、烷基苯磺酸盐4份。
基于上述早强型抗冻再生混凝土的制备方法，再生混凝土各原料取用重量份数为，胶凝材料120份、骨料1120份、复合早强抗冻组分70份、强化纤维30份、拌合水100份。
本实施例制备的混凝土，经检测，数据如下：含气量为3.42％，抗压强度比(28d)110％，收缩比(28d)106％，抗渗等级大于P8，抗冻等级大于F250。
实施例2：
基于上述制备方法，其中，胶凝材料采用普通硅酸盐水泥，骨料包括天然骨料和再生骨料，其中再生骨料质量占比为骨料总质量的40％。
再生骨料原料选自建筑废弃混凝土砖石、废弃岩棉板、矿渣中的一种或多种组合物，经清洗破碎后，1M盐酸酸化活化，再清洗、过滤、干燥，再生骨料细度模数为2.3-3.4。
复合早强抗冻组分中各原料质量份数取用比为硅灰15份、硅酸钙10份、多聚硅酸4.5份、低碳醇8份、减水剂3份、烷基苯磺酸盐5份。
基于上述早强型抗冻再生混凝土的制备方法，再生混凝土各原料取用重量份数为，胶凝材料140份、骨料1450份、复合早强抗冻组分90份、强化纤维40份、拌合水120份。
本实施例制备的混凝土，经检测，数据如下：含气量为3.33％，抗压强度比(28d)114％，收缩比(28d)102％，抗渗等级大于P8，抗冻等级大于F250。
实施例3：
基于上述制备方法，其中，胶凝材料采用普通硅酸盐水泥，骨料包括天然骨料和再生骨料，其中再生骨料质量占比为骨料总质量的50％。
再生骨料原料选自建筑废弃混凝土砖石、废弃岩棉板、矿渣中的一种或多种组合物，经清洗破碎后，1.5M盐酸酸化活化，再清洗、过滤、干燥，再生骨料细度模数为2.3-3.4。
复合早强抗冻组分中各原料质量份数取用比为硅灰15份、硅酸钙7份、多聚硅酸5份、低碳醇9份、减水剂2.5份、烷基苯磺酸盐5份。
基于上述早强型抗冻再生混凝土的制备方法，再生混凝土各原料取用重量份数为，胶凝材料140份、骨料1400份、复合早强抗冻组分80份、强化纤维40份、拌合水110份。
本实施例制备的混凝土，经检测，数据如下：含气量为3.5％，抗压强度比(28d)107％，收缩比(28d)110％，抗渗等级大于P8，抗冻等级大于F250。
实施例4：
基于上述制备方法，其中，胶凝材料采用普通硅酸盐水泥，骨料包括天然骨料和再生骨料，其中再生骨料质量占比为骨料总质量的30％。
再生骨料原料选自建筑废弃混凝土砖石、废弃岩棉板、矿渣中的一种或多种组合物，经清洗破碎后，1.5M盐酸酸化活化，再清洗、过滤、干燥，再生骨料细度模数为2.3-3.4。
复合早强抗冻组分中各原料质量份数取用比为硅灰6份、硅酸钙7份、多聚硅酸4份、低碳醇5份、减水剂1.2份、烷基苯磺酸盐4份。
基于上述早强型抗冻再生混凝土的制备方法，再生混凝土各原料取用重量份数为，胶凝材料130份、骨料1350份、复合早强抗冻组分70份、强化纤维45份、拌合水90份。
本实施例制备的混凝土，经检测，数据如下：含气量为3.41％，抗压强度比(28d)111％，收缩比(28d)104％，抗渗等级大于P8，抗冻等级大于F250。
实施例5：
基于上述制备方法，其中，胶凝材料采用普通硅酸盐水泥，骨料包括天然骨料和再生骨料，其中再生骨料质量占比为骨料总质量的38％。
再生骨料原料选自建筑废弃混凝土砖石、废弃岩棉板、矿渣中的一种或多种组合物，经清洗破碎后，1.5M盐酸酸化活化，再清洗、过滤、干燥，再生骨料细度模数为2.3-3.4。
复合早强抗冻组分中各原料质量份数取用比为硅灰10份、硅酸钙8份、多聚硅酸4份、低碳醇8份、减水剂1.5份、烷基苯磺酸盐5份。
基于上述早强型抗冻再生混凝土的制备方法，再生混凝土各原料取用重量份数为，胶凝材料130份、骨料1200份、复合早强抗冻组分70份、强化纤维30份、拌合水105份。
本实施例制备的混凝土，经检测，数据如下：含气量为3.47％，抗压强度比(28d)108％，收缩比(28d)105％，抗渗等级大于P8，抗冻等级大于F250。
本申请制得的混凝土综合力学效果显著提高，且混凝土品质明显改善，含气量为3.3-3.5％，抗压强度比(28d)大于105％，收缩比(28d)小于110％，抗渗等级大于P8，抗冻等级大于F250，可适用于-10～-15℃条件。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种早强型抗冻再生混凝土的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：
1)按配比取料，将胶凝材料与骨料分多次互掺，搅拌混合均匀，得混合物料一；
2)将复合早强抗冻组分与强化纤维共混，混匀后，低温干燥，得混合物料二；
3)将拌合水按混合物料一、混合物料二的质量比等比分成两份；
4)将与混合物料一相当的那份拌合水与混合物料一共混，搅拌均匀后，得到混合物料三；
