CN114735982B - 抗碳化混凝土及其成型方法和应用 - Google Patents

抗碳化混凝土及其成型方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明是关于一种抗碳化混凝土及其成型方法和应用。该抗碳化混凝土包括混凝土A层；以质量份计，其包括胶凝材料水泥2.8～57份，粗骨料0～38份，细骨料0.22～47份，超细矿物掺合料3.3～15.4份，添加剂0.11～3.3份；水5.5～17.6份；界面层，设置于混凝土A层的一个表面上；混凝土B层，设置于界面层上；以质量份计，其包括胶凝材料水泥4.2～51份，粗骨料0～41份，细骨料0.55～47份，掺合料3.5～12.3份，添加剂0.17～7.6份；水5.5～17.6；混凝土A层的变形值小于混凝土B层的变形值。所解决的技术问题是如何获得一种抗碳化性能优良的混凝土件，使得既不增加材料成本和施工成本，又能提高其抗碳化性能，同时施工工艺简单，提高了施工效率，从而更加适于实用。

Description

抗碳化混凝土及其成型方法和应用
技术领域
本发明涉及土木和交通技术领域，特别是涉及一种抗碳化混凝土及其成型方法和应用。
背景技术
混凝土结构件应用于建筑工程或者道路桥梁工程中，例如，墙材、板材和桥墩等工程中时，对混凝土的抗碳化性能具有一定的要求。
现有技术中，关于混凝土的抗碳化性能的提高，常用的办法是控制混凝土的水灰比，在水泥用量固定的条件下，水灰比越低，碳化速度越慢；或者通过在混凝土表面涂刷保护涂层以提高其抗碳化性能。但是上述技术方案中，一方面混凝土的水灰比取决于混凝土本身的配方，和其施工性能紧密相关，而不能简单地调高或调低水灰比；另一方面，通过外部涂刷保护涂层既带来材料成本的提高，同时又带来施工成本的提高以及施工效率的降低。
发明内容
本发明的主要目的在于，提供一种抗碳化混凝土及其成型方法和应用，所要解决的技术问题是如何在不改变混凝土配方的条件下，获得一种抗碳化性能优良的混凝土板材、墙材或桥墩，从而实现在不增加新的材料成本投入和施工成本投入的条件下，提高混凝土件的抗碳化性能，同时施工工艺简单，降低了施工成本，提高了施工效率，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种抗碳化混凝土，其包括：
混凝土A层；以质量份计，其包括：胶凝材料水泥2.8～57份，粗骨料0～38份，细骨料0.22～47份，超细矿物掺合料3.3～15.4份，添加剂0.11～3.3份；水5.5～17.6份；
界面层，设置于所述混凝土A层的一个表面上；
混凝土B层，设置于所述界面层上；以质量份计，其包括：胶凝材料水泥4.2～51份，粗骨料0～41份，细骨料0.55～47份，掺合料3.5～12.3份，添加剂0.17～7.6份；水5.5～17.6；其中，所述混凝土A层的变形值小于所述混凝土B层的变形值。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，前述的抗碳化混凝土，其依次包括：混凝土B层、界面层、混凝土A层、界面层和混凝土B层。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种抗碳化混凝土的成型方法，其包括以下步骤：
混凝土A层成型；以质量份计，其包括：胶凝材料水泥2.8～57份，粗骨料0～38份，细骨料0.22～47份，超细矿物掺合料3.3～15.4份，添加剂0.11～3.3份；水5.5～17.6份；
在所述混凝土A层设置界面层；
在所述界面层上浇筑混凝土B层；以质量份计，其包括：胶凝材料水泥4.2～51份，粗骨料0～41份，细骨料0.55～47份，掺合料3.5～12.3份，添加剂0.17～7.6份；水5.5～17.6；其中，所述混凝土A层的变形值小于所述混凝土B层的变形值。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，前述的成型方法，其依次包括以下步骤：
1)混凝土B层成型；
2)在所述混凝土B层上设置界面层；
