CN115196927B - 一种路基混凝土及其制备方法 - Google Patents

一种路基混凝土及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115196927B
CN115196927B CN202211118330.1A CN202211118330A CN115196927B CN 115196927 B CN115196927 B CN 115196927B CN 202211118330 A CN202211118330 A CN 202211118330A CN 115196927 B CN115196927 B CN 115196927B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
mixing
carbon black
powder
concrete
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.)
Active
Application number
CN202211118330.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115196927A (zh
Inventor
孙德波
董婷
柳大伟
唐庚
张志勇
刘明奇
张龙
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.)
Weifang Jiaoan Highway Engineering Co ltd
Original Assignee
Weifang Jiaoan Highway Engineering Co ltd
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 Weifang Jiaoan Highway Engineering Co ltd filed Critical Weifang Jiaoan Highway Engineering Co ltd
Priority to CN202211118330.1A priority Critical patent/CN115196927B/zh
Publication of CN115196927A publication Critical patent/CN115196927A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115196927B publication Critical patent/CN115196927B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions 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
    • C04B28/04Portland cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0075Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20Resistance against chemical, physical or biological attack
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/90Electrical properties
    • C04B2111/94Electrically conducting materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

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

Abstract

本发明公开一种路基混凝土及其制备方法,属于混凝土领域,所述混凝土的原料按质量份计,包括以下组分:水泥225‑255份、机制砂600‑700份、石料950‑1070份、复合矿物掺合料175‑195份、减水剂2.5‑3.5份、纤维4.5‑5.5份、水160‑180份。本发明的路基混凝土在盐渍环境中抗氯离子渗透性能好,将路基混凝土测试试块放入10wt%氯化钠侵蚀介质中进行浸泡试验,侵蚀龄期30天电通量为527‑565C,侵蚀龄期90天电通量为559‑592C,侵蚀龄期180天电通量为628‑655C,侵蚀龄期300天电通量为713‑738C。

