CN114773004A - 抗冻抗剥落混凝土及其成型方法和应用 - Google Patents

抗冻抗剥落混凝土及其成型方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN114773004A
CN114773004A CN202210482117.2A CN202210482117A CN114773004A CN 114773004 A CN114773004 A CN 114773004A CN 202210482117 A CN202210482117 A CN 202210482117A CN 114773004 A CN114773004 A CN 114773004A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
concrete
concrete layer
layer
reducing agent
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.)
Granted
Application number
CN202210482117.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114773004B (zh
Inventor
王振地
王玲
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.)
China Building Materials Academy CBMA
Original Assignee
China Building Materials Academy CBMA
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 China Building Materials Academy CBMA filed Critical China Building Materials Academy CBMA
Priority to CN202210482117.2A priority Critical patent/CN114773004B/zh
Publication of CN114773004A publication Critical patent/CN114773004A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114773004B publication Critical patent/CN114773004B/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
    • C04B28/04—Portland cements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
    • B33Y70/10—Composites of different types of material, e.g. mixtures of ceramics and polymers or mixtures of metals and biomaterials
    • 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
    • C04B2111/00034—Physico-chemical characteristics of the mixtures
    • C04B2111/00181—Mixtures specially adapted for three-dimensional printing (3DP), stereo-lithography or prototyping
    • 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
    • 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
    • C04B2111/76—Use at unusual temperatures, e.g. sub-zero
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本发明是关于一种抗冻抗剥落混凝土及其成型方法和应用。该抗冻抗剥落混凝土包括底层混凝土层；界面层，设置于底层混凝土上；面层混凝土层，设置于界面层上；以质量份计，底层混凝土层包括水泥2～42份，粗骨料0～28份，细骨料0.15～35份，超细矿物掺合料2.4～11.5份，添加剂0.08～2.4份；水4～13份；面层混凝土层包括水泥3～37份，粗骨料0～30份，细骨料0.4～34份，掺合料2.6～9份，添加剂0.12～5.5份；水4～13；底层混凝土层的变形值小于面层混凝土层。所解决的技术问题是如何在不添加引气剂、防冻剂，不改变水泥强度等条件下，获得一种抗冻性能优良，尤其是抗剥落能力突出的混凝土路面、道面、桥面、墙材或桥墩，使得不增加新的材料成本投入和施工成本投入的条件下，提高混凝土件的抗冻、抗剥落性能。

Description