3)在步骤2)所述界面层上浇筑混凝土A层；
4)在所述混凝土A层上设置界面层；
5)在步骤4)所述界面层上浇筑混凝土B层。
优选的，前述的成型方法，其中所述胶凝材料水泥选自通用硅酸盐水泥、特种水泥和气硬性胶凝材料中的至少一种。
优选的，前述的成型方法，其中所述掺合料选自粉煤灰、矿渣、石粉、钢渣粉和石灰石粉中的至少一种。
优选的，前述的成型方法，其中所述超细矿物掺合料的比表面积≥500m2/kg，选自超细矿渣、超细水泥、硅灰、超细石灰石粉和超细粉煤灰中的至少一种。
优选的，前述的成型方法，其中所述混凝土A层中的添加剂至少包括减水剂和早强剂；所述减水剂选自聚羧酸减水剂、萘系减水剂、蒽系减水剂、三聚氰胺系减水剂中的至少一种；所述早强剂选自硫酸钠、硫酸钾、氯化钾、氯化钠、硅酸钠、硝酸钠、乙酸钠、三乙醇胺和甲醇中的至少一种。
优选的，前述的成型方法，其中所述混凝土B层中的添加剂至少包括减水剂和膨胀剂；所述减水剂选自聚羧酸减水剂、萘系减水剂、蒽系减水剂、三聚氰胺系减水剂中的至少一种；所述膨胀剂选自硫铝酸钙类膨胀剂、氧化镁基膨胀剂、石灰基膨胀剂和铁粉系膨胀剂中的至少一种。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种前述的抗碳化混凝土在混凝土板材、混凝土墙材或混凝土桥墩领域的应用，述混凝土B层面向表层暴露服役。
借由上述技术方案，本发明提出一种抗碳化混凝土及其成型方法和应用至少具有下列优点：
本发明提出的抗碳化混凝土及其成型方法和应用，其通过控制混凝土A层和混凝土B层配方之间的相互关系，合理调节混凝土A层和混凝土B层各自的变形值，使混凝土A层的变形值小于混凝土B层的变形值，从而在混凝土B层中产生受压的效果，在实际工程应用时，安装所述抗碳化混凝土时，使所述混凝土B层面向表面暴露服役，也即得到一种表层受压的抗碳化混凝土；所要解决的技术问题是如何在不改变混凝土配方的条件下，获得一种抗碳化性能优良的混凝土板材、墙材和桥墩，从而实现在不增加新的材料成本投入和施工成本投入的条件下，提高混凝土件的抗碳化性能，同时施工工艺简单，降低了施工成本，提高了施工效率，从而更加适于实用。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种抗碳化混凝土及其成型方法其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
本发明提出一种抗碳化混凝土，其包括混凝土A层、界面层和混凝土B层；所述界面层设置于所述混凝土A层的一个表面上；所述混凝土B层设置于所述界面层上；所述混凝土A层的变形值小于所述混凝土B层的变形值；所述界面层可以是乳液类界面剂，或者是双向插入所述混凝土A层和所述混凝土B层的金属纤维。以质量份计，所述混凝土A层包括：胶凝材料水泥2.8～57份，粗骨料0～38份，细骨料0.22～47份，超细矿物掺合料3.3～15.4份，添加剂0.11～3.3份；水5.5～17.6份；；所述混凝土B层包括：胶凝材料水泥4.2～51份，粗骨料0～41份，细骨料0.55～47份，掺合料3.5～12.3份，添加剂0.17～7.6份；水5.5～17.6。配方中添加的水为拌合用水，在施工拌合时加入。
上述技术方案通过控制混凝土A层和混凝土B层配方之间的相互关系，合理调节混凝土A层和混凝土B层各自的变形值，使混凝土A层的变形值小于混凝土B层的变形值，从而在混凝土B层中产生受压的效果，在实际工程应用时，安装所述抗碳化混凝土时，使所述混凝土B层面向表面暴露服役，也即得到一种表层受压的抗碳化混凝土；所要解决的技术问题是所要解决的技术问题是如何在不改变混凝土配方的条件下，获得一种抗碳化性能优良的混凝土板材、墙材和桥墩，从而实现在不增加新的材料成本投入和施工成本投入的条件下，提高混凝土件的抗碳化性能，同时施工工艺简单，降低了施工成本，提高了施工效率，从而更加适于实用。
上述技术方案中，所述变形值是指混凝土A层和混凝土B层各自的最终尺寸减去初始尺寸的差值。该变形值采用GB/T50082中的接触法或非接触法进行测试。在混凝土收缩时，其变形值为负数(收缩值)；反之，在混凝土膨胀时，其变形值是正数(膨胀值)。