Description

一种路基混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种路基混凝土及其制备方法,属于混凝土领域。
背景技术
盐渍土是在深 1米的地表土层内,易溶盐含量大于0.3%的土地,盐渍土有滨海盐渍土与内陆盐渍土之分,山东沿海地区分布着大量的滨海盐渍土,在滨海盐渍土进行路基施工时,需要考虑盐碱土中盐和碱的物理化学特性,避免盐碱成分对路基路面造成破坏。
在盐渍土中,路基材料的组分和其配合比与其他特性土地不同,需要根据盐碱性设计调整,普通的混凝土材料在一般的土地路基施工中,养护后的抗压强度会随着龄期的增长逐渐增加,但在盐渍土路基施工中,其养护后的抗压强度会随着龄期的增长逐渐降低,最终导致路基受损,影响车辆通行和使用,大大提高后期维护和检修成本。
CN104478375公开了一种具有抗硫酸盐侵蚀性能的低强度等级混凝土,混凝土由复合胶凝材料、水、砂和石子混合而成,该复合胶凝材料由水泥、超细粉煤灰、石灰石粉、磨细矿渣组成,可应用于处于盐渍土环境的混凝土结构,但是无法改善长龄期后,抗压强度下降的现象。
申请人发现,通过向混凝土中掺入复合矿物掺合料,比如矿粉、粉煤灰、硅灰的混合物,可以缓解在盐渍土环境中养护抗压强度下降的现象,但是仅限于养护龄期的初期,主要通过矿物掺和料的火山灰活性效应和微集料效应,但龄期超过100天后,抗压强度依然会缓慢下降,不仅如此,在盐渍土环境中随着养护时间的增加,混凝土的电通量会大幅升高,在龄期到达400天时,甚至会达到初始电通量的2倍以上,这表示混凝土的长时间抗氯离子渗透性能差,这是由于盐渍土中的离子会顺着混凝土中的毛细管进入混凝土导致的,即使降低复合矿物掺合料的细度也无法改善,随着时间增加,进入混凝土的离子发生结晶,产生的应力会使导致混凝土出现细小裂纹,进一步降低路基的寿命,增加维护成本,影响道路安全。
综上所述,现有技术中,盐渍土环境中使用的路基混凝土,通过掺入复合矿物掺合料缓解抗压强度下降现象,但是随着龄期增加,抗压强度仍会发生缓慢下降,电通量会大幅升高,抗氯离子渗透性能差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷,通过制备复合矿物掺合料,再与其他组分混合,最终制备路基混凝土,使盐渍土环境中的路基混凝土随着时间增加,降低抗压强度损失,提高抗氯离子渗透性能。
为解决上述技术问题,本发明采取以下技术方案:
一种路基混凝土,其特征在于,所述混凝土的原料按质量份计,包括以下组分:水泥225-255份、机制砂600-700份、石料950-1070份、复合矿物掺合料175-195份、减水剂2.5-3.5份、纤维4.5-5.5份、水160-180份。
以下是对上述技术方案的进一步改进:
所述复合矿物掺合料的制备方法包括浸酸、制备负载氧化铝的氧化炭黑、煅烧粉碎;
所述浸酸的方法为,将矿粉、粉煤灰、硅灰混合,粉碎至全部通过150-250目筛,得到混合粉体,将混合粉体与盐酸水溶液混合,控制搅拌速度为130-160r/min,进行搅拌,搅拌时间为170-200min,搅拌后经过滤、水洗、干燥得到浸酸粉体;
所述矿粉、粉煤灰、硅灰的质量比为80-100:62-75:17-19;
所述矿粉的密度为2620kg/m3,含水率为0.1wt%,亲水系数为0.45,铁含量为64wt%;
所述混合粉体与盐酸水溶液的质量比为3:9-11;
所述盐酸水溶液的质量浓度为14-16%;
所述制备负载氧化铝的氧化炭黑的方法为,将氧化炭黑与去离子水混合,加入十二烷基苯磺酸钠,控制超声频率为62-67kHz,进行超声,超声时间为30-40min,超声后经过滤、洗涤得到表面活性剂处理氧化炭黑,将表面活性剂处理氧化炭黑与氯化铝溶液混合,控制超声频率为40-50kHz,进行超声,超声时间为18-30min,超声后调节温度为91-95℃,调节搅拌速度为170-250r/min,进行搅拌,搅拌时间为300-350min,搅拌后进行过滤、洗涤,将滤渣在265-275℃下加热7.8-8.5h得到负载氧化铝的氧化炭黑;
