CN115231878A - 一种高抗折混凝土及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高抗折混凝土及其制备方法，该高抗折混凝土包括如下重量份的原料：碎石110～130份、沙子100～150份、水泥40～60份、纳米二氧化硅10～20份、黏土20～30份、减水剂3～5份、聚丙烯纤维4～8份、羟甲基纤维素钠2～4份和水100～150份；本发明混凝土中通过黏土、聚丙烯纤维、纳米二氧化硅、羟甲基纤维素钠的添加能够提高各原料组分紧密结合，并显著促进水泥水化，最终提高制备混凝土的抗压强度和抗折强度。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，具体涉及一种高抗折混凝土及其制备方法。
背景技术
混凝土(Concrete)，简称为砼：是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料；与水(可含外加剂和掺合料)按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土。
混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而使其用量越来越大。同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽等特点。这些特点使其使用范围十分广泛，不仅在各种土木工程中使用，就是造船业，机械工业，海洋的开发，地热工程等，混凝土也是重要的材料。
目前，现有混凝土的抗压抗折强度较低，一般是通过增加水泥用量或在混凝土浇筑过程中添加钢筋材料以提高抗压抗折性能，但上述处理方式增加了施工成本。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高抗折混凝土及其制备方法，该混凝土通过各原料种类以及用量的选择，显著提高了混凝土的抗压抗折强度，提高了混凝土的应用范围。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
本发明第一方面提供一种高抗折混凝土，所述高抗折混凝土包括如下重量份的原料：
碎石110～130份、沙子100～150份、水泥40～60份、纳米二氧化硅10～20份、黏土20～30份、减水剂3～5份、聚丙烯纤维4～8份、羟甲基纤维素钠2～4份和水100～150份。
优选地，所述高抗折混凝土包括如下重量份的原料：
碎石120份、沙子130份、水泥50份、纳米二氧化硅15份、黏土25份、减水剂4份、聚丙烯纤维6份、羟甲基纤维素钠3份和水130份。
优选地，所述碎石由如下百分含量组分构成：粗碎石10％～20％、中碎石40％～60％，余量为细碎石。
优选地，所述粗碎石粒径为25～35mm，中碎石粒径为10～20mm，细碎石粒径为2～5mm。
优选地，所述水泥为强度等级为52.5或62.5的硅酸盐水泥。
优选地，所述减水剂为萘磺酸盐和/或氨基酸磺酸盐。
优选地，所述纳米二氧化硅粒径为20～50nm。
本发明第二方面提供了一种上述高抗折混凝土的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(a)将碎石、沙子、水泥、纳米二氧化硅和黏土混匀，得到混合物；
(b)将羟甲基纤维素钠溶液水，得到水溶液；
(c)将水溶液和混合物混合搅拌均匀，再加入减水剂和聚丙烯纤维再次搅拌混匀，即得所述高抗折混凝土。
与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：
本发明混凝土中通过黏土、聚丙烯纤维、纳米二氧化硅、羟甲基纤维素钠的添加能够提高各原料组分紧密结合，并显著促进水泥水化，最终提高制备混凝土的抗压强度和抗折强度。
本发明通过对碎石粒径的限定，使得碎石、沙子等原料达到级配效果，提高制备混凝土的整体性能。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
实施例1
一、高抗折混凝土
上述高抗折混凝土包括如下重量份的原料：
碎石110份、沙子100份、水泥40份、纳米二氧化硅10份、黏土20份、减水剂3份、聚丙烯纤维4份、羟甲基纤维素钠2份和水100份，其中，