抗冻抗剥落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，特别是涉及一种抗冻抗剥落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，道面、路面、桥面、墙材、板材和桥墩等工程中时，对混凝土的抗冻性能具有一定的要求。
现有技术中，关于混凝土的抗冻性能的提高，常用的办法包括在混凝土中掺用引气型外加剂，在水泥浆中形成彼此分离的孔隙，而这些互不连通的微细气孔在混凝土受冻初期能使毛细孔中的静水压力减小，起到减压作用；在混凝土受冻结冰过程中，这些孔隙可以阻止或抑制水泥浆中微小冰体的生成；还可以控制水灰比提高混凝土的密实性，或者通过加强早期养护或者添加防冻剂防止水泥浆体早期受冻，或者选用合适的原材料提高混凝土的强度等。但是上述技术方案中，存在以下缺陷：一方面需要在混凝土中添加引气剂、防冻剂等，或者需要改变水泥的强度等，可能造成混凝土结构件制造成本的提高；另一方面通过加强早期养护等工艺，可能造成施工工艺的繁琐，施工成本提高，施工效率较低。
发明内容
本发明的主要目的在于，提供一种抗冻抗剥落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添加引气剂、防冻剂，以及不改变混凝土中水泥强度等的条件下，获得一种抗冻性能优良，尤其是抗剥落能力突出的混凝土路面、道面、桥面、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，提高混凝土件的抗冻性能，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冻抗剥落混凝土，其包括：
底层混凝土层；
界面层，设置于底层混凝土上；
面层混凝土层，设置于所述界面层上；其中，以质量份计，所述底层混凝土层的原料包括：胶凝材料水泥2～42份，粗骨料0～28份，细骨料0.15～35份，超细矿物掺合料2.4～11.5份，添加剂0.08～2.4份；水4～13份；所述面层混凝土层的原料包括：胶凝材料水泥3～37份，粗骨料0～30份，细骨料0.4～34份，掺合料2.6～9份，添加剂0.12～5.5份；水4～13；所述底层混凝土层的变形值小于所述面层混凝土层的变形值。
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，前述的抗冻抗剥落混凝土，其依次包括：面层混凝土层、界面层、底层混凝土层、界面层和面层混凝土层。
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冻抗剥落混凝土的成型方法，其包括以下步骤：
底层混凝土层成型；
在所述底层混凝土层上设置界面层；
在所述界面层上浇筑面层混凝土层；其中，其中，以质量份计，所述底层混凝土层的原料包括：胶凝材料水泥2～42份，粗骨料0～28份，细骨料0.15～35份，超细矿物掺合料2.4～11.5份，添加剂0.08～2.4份；水4～13份；所述面层混凝土层的原料包括：胶凝材料水泥3～37份，粗骨料0～30份，细骨料0.4～34份，掺合料2.6～9份，添加剂0.12～5.5份；水4～13；所述底层混凝土层的变形值小于所述面层混凝土层的变形值。
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)面层混凝土层成型；
2)在所述面层混凝土层上设置界面层；
3)在步骤2)所述界面层上浇筑底层混凝土层；
4)在所述底层混凝土层上设置界面层；
5)在步骤4)所述界面层上浇筑面层混凝土层。
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，其中所述底层混凝土层的添加剂中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，其中所述面层混凝土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冻抗剥落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，述面层混凝土层面向表层暴露服役。
借由上述技术方案，本发明提出一种抗冻抗剥落混凝土及其成型方法和应用至少具有下列优点：
本发明提出的抗冻抗剥落混凝土及其成型方法和应用，其通过控制底层混凝土层和面层混凝土层配方之间的相互关系，合理调节底层混凝土层和面层混凝土层各自的变形值，使底层混凝土层的变形值小于面层混凝土层的变形值，从而在面层混凝土层中产生受压的效果，在实际工程应用时，安装所述抗冻抗剥落混凝土时，使所述面层混凝土层面向表面暴露服役，也即得到一种表层受压的抗冻抗剥落混凝土；所要解决的技术问题是如何在不添加引气剂、防冻剂，以及不改变混凝土中水泥强度等的条件下，获得一种抗冻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，提高混凝土件的抗冻性能，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冻抗剥落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。