所述氧化炭黑、去离子水、十二烷基苯磺酸钠的质量比为6.5-7.5:18-22:14-16;
所述表面活性剂处理氧化炭黑与氯化铝溶液的质量比为1:115-125;
所述氧化铝溶液的质量浓度为1.4-1.6wt%;
所述煅烧粉碎的方法为,将浸酸粉体、负载氧化铝的氧化炭黑、低熔点玻璃粉混合均匀,控制煅烧温度为515-530℃,进行煅烧,煅烧时间为140-175min,煅烧后进行冷却,冷却至室温后与聚丙烯纤维混合,进行研磨粉碎,研磨至全部通过150-250目筛,得到复合矿物掺合料;
所述浸酸粉体、负载氧化铝的氧化炭黑、低熔点玻璃粉、聚丙烯纤维的质量比为45-55:12-14:8-12:4.5-5.5。
所述混凝土的原料中,水泥为P·O 42.5R级硅酸盐水泥,机制砂的粒径全部通过4.75mm孔径筛,密度为2605 kg/m3,石料为石灰石,粒径全部通过9.5mm孔径筛,密度为2815kg/m3,减水剂为甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯,纤维为聚丙烯纤维,长度为8.5-9.5mm,直径为22-24μm,比重为0.90-0.92g/cm3
所述浸酸步骤中,粉煤灰的比重为2.26g/cm3,烧失量为5.2wt%,硅灰的比重为2.54g/cm3,烧失量为1.8wt%。
所述制备负载氧化铝的氧化炭黑步骤中,氧化炭黑的表面氧含量为14.7-15.3wt%。
所述煅烧粉碎步骤中,聚丙烯纤维的长度为8.5-9.5mm,直径为22-24μm,比重为0.90-0.92g/cm3,低熔点玻璃粉的熔点为510℃,比重为7.2g/cm3
所述路基混凝土的制备方法为,将水泥、机制砂、石料、复合矿物掺合料、减水剂、纤维混合均匀,得到混合料,然后向混合料加入一半质量的水,进行拌和,拌和时间为85-100s,然后加入剩余的水,再次进行拌和,拌和时间为85-105s,拌和后出料,进行正常施工、养护,得到路基混凝土。
与现有技术相比,本发明取得以下有益效果:
本发明的路基混凝土在盐渍环境中抗压强度下降少,将路基混凝土测试试块放入10wt%氯化钠侵蚀介质中进行浸泡试验,侵蚀龄期30天抗压强度为46.42-47.21MPa,侵蚀龄期90天抗压强度为47.85-49.23MPa,侵蚀龄期180天抗压强度为49.17-51.45MPa,侵蚀龄期300天抗压强度为47.33-48.83MPa;
本发明的路基混凝土在盐渍环境中抗氯离子渗透性能好,将路基混凝土测试试块放入10wt%氯化钠侵蚀介质中进行浸泡试验,侵蚀龄期30天电通量为527-565C,侵蚀龄期90天电通量为559-592C,侵蚀龄期180天电通量为628-655C,侵蚀龄期300天电通量为713-738C;
本发明的路基混凝土强度高,性能好,按照GB/T 50081-2019的方法测试其轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性模量、抗折强度,轴心抗压强度为36.19-37.45MPa,劈裂抗拉强度为4.18-4.34MPa,弹性模量为4300-4500MPa,抗折强度为15.35-16.08MPa。
具体实施方式
实施例1一种路基混凝土及其制备方法
一种路基混凝土的原料按质量份计,包括以下组分:水泥240份、机制砂650份、石料1020份、复合矿物掺合料185份、减水剂3份、纤维5份、水170份;
所述水泥为P·O 42.5R级硅酸盐水泥;
所述机制砂的粒径全部通过4.75mm孔径筛,密度为2605 kg/m3
所述石料为石灰石,粒径全部通过9.5mm孔径筛,密度为2815 kg/m3
所述减水剂为甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯;
所述纤维为聚丙烯纤维,长度为9mm,直径为23μm,比重为0.91g/cm3
所述复合矿物掺合料的制备方法:
a、浸酸
将矿粉、粉煤灰、硅灰混合,粉碎至全部通过200目筛,得到混合粉体,将混合粉体与盐酸水溶液混合,控制搅拌速度为140r/min,进行搅拌,搅拌时间为180min,搅拌后经过滤、水洗、干燥得到浸酸粉体;
所述矿粉、粉煤灰、硅灰的质量比为90:70:18;
所述矿粉的密度为2620kg/m3,含水率为0.1wt%,亲水系数为0.45,铁含量为64wt%;
所述粉煤灰的比重为2.26g/cm3,烧失量为5.2wt%;