本发明所述抗碳化混凝土也可以制造成具有三层混凝土的多层结构，其依次包括：混凝土B层，界面层，混凝土A层，界面层和混凝土B层；所述混凝土B层对外暴露服役。
本发明还提出一种抗碳化混凝土的成型方法，其包括以下步骤：
混凝土A层成型；以质量份计，其包括：胶凝材料水泥2.8～57份，粗骨料0～38份，细骨料0.22～47份，超细矿物掺合料3.3～15.4份，添加剂0.11～3.3份；水5.5～17.6份；
在所述混凝土A层设置界面层；
在所述界面层上浇筑混凝土B层；以质量份计，其包括：胶凝材料水泥4.2～51份，粗骨料0～41份，细骨料0.55～47份，掺合料3.5～12.3份，添加剂0.17～7.6份；水5.5～17.6；其中，所述混凝土A层的变形值小于所述混凝土B层的变形值。
上述技术方案中，所述抗碳化混凝土的成型步骤可以是先成型混凝土A层后成型混凝土B层，也可以是先成型混凝土B层后成型混凝土A层；无论采用何种方式成型，均是混凝土B层对外暴露服役。
具体的，当所述抗碳化混凝土为两层结构时，本发明所述的成型方法，其包括以下步骤：混凝土A层成型，在混凝土A层上设置界面层，在界面层上浇筑混凝土B层；拆模后，使所述混凝土B层暴露服役。或者，本发明所述的成型方法，其包括以下步骤：混凝土B层成型，在混凝土B层上设置界面层，在界面层上浇筑混凝土A层，拆模后翻转，使所述混凝土B层暴露服役。
当所述抗碳化混凝土为三层混凝土结构时，本发明所述的成型方法，其包括以下步骤：1)混凝土B层成型；2)在所述混凝土B层上设置界面层；3)在步骤2)所述界面层上浇筑混凝土A层；4)在所述混凝土A层上设置界面层；5)在步骤4)所述界面层上浇筑混凝土B层；拆模后，使所述混凝土B层暴露服役。
在所述混凝土A层与混凝土B层之间设置界面层，其目的旨在确保两层之间的结合力牢固，以确保二者可以成为一个牢固的整体。
所述界面处理包括在界面处喷洒乳液类界面剂；或者在界面处设置金属纤维使其同时插入混凝土A层和混凝土B层中；所述设置金属纤维时还可以包括混凝土A层或者混凝土B层表面拉毛的步骤。
本发明配方中采用的胶凝材料水泥、粗骨料、细骨料均可以采用一般混凝土中的材料即可，无需进行材质、强度等的优化，即可使用普通的材料是混凝土的抗碳化性能提高。
具体的，所述胶凝材料水泥包括但不限于通用硅酸盐水泥、特种水泥、气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料中的至少一种，其主要起到胶结作用。所述粗骨料、细骨料包括但不限于机制砂、天然河砂、回收骨料和其他任何能够充当水泥基材料骨架类的材料的一种或两种以上的混合物。
本发明配方中所述掺合料作为一种辅助性胶凝材料，其包括但不限于粉煤灰，矿渣，石粉，钢渣粉，石灰石粉等具有填充效应或火山灰效应的辅助胶凝材料一种或两种以上的混合物。
本发明配方中所述超细矿物掺合料的比表面积超过500m2/kg，其包括但不限于超细矿渣，超细水泥，硅灰、超细石灰石粉，超细粉煤灰一种或两种以上的混合物。在常规技术中，例如，在普通混凝土中，添加超细矿物掺合料主要目的在于提高混凝土的强度，也就是说使用超细矿物掺合料同比例地替代部分水泥可以提高其强度。而本发明中，则是通过在混凝土A层混凝土的配方中添加部分超细矿物掺合料，以起到增大混凝土A层混凝土收缩的作用，从而控制混凝土A层的收缩能够大于混凝土B层的收缩，或者使混凝土A层是收缩而混凝土B层则是膨胀。从而在混凝土B层产生受压的效果。
本发明所述混凝土A层中的添加剂至少包括减水剂和早强剂；所述减水剂选自聚羧酸减水剂、萘系减水剂、蒽系减水剂、三聚氰胺系减水剂中的至少一种；所述早强剂选自硫酸钠、硫酸钾、氯化钾、氯化钠、硅酸钠、硝酸钠、乙酸钠、三乙醇胺和甲醇中的至少一种。所述早强剂主要起到提高混凝土A层混凝土的早期强度，从而使混凝土A层强度的发展超过混凝土B层强度的发展。同时，通过早强剂能够在混凝土A层混凝土中引入K+，Na+离子以增大混凝土的收缩，使混凝土A层的收缩能够大于混凝土B层的收缩，或者使混凝土A层是收缩而混凝土B层则是膨胀。