本发明提出一种抗冻抗剥落混凝土，其包括底层混凝土层和面层混凝土层，以及设置于所述底层混凝土层与所述面层混凝土层之间的界面层。其中，以质量份计，所述底层混凝土层包括：胶凝材料水泥2～42份，粗骨料0～28份，细骨料0.15～35份，超细矿物掺合料2.4～11.5份，添加剂0.08～2.4份；水4～13份；所述面层混凝土层包括：胶凝材料水泥3～37份，粗骨料0～30份，细骨料0.4～34份，掺合料2.6～9份，添加剂0.12～5.5份；水4～13；其中，所述底层混凝土层的变形值小于所述面层混凝土层的变形值；所述界面层可以是乳液类界面剂，或者是双向插入所述底层混凝土层和所述面层混凝土层的金属纤维。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底层混凝土层和面层混凝土层配方之间的相互关系，合理调节底层混凝土层和面层混凝土层各自的变形值，使底层混凝土层的变形值小于面层混凝土层的变形值，从而在面层混凝土层中产生受压的效果，在实际工程应用时，浇筑所述抗冻抗剥落混凝土时，使所述面层混凝土层面向表面暴露服役，也即得到一种表层受压的抗冻抗剥落混凝土；所要解决的技术问题是如何在不添加引气剂、防冻剂，以及不改变混凝土中水泥强度等的条件下，获得一种抗冻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，提高混凝土件的抗冻性能，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，所述变形值是指底层混凝土层和面层混凝土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)。
本发明所述抗冻抗剥落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：面层混凝土层，界面层，底层混凝土层，界面层和面层混凝土层；所述面层混凝土层对外暴露服役。
本发明还提出一种抗冻抗剥落混凝土的成型方法，其包括以下步骤：
底层混凝土层成型；
在所述底层混凝土层上设置界面层；
在所述界面层上浇筑面层混凝土层；其中，其中，以质量份计，所述底层混凝土层的原料包括：胶凝材料水泥2～42份，粗骨料0～28份，细骨料0.15～35份，超细矿物掺合料2.4～11.5份，添加剂0.08～2.4份；水4～13份；所述面层混凝土层的原料包括：胶凝材料水泥3～37份，粗骨料0～30份，细骨料0.4～34份，掺合料2.6～9份，添加剂0.12～5.5份；水4～13；所述底层混凝土层的变形值小于所述面层混凝土层的变形值。
上述技术方案中，所述抗冻抗剥落混凝土的成型步骤可以是先成型底层混凝土层后成型面层混凝土层，也可以是先成型面层混凝土层后成型底层混凝土层；无论采用何种方式成型，均是面层混凝土层对外暴露服役。
具体的，当所述抗冻抗剥落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：底层混凝土层成型，在底层混凝土层上设置界面层，在界面层上浇筑面层混凝土层；拆模后，使所述面层混凝土层暴露服役。或者，本发明所述的成型方法，其包括以下步骤：面层混凝土层成型，在面层混凝土层上设置界面层，在界面层上浇筑底层混凝土层，拆模后翻转，使所述面层混凝土层暴露服役。
当所述抗冻抗剥落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)面层混凝土层成型；2)在所述面层混凝土层上设置界面层；3)在步骤2)所述界面层上浇筑底层混凝土层；4)在所述底层混凝土层上设置界面层；5)在步骤4)所述界面层上浇筑面层混凝土层；拆模后，使所述面层混凝土层暴露服役。
在所述底层混凝土层与面层混凝土层之间设置界面层，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底层混凝土层和面层混凝土层中；所述设置金属纤维时还可以包括底层混凝土层或者面层混凝土层表面拉毛的步骤。
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冻性能提高。
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，则是通过在底层混凝土层混凝土的配方中添加部分超细矿物掺合料，以起到增大底层混凝土层混凝土收缩的作用，从而控制底层混凝土层的收缩能够大于面层混凝土层的收缩，或者使底层混凝土层是收缩而面层混凝土层则是膨胀。从而在面层混凝土层产生受压的效果。
本发明所述底层混凝土层的添加剂中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底层混凝土层混凝土的早期强度，从而使底层混凝土层强度的发展超过面层混凝土层强度的发展。同时，通过早强剂能够在底层混凝土层混凝土中引入K+，Na+离子以增大混凝土的收缩，使底层混凝土层的收缩能够大于面层混凝土层的收缩，或者使底层混凝土层是收缩而面层混凝土层则是膨胀。