所述硅灰的比重为2.54g/cm3,烧失量为1.8wt%;
所述混合粉体与盐酸水溶液的质量比为3:10;
所述盐酸水溶液的质量浓度为15%;
b、制备负载氧化铝的氧化炭黑
将氧化炭黑与去离子水混合,加入十二烷基苯磺酸钠,控制超声频率为65kHz,进行超声,超声时间为35min,超声后经过滤、洗涤得到表面活性剂处理氧化炭黑,将表面活性剂处理氧化炭黑与氯化铝溶液混合,控制超声频率为45kHz,进行超声,超声时间为20min,超声后调节温度为92℃,调节搅拌速度为200r/min,进行搅拌,搅拌时间为320min,搅拌后进行过滤、洗涤,将滤渣在270℃下加热8h得到负载氧化铝的氧化炭黑;
所述氧化炭黑、去离子水、十二烷基苯磺酸钠的质量比为7:20:15;
所述氧化炭黑的表面氧含量为15.2wt%;
所述表面活性剂处理氧化炭黑与氯化铝溶液的质量比为1:120;
所述氧化铝溶液的质量浓度为1.5wt%;
c、煅烧粉碎
将浸酸粉体、负载氧化铝的氧化炭黑、低熔点玻璃粉混合均匀,控制煅烧温度为520℃,进行煅烧,煅烧时间为150min,煅烧后进行冷却,冷却至室温后与聚丙烯纤维混合,送入研磨粉碎机,研磨至全部通过200目筛,得到复合矿物掺合料;
所述浸酸粉体、负载氧化铝的氧化炭黑、低熔点玻璃粉、聚丙烯纤维的质量比为50:13:10:5;
所述聚丙烯纤维的长度为9mm,直径为23μm,比重为0.91g/cm3
所述低熔点玻璃粉的熔点为510℃,比重为7.2g/cm3
上述路基混凝土的制备方法:
将水泥、机制砂、石料、复合矿物掺合料、减水剂、纤维混合均匀,得到混合料,然后向混合料加入一半质量的水,进行拌和,拌和时间为90s,然后加入剩余的水,再次进行拌和,拌和时间为100s,拌和后出料,进行正常施工、养护,得到路基混凝土。
实施例2一种路基混凝土及其制备方法
一种路基混凝土的原料按质量份计,包括以下组分:水泥225份、机制砂600份、石料950份、复合矿物掺合料175份、减水剂2.5份、纤维4.5份、水160份;
所述水泥为P·O 42.5R级硅酸盐水泥;
所述机制砂的粒径全部通过4.75mm孔径筛,密度为2605 kg/m3
所述石料为石灰石,粒径全部通过9.5mm孔径筛,密度为2815 kg/m3
所述减水剂为甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯;
所述纤维为聚丙烯纤维,长度为8.5mm,直径为22μm,比重为0.90g/cm3
所述复合矿物掺合料的制备方法:
a、浸酸
将矿粉、粉煤灰、硅灰混合,粉碎至全部通过150目筛,得到混合粉体,将混合粉体与盐酸水溶液混合,控制搅拌速度为130r/min,进行搅拌,搅拌时间为200min,搅拌后经过滤、水洗、干燥得到浸酸粉体;
所述矿粉、粉煤灰、硅灰的质量比为80:62:17;
所述矿粉的密度为2620kg/m3,含水率为0.1wt%,亲水系数为0.45,铁含量为64wt%;
所述粉煤灰的比重为2.26g/cm3,烧失量为5.2wt%;
所述硅灰的比重为2.54g/cm3,烧失量为1.8wt%;
所述混合粉体与盐酸水溶液的质量比为3:9;
所述盐酸水溶液的质量浓度为14%;
b、制备负载氧化铝的氧化炭黑
将氧化炭黑与去离子水混合,加入十二烷基苯磺酸钠,控制超声频率为62kHz,进行超声,超声时间为40min,超声后经过滤、洗涤得到表面活性剂处理氧化炭黑,将表面活性剂处理氧化炭黑与氯化铝溶液混合,控制超声频率为40kHz,进行超声,超声时间为30min,超声后调节温度为91℃,调节搅拌速度为170r/min,进行搅拌,搅拌时间为350min,搅拌后进行过滤、洗涤,将滤渣在265℃下加热8.5h得到负载氧化铝的氧化炭黑;
所述氧化炭黑、去离子水、十二烷基苯磺酸钠的质量比为6.5:18:14;
所述氧化炭黑的表面氧含量为14.7wt%;
所述表面活性剂处理氧化炭黑与氯化铝溶液的质量比为1:115;
所述氧化铝溶液的质量浓度为1.4wt%;
c、煅烧粉碎
将浸酸粉体、负载氧化铝的氧化炭黑、低熔点玻璃粉混合均匀,控制煅烧温度为515℃,进行煅烧,煅烧时间为175min,煅烧后进行冷却,冷却至室温后与聚丙烯纤维混合,送入研磨粉碎机,研磨至全部通过150目筛,得到复合矿物掺合料;
所述浸酸粉体、负载氧化铝的氧化炭黑、低熔点玻璃粉、聚丙烯纤维的质量比为45:12:8:4.5;
