CN117185724A - 一种抗开裂混凝土及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及混凝土技术领域，提出了一种抗开裂混凝土及其制备方法，原料包括以下重量份的组分：水泥60‑80份、花岗岩粗骨料80‑100份、石灰岩细骨料100‑120份、混合填料40‑60份、减水剂4‑6份；混合填料包括海泡石和中空微珠。通过上述技术方案，解决了现有技术中的混凝土易开裂的问题。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，具体的，涉及一种抗开裂混凝土及其制备方法。
背景技术
混凝土是基础设施建设的主要用料。随着社会的发展，混凝土的应用范围日益拓展，暴露出的问题也随之增多。其中，较差的抗开裂性能是混凝土现有缺陷之一。随着强度不断提高，混凝土韧性变差，脆性提高，易产生裂缝。裂缝的出现、扩展会造成混凝土性能的降低，以致缩短寿命，限制了其应用。
工程中对混凝土裂缝的控制一般采取事后维修和定期修复，这不仅耗费大量的人力物力，而且对于细小裂缝也达不到有效的修复效果。因此，研发一种抗开裂混凝土，从根源上解决混凝土易开裂的问题，具有重要意义。
发明内容
本发明提出一种抗开裂混凝土及其制备方法，解决了相关技术中混凝土易开裂的问题。
本发明的技术方案如下：
本发明提出一种抗开裂混凝土，原料包括以下重量份的组分：水泥60-80份、花岗岩粗骨料80-100份、石灰岩细骨料100-120份、混合填料40-60份、减水剂4-6份；
所述混合填料包括海泡石和中空微珠。
作为进一步的技术方案，所述海泡石和中空微珠的质量比为1:4-2:3。
作为进一步的技术方案，所述花岗岩粗骨料的粒径为6-10mm，所述石灰岩细骨料的粒径为1-3mm。
作为进一步的技术方案，所述石灰岩细骨料为改性石灰岩细骨料，所述改性石灰岩细骨料包括以下组分：石灰岩、二氧化锰、丁腈橡胶。
作为进一步的技术方案，所述石灰岩和二氧化锰、丁腈橡胶的质量比为6-8:3:1。
作为进一步的技术方案，所述改性石灰岩细骨料的制备方法为：将丁腈橡胶溶于丙酮中，加入二氧化锰分散均匀，得到混合溶液，将所述混合溶液喷涂于石灰岩表面，干燥，得到所述改性石灰岩细骨料。
作为进一步的技术方案，所述减水剂为萘系减水剂或聚羧酸减水剂。
作为进一步的技术方案，按照GB/T 50081-2019中试件的养护方法养护7d后，根据GB/T 50081-2019测定所述抗开裂混凝土的抗压强度为58.6-73.5MPa。
作为进一步的技术方案，按照GB/T 50081-2019中试件的养护方法养护7d后，根据GB/T 50082-2009测定所述抗开裂混凝土单位面积上的总开裂面积为52-96 mm2/m2。
本发明还提出所述抗开裂混凝土的制备方法，包括以下步骤：将各原料混合均匀，加水混合至均匀，得到抗开裂混凝土。
本发明的工作原理及有益效果为：
1、本发明中，抗开裂混凝土中混合填料包括海泡石和中空微珠，两者协同作用，一方面可提高混凝土的保水性，另一方面可阻碍裂纹的拓展，提高混凝土抵抗变形能力，从而增强混凝土的抗压强度和抗开裂性能。
2、本发明中，当海泡石和中空微珠的质量比为1:4-2:3时，有助于进一步提高混凝土的抗压强度和抗开裂性能。
3、本发明中，通过二氧化锰和丁腈橡胶对石灰岩细骨料进行改性，避免了石灰岩细骨料中的碱性物质与水泥形成凝胶产生体积膨胀，并且二氧化锰可增加丁腈橡胶的粘性，既可以使改性石灰岩细骨料具有良好的稳定性，又可以增强改性石灰岩细骨料和混凝土中胶凝体的结合，从而进一步增强混凝土的抗开裂性能和抗压强度。
4、本发明中，当石灰岩和二氧化锰、丁腈橡胶的质量比为6-8:3:1时，可进一步提高混凝土的抗开裂性能。