本发明所述面层混凝土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，用于调节所述底层混凝土层与所述面层混凝土层之间的变形值，从而控制所述混凝土结构件的抗冻性能。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，可以起到调节抗冻抗剥落混凝土的收缩/膨胀变形的作用，从而能够通过两层配方的设计，实现控制底层混凝土层、面层混凝土层的收缩或膨胀的变形程度，然后达到面层混凝土层表层受压的状态，从而制备出一种抗冻抗剥落混凝土。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，能够起到调节抗冻抗剥落混凝土收缩/膨胀变形的作用，能够使面层混凝土层的膨胀大于底层混凝土层的膨胀，然后达到面层混凝土层表层受压的状态，制备出一种抗冻抗剥落混凝土。
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
首先浇筑底层混凝土层混凝土；所述底层混凝土层的混凝土配合比：通用硅酸盐水泥：288kg，水：108kg，石子：706kg，砂：490kg，聚羧酸减水剂：2.9kg，超细粉煤灰：72kg，氯化钠0.26kg。
然后在底层混凝土层混凝土表面喷洒丁苯乳液界面剂，然后再浇筑面层混凝土层混凝土；所述面层混凝土层的混凝土配合比：通用硅酸盐水泥：216kg，水：142kg，石子：778kg，砂：490kg，聚羧酸减水剂：2.2kg，粉煤灰：72kg，聚醚减缩剂0.29kg，硫铝酸钙类膨胀剂2.2kg。
待其硬化脱模后，形成面层混凝土层受压的抗冻抗剥落混凝土构件。
将本实施例制备的抗冻抗剥落混凝土按照GB/T 50082单面盐冻法进行28次单面盐冻后，抗冻抗剥落混凝土的剥落量50g/m2，相对动弹性模量保留98％；而单独成型的底层混凝土层的剥落量350g/m2，相对动弹性模量保留95％；面层混凝土层的剥落量450g/m2，相对动弹性模量保留94％；也即本实施例所述抗冻抗剥落混凝土的抗冻性能提高，其单面盐冻后的剥落量降低至0.11～0.14倍，同时其相对动弹性模量保留率提高了3％～4％。
实施例2
首先浇筑底层混凝土层混凝土；所述底层混凝土层的混凝土配合比：通用硅酸盐水泥：288kg，水：108kg，石子：706kg，砂：490kg，萘系减水剂：3.2kg，超细矿渣：72kg，硫酸钠0.29kg。
待底层混凝土层混凝土终凝后，将底层混凝土层混凝土表面凿毛，喷洒丙烯酸酯共聚乳液，然后再浇筑面层混凝土层混凝土；所述面层混凝土层的混凝土配合比：通用硅酸盐水泥：216kg，水：142kg，石子：778kg，砂：490kg，萘系减水剂：2.2kg，矿渣：72kg，聚醇减缩剂0.7kg，氧化镁基膨胀剂7.2kg。
待其硬化脱模后，形成面层混凝土层混凝土受压的抗冻抗剥落混凝土构件。
将本实施例制备的抗冻抗剥落混凝土按照GB/T 50082单面盐冻法进行28次单面盐冻后，抗冻抗剥落混凝土的剥落量45g/m2，相对动弹性模量保留99％；而单独成型的底层混凝土层的剥落量480g/m2，相对动弹性模量保留94％；面层混凝土层的剥落量420g/m2，相对动弹性模量保留94％；也即本实施例所述抗冻抗剥落混凝土的抗冻性能提高，其单面盐冻后的剥落量降低至0.09～0.11倍，同时其相对动弹性模量保留率提高了5％。
实施例3
首先浇筑底层混凝土层混凝土；所述底层混凝土层的混凝土配合比：通用硅酸盐水泥：288kg，水：108kg，石子：706kg，砂：490kg，蒽系减水剂：2.9kg，硅灰：72kg，硝酸钠：0.29kg，聚醚减缩剂：0.36kg，铁粉系膨胀剂2.2kg。
然后将钢纤维垂直插入底层混凝土层混凝土中并露出毛茬，然后再浇筑面层混凝土层混凝土；所述面层混凝土层的混凝土配合比：通用硅酸盐水泥：216kg，水：142kg，石子：778kg，砂：490kg，聚羧酸减水剂：2.2kg，石粉：72kg，聚醚减缩剂：0.7kg，铁粉系膨胀剂14.4kg。
待其硬化脱模后，形成面层混凝土层受压的抗冻抗剥落混凝土构件。
将本实施例制备的抗冻抗剥落混凝土按照GB/T 50082单面盐冻法进行28次单面盐冻后，抗冻抗剥落混凝土的剥落量33g/m2，相对动弹性模量保留98％；而单独成型的底层混凝土层的剥落量470g/m2，相对动弹性模量保留95％；面层混凝土层的剥落量436g/m2，相对动弹性模量保留93％；也即本实施例所述抗冻抗剥落混凝土的抗冻性能提高，其单面盐冻后的剥落量降低至0.070～0.075倍，同时其相对动弹性模量保留率提高了3％～5％。
实施例4
采用3D打印成型底层混凝土层混凝土；所述底层混凝土层的混凝土配合比：通用硅酸盐水泥：360kg，水：108kg，砂：634kg，聚羧酸减水剂：2.9kg，超细石灰石粉：108kg，氯化钾：0.29kg，聚醇减缩剂：0.36kg，石灰基膨胀剂0.7kg，增稠剂0.7kg，速凝剂0.7kg。
然后在打印浆体表面喷洒丁苯乳液界面剂，然后再打印面层混凝土层混凝土；所述面层混凝土层的混凝土配合比：通用硅酸盐水泥：324kg，水：142kg，砂：634kg，聚羧酸减水剂：2.9kg，石灰石粉：144kg，聚醇减缩剂：0.7kg，氧化镁基膨胀剂7.9kg，增稠剂0.7kg，速凝剂0.7kg。
待其硬化脱模后，形成面层混凝土层混凝土受压的抗冻抗剥落混凝土构件。
将本实施例制备的抗冻抗剥落混凝土按照GB/T 50082单面盐冻法进行28次单面盐冻后，抗冻抗剥落混凝土的剥落量47g/m2，相对动弹性模量保留98％；而单独成型的底层混凝土层的剥落量396g/m2，相对动弹性模量保留97％；面层混凝土层的剥落量417g/m2，相对动弹性模量保留95％；也即本实施例所述抗冻抗剥落混凝土的抗冻性能提高，其单面盐冻后的剥落量降低至0.11～0.12倍，同时其相对动弹性模量保留率提高了1％～3％。