所述聚丙烯纤维的长度为8.5mm,直径为22μm,比重为0.90g/cm3
所述低熔点玻璃粉的熔点为510℃,比重为7.2g/cm3
上述路基混凝土的制备方法:
将水泥、机制砂、石料、复合矿物掺合料、减水剂、纤维混合均匀,得到混合料,然后向混合料加入一半质量的水,进行拌和,拌和时间为100s,然后加入剩余的水,再次进行拌和,拌和时间为85s,拌和后出料,进行正常施工、养护,得到路基混凝土。
实施例3一种路基混凝土及其制备方法
一种路基混凝土的原料按质量份计,包括以下组分:水泥255份、机制砂700份、石料1070份、复合矿物掺合料195份、减水剂3.5份、纤维5.5份、水180份;
所述水泥为P·O 42.5R级硅酸盐水泥;
所述机制砂的粒径全部通过4.75mm孔径筛,密度为2605 kg/m3
所述石料为石灰石,粒径全部通过9.5mm孔径筛,密度为2815 kg/m3
所述减水剂为甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯;
所述纤维为聚丙烯纤维,长度为9.5mm,直径为24μm,比重为0.92g/cm3
所述复合矿物掺合料的制备方法:
a、浸酸
将矿粉、粉煤灰、硅灰混合,粉碎至全部通过250目筛,得到混合粉体,将混合粉体与盐酸水溶液混合,控制搅拌速度为160r/min,进行搅拌,搅拌时间为170min,搅拌后经过滤、水洗、干燥得到浸酸粉体;
所述矿粉、粉煤灰、硅灰的质量比为100:75:19;
所述矿粉的密度为2620kg/m3,含水率为0.1wt%,亲水系数为0.45,铁含量为64wt%;
所述粉煤灰的比重为2.26g/cm3,烧失量为5.2wt%;
所述硅灰的比重为2.54g/cm3,烧失量为1.8wt%;
所述混合粉体与盐酸水溶液的质量比为3:11;
所述盐酸水溶液的质量浓度为16%;
b、制备负载氧化铝的氧化炭黑
将氧化炭黑与去离子水混合,加入十二烷基苯磺酸钠,控制超声频率为67kHz,进行超声,超声时间为30min,超声后经过滤、洗涤得到表面活性剂处理氧化炭黑,将表面活性剂处理氧化炭黑与氯化铝溶液混合,控制超声频率为50kHz,进行超声,超声时间为18min,超声后调节温度为95℃,调节搅拌速度为250r/min,进行搅拌,搅拌时间为300min,搅拌后进行过滤、洗涤,将滤渣在275℃下加热7.8h得到负载氧化铝的氧化炭黑;
所述氧化炭黑、去离子水、十二烷基苯磺酸钠的质量比为7.5:22:16;
所述氧化炭黑的表面氧含量为15.3wt%;
所述表面活性剂处理氧化炭黑与氯化铝溶液的质量比为1:125;
所述氧化铝溶液的质量浓度为1.6wt%;
c、煅烧粉碎
将浸酸粉体、负载氧化铝的氧化炭黑、低熔点玻璃粉混合均匀,控制煅烧温度为530℃,进行煅烧,煅烧时间为140min,煅烧后进行冷却,冷却至室温后与聚丙烯纤维混合,送入研磨粉碎机,研磨至全部通过250目筛,得到复合矿物掺合料;
所述浸酸粉体、负载氧化铝的氧化炭黑、低熔点玻璃粉、聚丙烯纤维的质量比为55:14:12:5.5;
所述聚丙烯纤维的长度为9.5mm,直径为24μm,比重为0.92g/cm3
所述低熔点玻璃粉的熔点为510℃,比重为7.2g/cm3
上述路基混凝土的制备方法:
将水泥、机制砂、石料、复合矿物掺合料、减水剂、纤维混合均匀,得到混合料,然后向混合料加入一半质量的水,进行拌和,拌和时间为85s,然后加入剩余的水,再次进行拌和,拌和时间为105s,拌和后出料,进行正常施工、养护,得到路基混凝土。
对比例1
在实施例1的基础上,复合矿物掺合料的制备方法中,省去制备负载氧化铝的氧化炭黑步骤,在煅烧粉碎步骤中,直接将浸酸粉体、低熔点玻璃粉混合均匀并进行煅烧,其余步骤相同,制备混凝土。
对比例2
在实施例1的基础上,复合矿物掺合料的制备方法中,省去煅烧粉碎步骤,直接将浸酸粉体、负载氧化铝的氧化炭黑、低熔点玻璃粉混合均匀,并粉碎至全部通过200目筛,得到复合矿物掺合料,其余步骤相同,制备混凝土。
实施例4混凝土盐渍环境中长龄期强度测试
按照实施例1-3、对比例1-2的制备方法制备成40mm*40mm*160mm的条形混凝土试块,成型3小时后拆模,然后将其置于标准养护室养护至28天,最后将试件置于室外自然养护至90天,得到测试试块,将测试试块放入10wt%氯化钠侵蚀介质中进行浸泡试验,浸泡龄期为30天、90天、180天、300天,在每个侵蚀龄期时,分别测定侵蚀龄期的抗压强度,结果见表1。