具体实施方式
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都涉及本发明保护的范围。
下述实施例和对比例中，如无特殊说明，水泥为普通硅酸盐水泥，型号为P·O42.5R，花岗岩粗骨料的平均粒径为8mm，石灰岩细骨料的平均粒径为2mm，海泡石的货号为AG32445，中空微珠的型号为ST9040，丁腈橡胶的型号为DN4050，萘系减水剂的型号为SZ211123，聚羧酸减水剂的型号为TE211119。
实施例1
一种抗开裂混凝土的制备方法，包括以下步骤：将60份水泥、80份花岗岩粗骨料、100份石灰岩细骨料、10份海泡石、30份中空微珠、4份萘系减水剂混合均匀，加入120份水混合至均匀，得到抗开裂混凝土。
实施例2
一种抗开裂混凝土的制备方法，包括以下步骤：将80份水泥、100份花岗岩粗骨料、120份石灰岩细骨料、20份海泡石、40份中空微珠、6份聚羧酸减水剂混合均匀，加入160份水混合至均匀，得到抗开裂混凝土。
实施例3
一种抗开裂混凝土的制备方法，包括以下步骤：将80份水泥、100份花岗岩粗骨料、120份石灰岩细骨料、12份海泡石、48份中空微珠、6份聚羧酸减水剂混合均匀，加入160份水混合至均匀，得到抗开裂混凝土。
实施例4
一种抗开裂混凝土的制备方法，包括以下步骤：将80份水泥、100份花岗岩粗骨料、120份石灰岩细骨料、24份海泡石、36份中空微珠、6份聚羧酸减水剂混合均匀，加入160份水混合至均匀，得到抗开裂混凝土。
实施例5
一种抗开裂混凝土的制备方法，包括以下步骤：将80份水泥、100份花岗岩粗骨料、120份改性石灰岩细骨料、12份海泡石、48份中空微珠、6份聚羧酸减水剂混合均匀，加入160份水混合至均匀，得到抗开裂混凝土；
改性石灰岩细骨料的制备方法为：将15份丁腈橡胶溶于15份丙酮中，加入45份二氧化锰分散均匀，得到混合溶液，将混合溶液喷涂于60份石灰岩表面，干燥，得到改性石灰岩细骨料。
实施例6
一种抗开裂混凝土的制备方法，包括以下步骤：将80份水泥、100份花岗岩粗骨料、120份改性石灰岩细骨料、12份海泡石、48份中空微珠、6份聚羧酸减水剂混合均匀，加入160份水混合至均匀，得到抗开裂混凝土；
改性石灰岩细骨料的制备方法为：将8份丁腈橡胶溶于8份丙酮中，加入24份二氧化锰分散均匀，得到混合溶液，将混合溶液喷涂于88份石灰岩表面，干燥，得到改性石灰岩细骨料。
实施例7
一种抗开裂混凝土的制备方法，包括以下步骤：将80份水泥、100份花岗岩粗骨料、120份改性石灰岩细骨料、12份海泡石、48份中空微珠、6份聚羧酸减水剂混合均匀，加入160份水混合至均匀，得到抗开裂混凝土；
改性石灰岩细骨料的制备方法为：将12份丁腈橡胶溶于12份丙酮中，加入36份二氧化锰分散均匀，得到混合溶液，将混合溶液喷涂于72份石灰岩表面，干燥，得到改性石灰岩细骨料。
实施例8
一种抗开裂混凝土的制备方法，包括以下步骤：将80份水泥、100份花岗岩粗骨料、120份改性石灰岩细骨料、12份海泡石、48份中空微珠、6份聚羧酸减水剂混合均匀，加入160份水混合至均匀，得到抗开裂混凝土；
改性石灰岩细骨料的制备方法为：将10份丁腈橡胶溶于10份丙酮中，加入30份二氧化锰分散均匀，得到混合溶液，将混合溶液喷涂于80份石灰岩表面，干燥，得到改性石灰岩细骨料。
对比例1
本对比例与实施例1的区别仅在于，本对比例中未加入海泡石，中空微珠的重量份数为40份。
对比例2
本对比例与实施例1的区别仅在于，本对比例中未加入中空微珠，海泡石的重量份数为40份。
对比例3
本对比例与实施例1的区别仅在于，本对比例中未加入海泡石和中空微珠。