实施例5
采用3D打印成型底层混凝土层混凝土；所述底层混凝土层的混凝土配合比：通用硅酸盐水泥：324kg，水：108kg，砂：634kg，聚羧酸减水剂：2.9kg，超细粉煤灰：108kg，三乙醇胺：0.29kg，聚醚减缩剂：0.7kg，铁粉系膨胀剂7.29kg，增稠剂0.79kg，速凝剂0.7kg。
将钢纤维垂直插入底层混凝土层混凝土中并露出毛茬，然后再打印面层混凝土层混凝土；所述面层混凝土层的混凝土配合比：通用硅酸盐水泥：324kg，水：142kg，砂：634kg，聚羧酸减水剂：2.2kg，钢渣粉：72kg，聚醇减缩剂：1.4kg，石灰基膨胀剂14.4kg，增稠剂0.7kg，速凝剂0.7kg。
待其硬化后，形成面层混凝土层受压的抗冻抗剥落混凝土构件。
将本实施例制备的抗冻抗剥落混凝土按照GB/T 50082单面盐冻法进行28次单面盐冻后，抗冻抗剥落混凝土的剥落量22g/m2，相对动弹性模量保留98％；而单独成型的底层混凝土层的剥落量596g/m2，相对动弹性模量保留93％；面层混凝土层的剥落量467g/m2，相对动弹性模量保留92％；也即本实施例所述抗冻抗剥落混凝土的抗冻性能提高，其单面盐冻后的剥落量降低至0.037～0.047倍，同时其相对动弹性模量保留率提高了5％～6％。
实施例6
首先浇筑底层混凝土层混凝土；所述底层混凝土层的混凝土配合比：通用硅酸盐水泥：335kg，水：94kg，砂：1.4kg；石子：1.4kg；聚羧酸减水剂：7.2kg，超细矿渣：72kg，硫酸钾7.2kg。
然后在底层混凝土层混凝土表面喷洒丁苯乳液界面剂并撒布镀铜钢纤维，然后再浇筑面层混凝土层混凝土；所述面层混凝土层的混凝土配合比：通用硅酸盐水泥：302kg，水：101kg，砂：3.6kg；石子：3.6kg；聚羧酸减水剂：7.2kg，石灰石粉：104kg；聚醚减缩剂：0.01kg；氧化镁基膨胀剂:0.29kg。
待其硬化脱模后，形成面层混凝土层受压的抗冻抗剥落混凝土构件。
将本实施例制备的抗冻抗剥落混凝土按照GB/T 50082单面盐冻法进行28次单面盐冻后，抗冻抗剥落混凝土的剥落量22g/m2，相对动弹性模量保留98％；而单独成型的底层混凝土剥落量486g/m2，相对动弹性模量保留93％；面层混凝土层的剥落量437g/m2，相对动弹性模量保留92％；也即本实施例所述抗冻抗剥落混凝土的抗冻性能提高，其单面盐冻后的剥落量降低至0.045～0.050倍，同时其相对动弹性模量保留率提高了5％～6％。
实施例7
首先浇筑底层混凝土层混凝土；所述底层混凝土层的混凝土配合比：通用硅酸盐水泥：58kg，水：1039kg，砂：648kg；石子：504kg；聚羧酸减水剂：1.4kg，超细粉煤灰：288kg，硫铝酸钙类膨胀剂0.1kg，硅酸钠1.4kg。
然后在底层混凝土层混凝土表面拉毛并撒布镀铜钢纤维，然后再浇筑面层混凝土层混凝土；所述面层混凝土层的混凝土配合比：通用硅酸盐水泥：79kg，水：99kg，砂：367kg；石子：734kg；聚羧酸减水剂：1.4kg，石灰石粉：216kg；聚醚减缩剂：29kg；铁粉系膨胀剂：72kg；氯化钾剂1.4kg。
待其硬化脱模后，形成面层混凝土层受压的抗冻抗剥落混凝土构件。
将本实施例制备的抗冻抗剥落混凝土按照GB/T 50082单面盐冻法进行28次单面盐冻后，抗冻抗剥落混凝土的剥落量30g/m2，相对动弹性模量保留98％；而单独成型的底层混凝土层的剥落量421g/m2，相对动弹性模量保留93％；面层混凝土层的剥落量401g/m2，相对动弹性模量保留89％；也即本实施例所述抗冻抗剥落混凝土的抗冻性能提高，其单面盐冻后的剥落量降低至0.071～0.075倍，同时其相对动弹性模量保留率提高了5％～9％。
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)

1.一种抗冻抗剥落混凝土，其特征在于，其包括：
底层混凝土层；
界面层，设置于底层混凝土上；
面层混凝土层，设置于所述界面层上；其中，以质量份计，所述底层混凝土层的原料包括：胶凝材料水泥2～42份，粗骨料0～28份，细骨料0.15～35份，超细矿物掺合料2.4～11.5份，添加剂0.08～2.4份；水4～13份；所述面层混凝土层的原料包括：胶凝材料水泥3～37份，粗骨料0～30份，细骨料0.4～34份，掺合料2.6～9份，添加剂0.12～5.5份；水4～13；所述底层混凝土层的变形值小于所述面层混凝土层的变形值。
2.根据权利要求1所述的抗冻抗剥落混凝土，其特征在于，其依次包括：面层混凝土层、界面层、底层混凝土层、界面层和面层混凝土层。
3.一种抗冻抗剥落混凝土的成型方法，其特征在于，其包括以下步骤：
底层混凝土层成型；
在所述底层混凝土层上设置界面层；
在所述界面层上浇筑面层混凝土层；其中，其中，以质量份计，所述底层混凝土层的原料包括：胶凝材料水泥2～42份，粗骨料0～28份，细骨料0.15～35份，超细矿物掺合料2.4～11.5份，添加剂0.08～2.4份；水4～13份；所述面层混凝土层的原料包括：胶凝材料水泥3～37份，粗骨料0～30份，细骨料0.4～34份，掺合料2.6～9份，添加剂0.12～5.5份；水4～13；所述底层混凝土层的变形值小于所述面层混凝土层的变形值。