Figure 193539DEST_PATH_IMAGE001
对比例1的复合矿物掺合料的制备方法中,省去制备负载氧化铝的氧化炭黑步骤,在煅烧粉碎步骤中,直接将浸酸粉体、低熔点玻璃粉混合均匀并进行煅烧,组分中未添加负载氧化铝的氧化炭黑,导致最终制备的混凝土在盐渍环境下抗压强度下降严重,而且呈现一直下降的趋势;
对比例2的复合矿物掺合料的制备方法中,省去煅烧粉碎步骤,直接将浸酸粉体、负载氧化铝的氧化炭黑、低熔点玻璃粉混合均匀,并粉碎至全部通过200目筛,得到复合矿物掺合料,没有将各组分在低熔点玻璃粉的熔融状态下进行复合,虽然也会导致盐渍环境下强度的下降,但是下降程度较低。
实施例5混凝土盐渍环境中长龄期抗氯离子渗透性能测试
按照实施例1-3、对比例1-2的制备方法制备成直径为100mm,高度为50mm的圆柱体混凝土试样,成型3小时后拆模,然后将其置于标准养护室养护至28天,最后将试件置于室外自然养护至90天,得到测试试块,将测试试块放入10wt%氯化钠侵蚀介质中进行浸泡试验,浸泡龄期为30天、90天、180天、300天,在每个侵蚀龄期时,按照GB/T 50082-2009的方法分别测定各个侵蚀龄期的6h电通量,结果见表2。
Figure 563209DEST_PATH_IMAGE002
对比例1的复合矿物掺合料的制备方法中,省去制备负载氧化铝的氧化炭黑步骤,在煅烧粉碎步骤中,直接将浸酸粉体、低熔点玻璃粉混合均匀并进行煅烧,组分中未添加负载氧化铝的氧化炭黑,导致最终制备的混凝土在盐渍环境下电通量发生一定程度的上升,抗氯离子渗透性能较差;
对比例2的复合矿物掺合料的制备方法中,省去煅烧粉碎步骤,直接将浸酸粉体、负载氧化铝的氧化炭黑、低熔点玻璃粉混合均匀,并粉碎至全部通过200目筛,得到复合矿物掺合料,没有将各组分在低熔点玻璃粉的熔融状态下进行复合,导致最终制备的混凝土在盐渍环境下电通量上升速度快,抗氯离子渗透性能很差。
实施例6混凝土其他物理性能测试
将实施例1-3、对比例1-2制备的混凝土按照GB/T 50081-2019的方法测试其轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性模量、抗折强度,结果见表3。
Figure 608526DEST_PATH_IMAGE003

Claims (6)

1.一种路基混凝土,其特征在于,所述混凝土的原料按质量份计,包括以下组分:水泥225-255份、机制砂600-700份、石料950-1070份、复合矿物掺合料175-195份、减水剂2.5-3.5份、纤维4.5-5.5份、水160-180份;
所述复合矿物掺合料的制备方法包括浸酸、制备负载氧化铝的氧化炭黑、煅烧粉碎;
所述浸酸的方法为,将矿粉、粉煤灰、硅灰混合,粉碎至全部通过150-250目筛,得到混合粉体,将混合粉体与盐酸水溶液混合,控制搅拌速度为130-160r/min,进行搅拌,搅拌时间为170-200min,搅拌后经过滤、水洗、干燥得到浸酸粉体;
所述矿粉、粉煤灰、硅灰的质量比为80-100:62-75:17-19;
所述矿粉的密度为2620kg/m3,含水率为0.1wt%,亲水系数为0.45,铁含量为64wt%;
所述混合粉体与盐酸水溶液的质量比为3:9-11;
所述盐酸水溶液的质量浓度为14-16%;
所述制备负载氧化铝的氧化炭黑的方法为,将氧化炭黑与去离子水混合,加入十二烷基苯磺酸钠,控制超声频率为62-67kHz,进行超声,超声时间为30-40min,超声后经过滤、洗涤得到表面活性剂处理氧化炭黑,将表面活性剂处理氧化炭黑与氯化铝溶液混合,控制超声频率为40-50kHz,进行超声,超声时间为18-30min,超声后调节温度为91-95℃,调节搅拌速度为170-250r/min,进行搅拌,搅拌时间为300-350min,搅拌后进行过滤、洗涤,将滤渣在265-275℃下加热7.8-8.5h得到负载氧化铝的氧化炭黑;
所述氧化炭黑、去离子水、十二烷基苯磺酸钠的质量比为6.5-7.5:18-22:14-16;
所述表面活性剂处理氧化炭黑与氯化铝溶液的质量比为1:115-125;
所述氯化铝溶液的质量浓度为1.4-1.6wt%;