本发明所述混凝土B层中的添加剂至少包括减水剂和膨胀剂；所述减水剂选自聚羧酸减水剂、萘系减水剂、蒽系减水剂、三聚氰胺系减水剂中的至少一种；所述膨胀剂选自硫铝酸钙类膨胀剂、氧化镁基膨胀剂、石灰基膨胀剂和铁粉系膨胀剂中的至少一种。
本发明所述的混凝土件的配方中还可以添加减缩剂和/或膨胀剂，用于调节所述混凝土A层与所述混凝土B层之间的变形值，从而控制所述混凝土结构件的抗碳化性能。具体的，所述减缩剂的作用在于降低水泥石毛细管中水的表面张力，并使得混凝土宏观收缩降低，其选自聚醚或聚醇类有机物及其衍生物的一种或两种以上的混合物，可以起到调节抗碳化混凝土的收缩/膨胀变形的作用，从而能够通过两层配方的设计，实现控制混凝土A层、混凝土B层的收缩或膨胀的变形程度，然后达到混凝土B层表层受压的状态，从而制备出一种抗碳化混凝土。所述膨胀剂的作用在于减少混凝土收缩，使混凝土形成膨胀变形，其包括但不限于硫铝酸钙类膨胀剂，氧化镁基膨胀剂，石灰基膨胀剂，铁粉系膨胀剂中的一种或两种以上的混合物，能够起到调节抗碳化-混凝土收缩/膨胀变形的作用，能够使混凝土B层的膨胀大于混凝土A层的膨胀，然后达到混凝土B层表层受压的状态，制备出一种抗碳化混凝土。
下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
若无特殊说明，以下所涉及的材料、试剂等均为本领域技术人员熟知的市售商品；若无特殊说明，所述方法均为本领域公知的方法。除非另外定义，所使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内的普通技术人员所理解的通常意义。
实施例1
首先浇筑混凝土A层混凝土；所述混凝土A层的混凝土配合比：通用硅酸盐水泥：396kg，水：149kg，石子：970kg，砂：673kg，聚羧酸减水剂：3.96kg，超细粉煤灰：99kg，氯化钠0.35kg。
然后在混凝土A层混凝土表面喷洒丁苯乳液界面剂，然后再浇筑混凝土B层混凝土；所述混凝土B层的混凝土配合比：通用硅酸盐水泥：297kg，水：196kg，石子：10692kg，砂：673kg，聚羧酸减水剂：2.97kg，粉煤灰：99kg，聚醚减缩剂0.4kg，硫铝酸钙类膨胀剂2.97kg。
待其硬化脱模后，形成混凝土B层受压的抗碳化混凝土。
将本实施例制备的抗碳化混凝土经28d碳化后，抗碳化混凝土板的碳化深度为1mm；而单独成型的混凝土A层的碳化深度为9mm，混凝土B层的碳化深度为6mm；也即本实施例所述抗碳化混凝土板的抗碳化性能提高6～9倍。
实施例2
首先浇筑混凝土A层混凝土；所述混凝土A层的混凝土配合比：通用硅酸盐水泥：396kg，水：149kg，石子：970kg，砂：673kg，萘系减水剂：3.96kg，超细矿渣：99kg，硫酸钠0.4kg。
待混凝土A层混凝土终凝后，将混凝土A层混凝土表面凿毛，喷洒丙烯酸酯共聚乳液，然后再浇筑混凝土B层混凝土；所述混凝土B层的混凝土配合比：通用硅酸盐水泥：297kg，水：196kg，石子：1069kg，砂：673kg，萘系减水剂：2.97kg，矿渣：99kg，聚醇减缩剂0.99kg，氧化镁基膨胀剂9.9kg。
待其硬化脱模后，形成混凝土B层混凝土受压的抗碳化混凝土板。
将本实施例制备的抗碳化混凝土板经28d碳化后，抗碳化混凝土板的碳化深度为0.5mm；而单独成型的混凝土A层的碳化深度为8.5mm，混凝土B层的碳化深度为5mm；也即本实施例所述抗碳化混凝土板的抗碳化性能提高10～17倍。
实施例3
首先浇筑混凝土A层混凝土；所述混凝土A层的混凝土配合比：通用硅酸盐水泥：396kg，水：149kg，石子：970kg，砂：673kg，蒽系减水剂：3.96kg，硅灰：99kg，硝酸钠：0.4kg，聚醚减缩剂：0.5kg，铁粉系膨胀剂2.97kg。
然后将钢纤维垂直插入混凝土A层混凝土中并露出毛茬，然后再浇筑混凝土B层混凝土；所述混凝土B层的混凝土配合比：通用硅酸盐水泥：297kg，水：196kg，石子：1069kg，砂：673kg，聚羧酸减水剂：2.97kg，石粉：99kg，聚醚减缩剂：0.99kg，铁粉系膨胀剂19.8kg。