碎石由如下百分含量组分构成：粗碎石10％、中碎石60％，余量为细碎石；
粗碎石粒径为25～35mm，中碎石粒径为10～20mm，细碎石粒径为2～5mm；
水泥为强度等级为62.5的硅酸盐水泥；
减水剂为萘磺酸盐和/或氨基酸磺酸盐；
纳米二氧化硅粒径为20～50nm。
二、制备方法
上述高抗折混凝土的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
(a)将碎石、沙子、水泥、纳米二氧化硅和黏土混匀，得到混合物；
(b)将羟甲基纤维素钠溶液水，得到水溶液；
(c)将水溶液和混合物混合搅拌均匀，再加入减水剂和聚丙烯纤维再次搅拌混匀，即得所述高抗折混凝土。
实施例2
一、高抗折混凝土
上述高抗折混凝土包括如下重量份的原料：
碎石130份、沙子150份、水泥60份、纳米二氧化硅20份、黏土30份、减水剂5份、聚丙烯纤维8份、羟甲基纤维素钠4份和水150份，其中，
碎石由如下百分含量组分构成：粗碎石20％、中碎石40％，余量为细碎石；
粗碎石粒径为25～35mm，中碎石粒径为10～20mm，细碎石粒径为2～5mm；
水泥为强度等级为52.5的硅酸盐水泥；
减水剂为萘磺酸盐和/或氨基酸磺酸盐；
纳米二氧化硅粒径为20～50nm。
二、制备方法
上述高抗折混凝土的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
(a)将碎石、沙子、水泥、纳米二氧化硅和黏土混匀，得到混合物；
(b)将羟甲基纤维素钠溶液水，得到水溶液；
(c)将水溶液和混合物混合搅拌均匀，再加入减水剂和聚丙烯纤维再次搅拌混匀，即得所述高抗折混凝土。
实施例3
一、高抗折混凝土
上述高抗折混凝土包括如下重量份的原料：
碎石120份、沙子130份、水泥50份、纳米二氧化硅15份、黏土25份、减水剂4份、聚丙烯纤维6份、羟甲基纤维素钠3份和水130份，其中，
碎石由如下百分含量组分构成：粗碎石15％、中碎石50％，余量为细碎石；
粗碎石粒径为25～35mm，中碎石粒径为10～20mm，细碎石粒径为2～5mm；
水泥为强度等级为52.5的硅酸盐水泥；
减水剂为萘磺酸盐；
纳米二氧化硅粒径为20～50nm。
二、制备方法
上述高抗折混凝土的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
(a)将碎石、沙子、水泥、纳米二氧化硅和黏土混匀，得到混合物；
(b)将羟甲基纤维素钠溶液水，得到水溶液；
(c)将水溶液和混合物混合搅拌均匀，再加入减水剂和聚丙烯纤维再次搅拌混匀，即得所述高抗折混凝土。
实施例4
一、高抗折混凝土
上述高抗折混凝土包括如下重量份的原料：
碎石120份、沙子130份、水泥50份、纳米二氧化硅15份、黏土25份、减水剂4份、聚丙烯纤维6份、羟甲基纤维素钠3份和水130份，其中，
碎石由如下百分含量组分构成：粗碎石25％、中碎石35％，余量为细碎石；
粗碎石粒径为25～35mm，中碎石粒径为10～20mm，细碎石粒径为2～5mm；
水泥为强度等级为52.5的硅酸盐水泥；
减水剂为萘磺酸盐；
纳米二氧化硅粒径为20～50nm。
二、制备方法
上述高抗折混凝土的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
(a)将碎石、沙子、水泥、纳米二氧化硅和黏土混匀，得到混合物；
(b)将羟甲基纤维素钠溶液水，得到水溶液；
(c)将水溶液和混合物混合搅拌均匀，再加入减水剂和聚丙烯纤维再次搅拌混匀，即得所述高抗折混凝土。
实施例5
一、高抗折混凝土
上述高抗折混凝土包括如下重量份的原料：
碎石120份、沙子130份、水泥50份、纳米二氧化硅15份、黏土25份、减水剂4份、聚丙烯纤维6份、羟甲基纤维素钠3份和水130份，其中，
碎石由如下百分含量组分构成：粗碎石15％、中碎石50％，余量为细碎石；
粗碎石粒径为20～30mm，中碎石粒径为10～20mm，细碎石粒径为2～10mm；
水泥为强度等级为52.5的硅酸盐水泥；
减水剂为萘磺酸盐；
纳米二氧化硅粒径为20～50nm。
二、制备方法
上述高抗折混凝土的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