所述煅烧粉碎的方法为,将浸酸粉体、负载氧化铝的氧化炭黑、低熔点玻璃粉混合均匀,控制煅烧温度为515-530℃,进行煅烧,煅烧时间为140-175min,煅烧后进行冷却,冷却至室温后与聚丙烯纤维混合,进行研磨粉碎,研磨至全部通过150-250目筛,得到复合矿物掺合料;
所述浸酸粉体、负载氧化铝的氧化炭黑、低熔点玻璃粉、聚丙烯纤维的质量比为45-55:12-14:8-12:4.5-5.5。
2.根据权利要求1所述的一种路基混凝土,其特征在于:
所述混凝土的原料中,水泥为P·O 42.5R级硅酸盐水泥,机制砂的粒径全部通过4.75mm孔径筛,密度为2605 kg/m3,石料为石灰石,粒径全部通过9.5mm孔径筛,密度为2815kg/m3,减水剂为甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯,纤维为聚丙烯纤维,长度为8.5-9.5mm,直径为22-24μm,比重为0.90-0.92g/cm3
3.根据权利要求1所述的一种路基混凝土,其特征在于:
所述浸酸步骤中,粉煤灰的比重为2.26g/cm3,烧失量为5.2wt%,硅灰的比重为2.54g/cm3,烧失量为1.8wt%。
4.根据权利要求1所述的一种路基混凝土,其特征在于:
所述制备负载氧化铝的氧化炭黑步骤中,氧化炭黑的表面氧含量为14.7-15.3wt%。
5.根据权利要求1所述的一种路基混凝土,其特征在于:
所述煅烧粉碎步骤中,聚丙烯纤维的长度为8.5-9.5mm,直径为22-24μm,比重为0.90-0.92g/cm3,低熔点玻璃粉的熔点为510℃,比重为7.2g/cm3
6.权利要求1所述的一种路基混凝土的制备方法,其特征在于:
所述制备方法为,将水泥、机制砂、石料、复合矿物掺合料、减水剂、纤维混合均匀,得到混合料,然后向混合料加入一半质量的水,进行拌和,拌和时间为85-100s,然后加入剩余的水,再次进行拌和,拌和时间为85-105s,拌和后出料,进行正常施工、养护,得到路基混凝土。
CN202211118330.1A 2022-09-15 2022-09-15 一种路基混凝土及其制备方法 Active CN115196927B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211118330.1A CN115196927B (zh) 2022-09-15 2022-09-15 一种路基混凝土及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211118330.1A CN115196927B (zh) 2022-09-15 2022-09-15 一种路基混凝土及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115196927A CN115196927A (zh) 2022-10-18
CN115196927B true CN115196927B (zh) 2022-12-06

Family

ID=83573250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211118330.1A Active CN115196927B (zh) 2022-09-15 2022-09-15 一种路基混凝土及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115196927B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115872722B (zh) * 2023-02-07 2023-06-06 山东绿达建设发展集团有限公司 一种道路路面修补材料及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103290750A (zh) * 2013-06-04 2013-09-11 北京航空航天大学 一种胶结超(强)氯盐渍土的道路路基、基层、底基层及其施工方法
CN105152607A (zh) * 2015-07-11 2015-12-16 张信芳 一种性价比高的陶粒增强复合型加气砌块
CN106007538A (zh) * 2016-05-30 2016-10-12 江苏名和集团有限公司 一种抗渗混凝土外加剂