待其硬化脱模后，形成混凝土B层受压的抗碳化混凝土板。
将本实施例制备的抗碳化混凝土板经28d碳化后，抗碳化混凝土板的碳化深度为0.8mm；而单独成型的混凝土A层的碳化深度为8mm，混凝土B层的碳化深度为5mm；也即本实施例所述抗碳化混凝土板的抗碳化性能提高6.25～10倍。
实施例4
采用3D打印成型混凝土A层混凝土；所述混凝土A层的混凝土配合比：通用硅酸盐水泥：495kg，水：149kg，砂：871kg，聚羧酸减水剂：3.96kg，超细石灰石粉：149kg，氯化钾：0.4kg，聚醇减缩剂：0.5kg，石灰基膨胀剂0.99kg，增稠剂0.99kg，速凝剂0.99kg。
然后在打印浆体表面喷洒丁苯乳液界面剂，然后再打印混凝土B层混凝土；所述混凝土B层的混凝土配合比：通用硅酸盐水泥：446kg，水：196kg，砂：871kg，聚羧酸减水剂：3.96kg，石灰石粉：198kg，聚醇减缩剂：0.99kg，氧化镁基膨胀剂10.9kg，增稠剂0.99kg，速凝剂0.99kg。
待其硬化脱模后，形成混凝土B层混凝土受压的抗碳化混凝土板。
将本实施例制备的抗碳化混凝土板经28d碳化后，抗碳化混凝土板的碳化深度为1mm；而单独成型的混凝土A层的碳化深度为10mm，混凝土B层的碳化深度为6mm；也即本实施例所述抗碳化混凝土板的抗碳化性能提高6～10倍。
实施例5
采用3D打印成型混凝土A层混凝土；所述混凝土A层的混凝土配合比：通用硅酸盐水泥：446kg，水：149kg，砂：871kg，聚羧酸减水剂：3.96kg，超细粉煤灰：149kg，三乙醇胺：0.4kg，聚醚减缩剂：0.99kg，铁粉系膨胀剂9.9kg，增稠剂0.99kg，速凝剂0.99kg。
将钢纤维垂直插入混凝土A层混凝土中并露出毛茬，然后再打印混凝土B层混凝土；所述混凝土B层的混凝土配合比：通用硅酸盐水泥：446kg，水：196kg，砂：871kg，聚羧酸减水剂：2.97kg，钢渣粉：99kg，聚醇减缩剂：1.98kg，石灰基膨胀剂19.8kg，增稠剂0.99kg，速凝剂0.99kg。
待其硬化后，形成混凝土B层受压的抗碳化混凝土板。
将本实施例制备的抗碳化混凝土板经28d碳化后，抗碳化混凝土板的碳化深度为0.6mm；而单独成型的混凝土A层的碳化深度为9mm，混凝土B层的碳化深度为7mm；也即本实施例所述抗碳化混凝土板的抗碳化性能提高11.7～15倍。
实施例6
首先浇筑混凝土A层混凝土；所述混凝土A层的混凝土配合比：通用硅酸盐水泥：461kg，水：129kg，砂：1.98kg；石子：1.98kg；聚羧酸减水剂：9.9kg，超细矿渣：99kg，硫酸钾9.9kg。
然后在混凝土A层混凝土表面喷洒丁苯乳液界面剂并撒布镀铜钢纤维，然后再浇筑混凝土B层混凝土；所述混凝土B层的混凝土配合比：通用硅酸盐水泥：416kg，水：139kg，砂：4.95kg；石子：4.95kg；聚羧酸减水剂：9.9kg，石灰石粉：143kg；聚醚减缩剂：0.01kg；氧化镁基膨胀剂:0.4kg。
待其硬化脱模后，形成混凝土B层受压的抗碳化混凝土构件。
将本实施例制备的抗碳化混凝土经28d碳化后，抗碳化混凝土板的碳化深度为2mm；而单独成型的混凝土A层的碳化深度为15mm，混凝土B层的碳化深度为12mm；也即本实施例所述抗碳化混凝土板的抗碳化性能提高6～7.5倍。
实施例7
首先浇筑混凝土A层混凝土；所述混凝土A层的混凝土配合比：通用硅酸盐水泥：79kg，水：142kg，砂：891kg；石子：693kg；聚羧酸减水剂：1.98kg，超细粉煤灰：396kg，硫铝酸钙类膨胀剂0.11kg，硅酸钠1.98kg。
然后在混凝土A层混凝土表面拉毛并撒布镀铜钢纤维，然后再浇筑混凝土B层混凝土；所述混凝土B层的混凝土配合比：通用硅酸盐水泥：109kg，水：136kg，砂：505kg；石子：1010kg；聚羧酸减水剂：1.98kg，石灰石粉：297kg；聚醚减缩剂：39.6kg；铁粉系膨胀剂:99kg；氯化钾剂1.98kg。
待其硬化脱模后，形成混凝土B层受压的抗碳化混凝土构件。