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)面层混凝土层成型；
2)在所述面层混凝土层上设置界面层；
3)在步骤2)所述界面层上浇筑底层混凝土层；
4)在所述底层混凝土层上设置界面层；
5)在步骤4)所述界面层上浇筑面层混凝土层。
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、钢渣粉和石灰石粉中的至少一种。
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。
8.根据权利要求3或4所述的成型方法，其特征在于，所述底层混凝土层的添加剂中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，所述面层混凝土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所述的抗冻抗剥落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，所述面层混凝土层面向表层暴露服役。
CN202210482117.2A 2022-05-05 2022-05-05 抗冻抗剥落混凝土及其成型方法和应用 Active CN114773004B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210482117.2A CN114773004B (zh) 2022-05-05 2022-05-05 抗冻抗剥落混凝土及其成型方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210482117.2A CN114773004B (zh) 2022-05-05 2022-05-05 抗冻抗剥落混凝土及其成型方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114773004A true CN114773004A (zh) 2022-07-22
CN114773004B CN114773004B (zh) 2023-08-01

Family

ID=82434205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210482117.2A Active CN114773004B (zh) 2022-05-05 2022-05-05 抗冻抗剥落混凝土及其成型方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114773004B (zh)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2004221854A1 (en) * 2003-03-19 2004-09-30 United States Gypsum Company Acoustical panel comprising interlocking matrix of set gypsum and method for making same
US20120192767A1 (en) * 2011-02-01 2012-08-02 Anderson Terry L Processed mineral additive for reducing concrete permeability and increasing strength
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
CN109384429A (zh) * 2018-09-20 2019-02-26 国家电网有限公司 一种抗冻防裂混凝土及其制备方法和应用
CN109665767A (zh) * 2018-11-19 2019-04-23 青岛崇置混凝土工程有限公司 自密实抗冻融混凝土及其制备方法
JP2019085860A (ja) * 2017-11-07 2019-06-06 太平洋セメント株式会社 保水性舗装の施工方法
WO2019197658A2 (de) * 2018-04-13 2019-10-17 Interbran Systems Ag Wärmegedämmtes betonfertigteil
CN212613351U (zh) * 2020-05-15 2021-02-26 江苏宇航建材科技有限公司 一种具有抗冻防水性能的水工混凝土结构
WO2021109986A1 (zh) * 2019-12-02 2021-06-10 哈尔滨工程大学 诱导固着生物附着砂浆及制备方法、服役防波堤修复方法
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
CN215484065U (zh) * 2021-01-07 2022-01-11 中国国家铁路集团有限公司 一种分区域膨胀混凝土梁

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2004221854A1 (en) * 2003-03-19 2004-09-30 United States Gypsum Company Acoustical panel comprising interlocking matrix of set gypsum and method for making same