CN112624652A (zh) * 2020-12-22 2021-04-09 陈华 一种高性能混凝土掺合料及其制备方法
WO2021109994A1 (zh) * 2019-12-02 2021-06-10 哈尔滨工程大学 生态混凝土及制备方法、高耐久海洋混凝土结构建造方法
CN114524649A (zh) * 2022-03-30 2022-05-24 芜湖弘马新材料有限公司 一种用于隧道建设及维修加固的特种活性粉末混凝土及其制备方法及应用

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103290750A (zh) * 2013-06-04 2013-09-11 北京航空航天大学 一种胶结超(强)氯盐渍土的道路路基、基层、底基层及其施工方法
CN105152607A (zh) * 2015-07-11 2015-12-16 张信芳 一种性价比高的陶粒增强复合型加气砌块
CN106007538A (zh) * 2016-05-30 2016-10-12 江苏名和集团有限公司 一种抗渗混凝土外加剂
WO2021109994A1 (zh) * 2019-12-02 2021-06-10 哈尔滨工程大学 生态混凝土及制备方法、高耐久海洋混凝土结构建造方法
CN112624652A (zh) * 2020-12-22 2021-04-09 陈华 一种高性能混凝土掺合料及其制备方法
CN114524649A (zh) * 2022-03-30 2022-05-24 芜湖弘马新材料有限公司 一种用于隧道建设及维修加固的特种活性粉末混凝土及其制备方法及应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN115196927A (zh) 2022-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110041028A (zh) 一种利用建筑垃圾的再生混凝土及其制备方法
CN106396555A (zh) 一种基于纤维素纤维内养护的超高性能水泥基复合材料及其制备方法
CN108558303A (zh) 一种再生混凝土块材及其生产方法
SE524393C2 (sv) Metod för behandling av flygaska
CN110550914A (zh) 一种高强度混凝土及其制备方法
CN107540285B (zh) 一种使用废弃牡蛎壳制备磨细玻璃粉建筑砂浆的方法
CN113816696A (zh) 一种基于再生细骨料内养护的超高性能混凝土及其制备方法
CN115196927B (zh) 一种路基混凝土及其制备方法
CN110981234A (zh) 一种胶凝材料及其制备方法
CN114349431B (zh) 一种复合碱激发锂渣低温早强混凝土及其制备方法
CN110128083B (zh) 一种基于人工砂的高性能混凝土及其制备方法和应用
CN112919868B (zh) 一种利用漂珠制备高强轻骨料的方法
CN114349401A (zh) 一种高性能混凝土及其制备方法
CN117800702A (zh) 复合镁水泥与碱激发炉渣的路面快速修补砂浆及其制备方法
CN115010387B (zh) 一种高性能水泥及其制备方法
CN110078423A (zh) 一种吸附性透水砖及其制备方法
CN115650664A (zh) 一种多功能环境友好型生态混凝土及其制备方法
CN115259777A (zh) 一种环保轻骨料混凝土及其制备方法
CN112142405A (zh) 一种c80强度等级的高性能混凝土及其制备方法
CN106587867A (zh) 以河砂为原料制备的砌块及其制备方法
CN112499996A (zh) 一种减缩型铜渣混凝土的制备方法
CN114163182B (zh) 一种篮球场用弹性水泥混凝土及其制备方法
CN117285331B (zh) 一种高强度、高透水性的透水砖及其制备方法
RU2743159C1 (ru) Шлакощелочный материал для строительных изделий и способ его получения
CN108689643A (zh) 一种高强度路面砖及其制备方法

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