(a)将碎石、沙子、水泥、纳米二氧化硅和黏土混匀，得到混合物；
(b)将羟甲基纤维素钠溶液水，得到水溶液；
(c)将水溶液和混合物混合搅拌均匀，再加入减水剂和聚丙烯纤维再次搅拌混匀，即得所述高抗折混凝土。
对比例1
一、高抗折混凝土
上述高抗折混凝土包括如下重量份的原料：
碎石120份、沙子130份、水泥50份、纳米二氧化硅40份、减水剂4份、聚丙烯纤维6份、羟甲基纤维素钠3份和水130份，其中，
碎石由如下百分含量组分构成：粗碎石15％、中碎石50％，余量为细碎石；
粗碎石粒径为25～35mm，中碎石粒径为10～20mm，细碎石粒径为2～5mm；
水泥为强度等级为52.5的硅酸盐水泥；
减水剂为萘磺酸盐；
纳米二氧化硅粒径为20～50nm。
二、制备方法
上述高抗折混凝土的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
(a)将碎石、沙子、水泥、纳米二氧化硅和黏土混匀，得到混合物；
(b)将羟甲基纤维素钠溶液水，得到水溶液；
(c)将水溶液和混合物混合搅拌均匀，再加入减水剂和聚丙烯纤维再次搅拌混匀，即得所述高抗折混凝土。
对比例2
一、高抗折混凝土
上述高抗折混凝土包括如下重量份的原料：
碎石120份、沙子130份、水泥50份、纳米二氧化硅18份、黏土25份、减水剂4份、聚丙烯纤维6份和水130份，其中，
碎石由如下百分含量组分构成：粗碎石15％、中碎石50％，余量为细碎石；
粗碎石粒径为25～35mm，中碎石粒径为10～20mm，细碎石粒径为2～5mm；
水泥为强度等级为52.5的硅酸盐水泥；
减水剂为萘磺酸盐；
纳米二氧化硅粒径为20～50nm。
二、制备方法
上述高抗折混凝土的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
(a)将碎石、沙子、水泥、纳米二氧化硅和黏土混匀，得到混合物；
(b)将羟甲基纤维素钠溶液水，得到水溶液；
(c)将水溶液和混合物混合搅拌均匀，再加入减水剂和聚丙烯纤维再次搅拌混匀，即得所述高抗折混凝土。
实验例
分别按照实施例3～5以及对照例1～2获得混凝土；
按照GB、T50081-2002标准中方法对不同混凝土进行7天和28天的抗压强度和抗折强度进行检测；
检测结果如表1所示：
表1
由表1可知：
本发明实施例和对比例制备得到的混凝土均具有一定的抗压强度和抗折性能，相比于对比例，实施例制备的混凝土具有更加的抗压、抗折强度。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (8)
1.一种高抗折混凝土，其特征在于，包括如下重量份的原料：
碎石110～130份、沙子100～150份、水泥40～60份、纳米二氧化硅10～20份、黏土20～30份、减水剂3～5份、聚丙烯纤维4～8份、羟甲基纤维素钠2～4份和水100～150份。
2.根据权利要求1所述的高抗折混凝土，其特征在于，包括如下重量份的原料：
碎石120份、沙子130份、水泥50份、纳米二氧化硅15份、黏土25份、减水剂4份、聚丙烯纤维6份、羟甲基纤维素钠3份和水130份。
3.根据权利要求1或2所述的高抗折混凝土，其特征在于，所述碎石由如下百分含量组分构成：粗碎石10％～20％、中碎石40％～60％，余量为细碎石。
4.根据权利要求3所述的高抗折混凝土，其特征在于，所述粗碎石粒径为25～35mm，中碎石粒径为10～20mm，细碎石粒径为2～5mm。
5.根据权利要求1或2所述的高抗折混凝土，其特征在于，所述水泥为强度等级为52.5或62.5的硅酸盐水泥。
6.根据权利要求1所述的高抗折混凝土，其特征在于，所述减水剂为萘磺酸盐和/或氨基酸磺酸盐。
7.根据权利要求1所述的高抗折混凝土，其特征在于，所述纳米二氧化硅粒径为20～50nm。
8.权利要求1～7任一所述的高抗折混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)将碎石、沙子、水泥、纳米二氧化硅和黏土混匀，得到混合物；
(b)将羟甲基纤维素钠溶液水，得到水溶液；
(c)将水溶液和混合物混合搅拌均匀，再加入减水剂和聚丙烯纤维再次搅拌混匀，即得所述高抗折混凝土。
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