将本实施例制备的抗碳化混凝土经28d碳化后，抗碳化混凝土的碳化深度为2mm；而单独成型的混凝土A层的碳化深度为14mm，混凝土B层的碳化深度为16mm；也即本实施例所述抗碳化混凝土板的抗碳化性能提高7～8倍。
本发明权利要求和/或说明书中的技术特征可以进行组合，其组合方式不限于权利要求中通过引用关系得到的组合。通过权利要求和/或说明书中的技术特征进行组合得到的技术方案，也是本发明的保护范围。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种抗碳化混凝土，其特征在于，其包括：
混凝土A层；以质量份计，其包括：胶凝材料水泥 2.8~57份，粗骨料0~38份，细骨料0.22~47份，超细矿物掺合料3.3~15.4份，添加剂0.11~3.3份；水5.5~17.6份；所述超细矿物掺合料的比表面积≥500m2/kg；
界面层，设置于所述混凝土A层的一个表面上；所述界面层为乳液类界面剂或者为双向插入所述混凝土A层和所述混凝土B层的金属纤维；
混凝土B层，设置于所述界面层上；以质量份计，其包括：胶凝材料水泥 4.2~51份，粗骨料0~41份，细骨料0.55~47份，掺合料3.5~12.3份，添加剂0.17~7.6份；水5.5~17.6；所述混凝土B层中的添加剂包括减缩剂和膨胀剂；所述减缩剂选自聚醚或聚醇类有机物及其衍生物的一种或两种以上的混合物；所述混凝土A层的变形值小于所述混凝土B层的变形值。
2.根据权利要求1所述的抗碳化混凝土，其特征在于，其依次包括：混凝土B层、界面层、混凝土A层、界面层和混凝土B层。
3.一种抗碳化混凝土的成型方法，其特征在于，其包括以下步骤：
混凝土A层成型；以质量份计，其包括：胶凝材料水泥 2.8~57份，粗骨料0~38份，细骨料0.22~47份，超细矿物掺合料3.3~15.4份，添加剂0.11~3.3份；水5.5~17.6份；所述超细矿物掺合料的比表面积≥500m2/kg；
在所述混凝土A层设置界面层；所述界面层为乳液类界面剂或者为双向插入所述混凝土A层和所述混凝土B层的金属纤维；
在所述界面层上浇筑混凝土B层；以质量份计，其包括：胶凝材料水泥 4.2~51份，粗骨料0~41份，细骨料0.55~47份，掺合料3.5~12.3份，添加剂0.17~7.6份；水5.5~17.6；所述混凝土B层中的添加剂包括减缩剂和膨胀剂；所述减缩剂选自聚醚或聚醇类有机物及其衍生物的一种或两种以上的混合物；所述混凝土A层的变形值小于所述混凝土B层的变形值。
4.根据权利要求3所述的成型方法，其特征在于，其依次包括以下步骤：
1）混凝土B层成型；
2）在所述混凝土B层上设置界面层；
3）在步骤2）所述界面层上浇筑混凝土A层；
4）在所述混凝土A层上设置界面层；
5）在步骤4）所述界面层上浇筑混凝土B层。
5.根据权利要求3或4所述的成型方法，其特征在于，所述胶凝材料水泥选自通用硅酸盐水泥、特种水泥和气硬性胶凝材料中的至少一种。
6.根据权利要求3或4所述的成型方法，其特征在于，所述掺合料选自粉煤灰、矿渣、石粉和钢渣粉中的至少一种。
7.根据权利要求3或4所述的成型方法，其特征在于，所述超细矿物掺合料选自超细矿渣、超细水泥、硅灰、超细石灰石粉和超细粉煤灰中的至少一种。
8.根据权利要求3或4所述的成型方法，其特征在于，所述混凝土A层中的添加剂至少包括减水剂和早强剂；所述减水剂选自聚羧酸减水剂、萘系减水剂、蒽系减水剂、三聚氰胺系减水剂中的至少一种；所述早强剂选自硫酸钠、硫酸钾、氯化钾、氯化钠、硅酸钠、硝酸钠、乙酸钠、三乙醇胺和甲醇中的至少一种。
9.根据权利要求3或4所述的成型方法，其特征在于，所述混凝土B层中的添加剂至少包括减水剂和膨胀剂；所述减水剂选自聚羧酸减水剂、萘系减水剂、蒽系减水剂、三聚氰胺系减水剂中的至少一种；所述膨胀剂选自硫铝酸钙类膨胀剂、氧化镁基膨胀剂、石灰基膨胀剂和铁粉系膨胀剂中的至少一种。
10.一种权利要求1或2所述的抗碳化混凝土在混凝土板材、混凝土墙材或混凝土桥墩领域的应用，其特征在于，所述混凝土B层面向表层暴露服役。