US20120192767A1 (en) * 2011-02-01 2012-08-02 Anderson Terry L Processed mineral additive for reducing concrete permeability and increasing strength
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
JP2019085860A (ja) * 2017-11-07 2019-06-06 太平洋セメント株式会社 保水性舗装の施工方法
WO2019197658A2 (de) * 2018-04-13 2019-10-17 Interbran Systems Ag Wärmegedämmtes betonfertigteil
CN109384429A (zh) * 2018-09-20 2019-02-26 国家电网有限公司 一种抗冻防裂混凝土及其制备方法和应用
CN109665767A (zh) * 2018-11-19 2019-04-23 青岛崇置混凝土工程有限公司 自密实抗冻融混凝土及其制备方法
WO2021109986A1 (zh) * 2019-12-02 2021-06-10 哈尔滨工程大学 诱导固着生物附着砂浆及制备方法、服役防波堤修复方法
CN212613351U (zh) * 2020-05-15 2021-02-26 江苏宇航建材科技有限公司 一种具有抗冻防水性能的水工混凝土结构
CN215484065U (zh) * 2021-01-07 2022-01-11 中国国家铁路集团有限公司 一种分区域膨胀混凝土梁
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

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李文利;张鹤;李中华;巴恒静;: "掺合料及引气剂对混凝土抗盐冻剥蚀性能的影响", 工业建筑, no. 06, pages 17 - 20 *
杨晓东: "《建筑材料检测》", 31 March 2018, 中国建材工业出版社, pages: 100 - 101 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114773004B (zh) 2023-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108046712B (zh) 一种高强度低回弹率喷射混凝土及其施工工艺
CN110317027B (zh) 一种低收缩3d打印砂浆及其制备方法
CN111689752A (zh) 一种多源固废基注浆胶凝材料及其制备方法和应用
CN103979901B (zh) 一种掺有磷渣粉的水泥基无收缩灌浆材料及使用方法
US20110271876A1 (en) Geopolymer compositions
CN110451878B (zh) 一种低收缩抗冲磨超高韧性混凝土及其制备方法
Türkel et al. The effect of limestone powder, fly ash and silica fume on the properties of self-compacting repair mortars
CN109678430A (zh) 管廊箱涵用高强抗渗自密实混凝土及其制备方法
CN110642582A (zh) 用于块体储能塔的地聚合物基混凝土及其制备方法
CN112939503B (zh) 一种基于普通硅酸盐水泥的超早强超高强无机灌浆料及其制备方法
CN102745964A (zh) 一种灌浆料
CN113387644B (zh) 一种黄河泥沙汛石制备方法
JP2022186934A (ja) グラウトモルタル
CN112079600A (zh) 一种泵送用自密实混凝土
CN112062494A (zh) 一种无机矿物增强剂
CN114634343A (zh) 一种半柔性路面用早强型灌浆材料及其制备方法和应用
CN110818339A (zh) 一种轻质高抗渗混凝土的配制方法
WO2023213335A1 (zh) 无钢筋预应力混凝土及其成型方法
CN114773004B (zh) 抗冻抗剥落混凝土及其成型方法和应用
CN111454036B (zh) 一种低热膨胀砼及掺和剂
CN110590224A (zh) 一种渗透结晶防水剂及其在地下室结构混凝土中的应用
Waghmare et al. Study and review of properties and applications of Portland Pozzolana cement
CN114735982B (zh) 抗碳化混凝土及其成型方法和应用
CN114735981B (zh) 抗渗混凝土及其成型方法和应用
CN114956745A (zh) 一种注浆用速凝发泡水泥及其制备方法

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