对实施例1-8和对比例1-3制备得到的抗开裂混凝土按照GB/T 50081-2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》中试件的养护方法进行养护，养护龄期为7d，对养护后的混凝土进行如下性能检测：
①抗压强度：根据GB/T 50081-2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》测定抗压强度；
②单位面积上的总开裂面积：根据GB/T 50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》测定单位面积上的总开裂面积。
测试结果如下表1所示。
表1抗开裂混凝土性能测试结果
由表中数据可知，本发明制备得到的混凝土具有良好的抗压强度和抗开裂性能。实施例2和实施例3-4对比表明，当海泡石和中空微珠的质量比为1:4-2:3时，有助于进一步提高混凝土的抗压强度和抗开裂性能。实施例3和实施例5-8对比表明，通过二氧化锰和丁腈橡胶对石灰岩细骨料改性，可进一步提高混凝土的抗压强度和抗开裂性能。实施例5-6和实施例7-8对比表明，当石灰岩和二氧化锰、丁腈橡胶的质量比为6-8:3:1时，可进一步提高混凝土的抗压强度，进一步降低混凝土单位面积上的总开裂面积。
实施例1和对比例1-3对比表明，由海泡石和中空微珠组成的混合填料，可以显著提高混凝土的抗压强度和抗开裂性能。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种抗开裂混凝土，其特征在于，原料包括以下重量份的组分：水泥60-80份、花岗岩粗骨料80-100份、石灰岩细骨料100-120份、混合填料40-60份、减水剂4-6份；
所述混合填料包括海泡石和中空微珠。
2.根据权利要求1所述的一种抗开裂混凝土，其特征在于，所述海泡石和中空微珠的质量比为1:4-2:3。
3.根据权利要求1所述的一种抗开裂混凝土，其特征在于，所述花岗岩粗骨料的粒径为6-10mm，所述石灰岩细骨料的粒径为1-3mm。
4.根据权利要求1所述的一种抗开裂混凝土，其特征在于，所述石灰岩细骨料为改性石灰岩细骨料，所述改性石灰岩细骨料包括以下组分：石灰岩、二氧化锰、丁腈橡胶。
5.根据权利要求4所述的一种抗开裂混凝土，其特征在于，所述石灰岩和二氧化锰、丁腈橡胶的质量比为6-8:3:1。
6.根据权利要求5所述的一种抗开裂混凝土，其特征在于，所述改性石灰岩细骨料的制备方法为：将丁腈橡胶溶于丙酮中，加入二氧化锰分散均匀，得到混合溶液，将所述混合溶液喷涂于石灰岩表面，干燥，得到所述改性石灰岩细骨料。
7.根据权利要求1所述的一种抗开裂混凝土，其特征在于，所述减水剂为萘系减水剂或聚羧酸减水剂。
8. 根据权利要求1所述的一种抗开裂混凝土，其特征在于，按照GB/T 50081-2019中试件的养护方法养护7d后，根据GB/T 50081-2019测定所述抗开裂混凝土的抗压强度为58.6-73.5MPa。
9. 根据权利要求1所述的一种抗开裂混凝土，其特征在于，按照GB/T 50081-2019中试件的养护方法养护7d后，根据GB/T 50082-2009测定所述抗开裂混凝土单位面积上的总开裂面积为52-96mm2/m2。
10.一种如权利要求1-9任意一项所述的抗开裂混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将各原料混合均匀，加水混合至均匀，得到抗开裂混凝土。
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| GR01 | Patent grant | ||
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