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Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011101448A1 (de) * 2011-05-13 2012-11-15 Dyckerhoff Ag Verbundwerkstoff sowie Verfahren zu dessen Herstellung, Verbundbauteil aus einem derartigen Verbundwerkstoff, sowie Schwimmkörper, impaktresistente Schichtbetonkonstruktion und Bauelement daraus
CN102785423A (zh) * 2012-08-15 2012-11-21 南京倍立达实业有限公司 一种抗裂低收缩变形纤维水泥制品及其生产方法
CN103240927A (zh) * 2013-05-10 2013-08-14 南京倍立达新材料系统工程股份有限公司 三维腔体纤维结构增强水泥机制板及其生产方法
CN104674762A (zh) * 2014-12-24 2015-06-03 维特国际新材料（武汉）有限公司 一种水利建筑防水涂层
CN105314952A (zh) * 2014-07-29 2016-02-10 金承黎 一种钙矾石胶体为模板剂的承重保温混凝土及其制备方法
CN106673555A (zh) * 2016-12-29 2017-05-17 中民筑友科技投资有限公司 混凝土装饰板及其制备方法
CN106830781A (zh) * 2016-12-29 2017-06-13 中民筑友科技投资有限公司 混凝土装饰板及其制备方法
CN107010885A (zh) * 2017-04-17 2017-08-04 黄淮学院 一种抗渗混凝土及其制备方法
CN107129237A (zh) * 2017-06-29 2017-09-05 上海罗洋新材料科技有限公司 一种常温养护型超高性能混凝土及其应用
CN108249833A (zh) * 2018-02-05 2018-07-06 南昌大学 一种高阻尼混凝土复合材料及其制备方法
CN108824760A (zh) * 2018-08-01 2018-11-16 北京启顺京腾科技有限责任公司 一种改性纤维增强的发泡水泥复合地板及其制备方法
WO2019094335A1 (en) * 2017-11-08 2019-05-16 Cortex Composites, Inc. Cementitious composite constituent relationships
CN110065278A (zh) * 2019-05-21 2019-07-30 成都建工预筑科技有限公司 一种常温固化的混凝土制品及其制备方法和用途
CN110184872A (zh) * 2019-06-17 2019-08-30 佳木斯大学 一种季节性冻土区路基结构及其施工方法
CN112500069A (zh) * 2020-12-04 2021-03-16 东营斯泰普力地坪材料科技发展有限公司 一种混凝土整体地坪复合材料及施工方法
CN113336508A (zh) * 2021-06-30 2021-09-03 中际远宏(福建)建设发展有限公司 一种自密实混凝土及其施工方法
CN114230274A (zh) * 2021-12-13 2022-03-25 中铁建工集团有限公司 大体积自密实混凝土

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9133058B2 (en) * 2009-07-15 2015-09-15 U.S. Concrete, Inc. Cementitious compositions for decreasing the rate of water vapor emissions from concrete and methods for preparing and using the same