5)在搅拌条件下将混合物料二和剩余的拌合水交替加入混合物料三中，添加完成后持续搅拌45-120s，即得混凝土浆料；
6)将混凝土浆料施工摊平，养护成型，即得早强型抗冻再生混凝土。
2.根据权利要求1所述的早强型抗冻再生混凝土的制备方法，其特征在于：所述胶凝材料采用普通硅酸盐水泥，骨料包括天然骨料和再生骨料，其中再生骨料质量占比为骨料总质量的30-50％。
3.根据权利要求2所述的早强型抗冻再生混凝土的制备方法，其特征在于：所述再生骨料原料选自建筑废弃混凝土砖石、废弃岩棉板、矿渣中的一种或多种组合物，经清洗破碎后，1-1.5M盐酸酸化活化，再清洗、过滤、干燥，再生骨料细度模数为2.3-3.4。
4.根据权利要求1所述的早强型抗冻再生混凝土的制备方法，其特征在于：步骤1)中胶凝材料、骨料均至少分为2份，交互掺和。
5.根据权利要求1所述的早强型抗冻再生混凝土的制备方法，其特征在于：步骤2)中复合早强抗冻组分包括硅灰、硅酸钙、多聚硅酸、低碳醇、减水剂、烷基苯磺酸盐；其中，多聚硅酸采用正硅酸乙酯制取，低碳醇选用乙醇和/或1,2-丙二醇，以及甘油的组合物，减水剂采用聚羧酸减水剂，烷基苯磺酸盐采用十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐。
6.根据权利要求5所述的早强型抗冻再生混凝土的制备方法，其特征在于：所述低碳醇中，甘油质量占比为20-25％。
7.根据权利要求5所述的早强型抗冻再生混凝土的制备方法，其特征在于：所述复合早强抗冻组分中各原料质量份数取用比为硅灰5-15份、硅酸钙6-10份、多聚硅酸4-5份、低碳醇5-9份、减水剂1-3份、烷基苯磺酸盐3-7份。
8.根据权利要求1所述的早强型抗冻再生混凝土的制备方法，其特征在于：所述强化纤维选用聚丙烯纤维和/或玄武岩纤维，以及钢纤维的组合物。
9.根据权利要求8所述的早强型抗冻再生混凝土的制备方法，其特征在于：所述强化纤维中，钢纤维质量占比为40-60％。
10.根据权利要求1-9任一项所述的早强型抗冻再生混凝土的制备方法，其特征在于：再生混凝土各原料取用重量份数为，胶凝材料110-140份、骨料1050-1450份、复合早强抗冻组分60-90份、强化纤维20-45份、拌合水80-120份。
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| CN202210047919.0A Pending CN114315282A (zh) | 2022-01-17 | 2022-01-17 | 一种早强型抗冻再生混凝土的制备方法 |
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|---|---|
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101182000A (zh) * | 2007-11-21 | 2008-05-21 | 哈尔滨工业大学 | 水化硅酸钙及其制备方法和含水化硅酸钙的混凝土防冻剂 |
| CN111099860A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-05-05 | 武汉君善建混凝土有限公司 | 一种高性能抗冻混凝土及其制备方法 |
| CN111978043A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-11-24 | 广州至城建筑材料科技有限公司 | 一种自防水混凝土及其制备方法 |
| CN113715159A (zh) * | 2021-07-07 | 2021-11-30 | 海盐县秦山混凝土股份有限公司 | 一种混凝土砂浆精混工艺 |
-
2022
- 2022-01-17 CN CN202210047919.0A patent/CN114315282A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101182000A (zh) * | 2007-11-21 | 2008-05-21 | 哈尔滨工业大学 | 水化硅酸钙及其制备方法和含水化硅酸钙的混凝土防冻剂 |
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Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 张巨松主编: "《混凝土学》", 30 June 2017, 哈尔滨工业大学出版社 * |
| 张立: "寒冷地区再生混凝土损伤演化过程研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 * |
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