US10544587B2 (en) * 2018-03-14 2020-01-28 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Composite wall panel

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011101448A1 (de) * 2011-05-13 2012-11-15 Dyckerhoff Ag Verbundwerkstoff sowie Verfahren zu dessen Herstellung, Verbundbauteil aus einem derartigen Verbundwerkstoff, sowie Schwimmkörper, impaktresistente Schichtbetonkonstruktion und Bauelement daraus
CN102785423A (zh) * 2012-08-15 2012-11-21 南京倍立达实业有限公司 一种抗裂低收缩变形纤维水泥制品及其生产方法
CN103240927A (zh) * 2013-05-10 2013-08-14 南京倍立达新材料系统工程股份有限公司 三维腔体纤维结构增强水泥机制板及其生产方法
CN105314952A (zh) * 2014-07-29 2016-02-10 金承黎 一种钙矾石胶体为模板剂的承重保温混凝土及其制备方法
CN104674762A (zh) * 2014-12-24 2015-06-03 维特国际新材料（武汉）有限公司 一种水利建筑防水涂层
CN106673555A (zh) * 2016-12-29 2017-05-17 中民筑友科技投资有限公司 混凝土装饰板及其制备方法
CN106830781A (zh) * 2016-12-29 2017-06-13 中民筑友科技投资有限公司 混凝土装饰板及其制备方法
CN107010885A (zh) * 2017-04-17 2017-08-04 黄淮学院 一种抗渗混凝土及其制备方法
CN107129237A (zh) * 2017-06-29 2017-09-05 上海罗洋新材料科技有限公司 一种常温养护型超高性能混凝土及其应用
WO2019094335A1 (en) * 2017-11-08 2019-05-16 Cortex Composites, Inc. Cementitious composite constituent relationships
CN108249833A (zh) * 2018-02-05 2018-07-06 南昌大学 一种高阻尼混凝土复合材料及其制备方法
CN108824760A (zh) * 2018-08-01 2018-11-16 北京启顺京腾科技有限责任公司 一种改性纤维增强的发泡水泥复合地板及其制备方法
CN110065278A (zh) * 2019-05-21 2019-07-30 成都建工预筑科技有限公司 一种常温固化的混凝土制品及其制备方法和用途
CN110184872A (zh) * 2019-06-17 2019-08-30 佳木斯大学 一种季节性冻土区路基结构及其施工方法
CN112500069A (zh) * 2020-12-04 2021-03-16 东营斯泰普力地坪材料科技发展有限公司 一种混凝土整体地坪复合材料及施工方法
CN113336508A (zh) * 2021-06-30 2021-09-03 中际远宏(福建)建设发展有限公司 一种自密实混凝土及其施工方法
CN114230274A (zh) * 2021-12-13 2022-03-25 中铁建工集团有限公司 大体积自密实混凝土

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
碳化混凝土孔隙结构与Autoclam气体渗透性能的关联性研究;张铖等;《材料导报》;第37卷(第8期);全文 *

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