CN117923861A - 一种高强度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，具体公开了一种高强度混凝土，其原料按质量份包括：硅酸盐水泥20‑40，粉煤灰10‑30，硅粉1‑5，矿粉1‑10，表面润湿剂1‑2，细集料20‑50，粗集料40‑100，纤维填料1‑10，外加剂1‑3，水15‑35；纤维填料采用在黏胶纤维表面结合二氧化硅颗粒后再接枝十六烷基三甲氧基硅烷得到。本发明公开了上述高强度混凝土制备方法，包括：将水、表面润湿剂混合均匀，加入细集料搅拌5‑15s，得到预混料a；向预混料a中加入硅酸盐水泥、粉煤灰、硅粉、矿粉搅拌均匀得到预混料b；向预混料b中加入粗集料、纤维填料、水搅拌均匀向其中加入外加剂混合均匀得到高强度混凝土。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，尤其涉及一种高强度混凝土及其制备方法。
背景技术
混凝土，以水泥为胶凝材料，砂、石为集料，与水按一定比例配合，经搅拌所得。混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，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、海洋开发、地热工程等领域，混凝土也是重要的材料。
随着现代建筑技术的发展，对水泥混凝土建筑材料也提出了更高的需求。混凝土作为路面铺装材料，要求既要有足够的强度，又要有良好的透水性，但其疏松多孔的性质决定与高强度性能的矛盾性。
同时，传统的水泥混凝土是按照配合比把计量后的水泥、掺和料、细集料、粗集料、水、外加剂混在一起搅拌，而胶凝材料加水后容易形成小胶凝团粒，导致胶凝材料不能充分水化，各组成材料之间也易形成大量气泡，进一步严重影响混凝土抗冻性能和耐久性。
因此，如何制备一种既可保证其透水性和抗冻融性，又可维持其强度的混凝土，是本领域技术人员所亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高强度混凝土及其制备方法。
一种高强度混凝土，其原料按质量份包括：硅酸盐水泥20-40份，粉煤灰10-30份，硅粉1-5份，矿粉1-10份，表面润湿剂1-2份，细集料20-50份，粗集料40-100份，纤维填料1-10份，外加剂1-3份，水15-35份；纤维填料采用在黏胶纤维表面结合二氧化硅颗粒后再接枝十六烷基三甲氧基硅烷得到。
优选地，黏胶纤维的干态强度为31.5-33.6cN/tex。
优选地，纤维填料采用如下具体步骤制取：将硅酸钠加入至水中搅拌均匀，搅拌状态下向其中加入浓硝酸，继续搅拌10-30min，调节体系呈中性，向其中加入黏胶纤维，40-60℃静置20-40min，取出，真空干燥；再次放入原体系中浸泡10-30min，取出，真空干燥；浸泡至无水乙醇中，加入十六烷基三甲氧基硅烷，40-60℃超声处理5-15min，取出，真空干燥得到纤维填料。
优选地，浓硝酸的浓度9-10mol/L。
优选地，超声频率为2-10kHz。
优选地，硅酸钠、黏胶纤维、十六烷基三甲氧基硅烷的质量比为1-4：5-15：1-2。
优选地，外加剂包括：减水剂、缓凝剂、消泡剂，其中减水剂、缓凝剂、消泡剂的质量比为1-2：1-2：1-2。
优选地，减水剂为聚羧酸减水剂、萘系减水剂、脂肪族减水剂、氨基磺酸减水剂中一种。
上述高强度混凝土制备方法，包括如下步骤：
S1、将水、表面润湿剂混合均匀，加入细集料搅拌5-15s，得到预混料a；
S2、向预混料a中加入硅酸盐水泥、粉煤灰、硅粉、矿粉搅拌均匀得到预混料b；
S3、向预混料b中加入粗集料、纤维填料、水搅拌均匀，向其中加入外加剂混合均匀得到高强度混凝土。
优选地，S1中所用水与S3中所用水的质量比为10-20：5-15。
有益效果
本发明在硅酸盐水泥、细集料、粗集料中加入一定量的纤维填料，极大地提高了混凝土的抗压性能，而在提高混凝土强度的同时，还增强混凝土的抗冻性能。
本发明在黏胶纤维表面通过两次负载结合纳米二氧化硅颗粒，形成微纳米凸起，再配合十六烷基三甲氧基硅烷作用，使所得纤维填料超疏水性能优异。接着采用纤维填料与粗集料、细集料复配，不仅可有效提高混凝土的连接强度和抗压性能，使纤维混合物能够与粗、细骨料连接地更为紧密，提高混凝土结构的柔韧性，同时由于纤维填料表面超疏水性能优异，可在混凝土内部形成可促使水顺畅通过的网络通道，有效避免水在混凝土中停留，有效增强抗冻性能。
而纤维填料与硅酸盐水泥配合，不仅可有效增强水化反应程度，促使形成更多胶凝体，并在胶凝体中形成具有多向纤维网络结构体系，产物表现出优异的机械性能，尤其是尺寸稳定性，使混凝土块在受力过程中可有效限制裂纹延伸，在降低混凝土重量的前提下，显著提高混凝土的强度、韧性。
本发明由于黏胶纤维表面结合有一层呈微纳米凸起的粗糙二氧化硅层网络结构，可在水泥基混凝土内部形成多向透水网络，不仅可提高混凝土透水性能，同时可防止混凝土发生冻融破坏，改善透水混凝土的抗冻融性能，而且在受力过程中能快速转移应力，抑制裂纹延伸扩展，所得混凝土自重轻，结构耐久性好。
附图说明
图1为实施例5和对比例1-3所得混凝土经脱模养护后抗压强度和抗折强度对比图。
图2为实施例5和对比例1-3所得混凝土经脱模养护后抗拉强度和透水系数对比图。
图3为实施例5和对比例1-3所得混凝土养护件经25次冻融循环后抗压强度损失率和质量损失率对比图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
下述所用硅粉（硅含量≥95%，粒径0.1-0.15μm）购自山东博肯硅材料有限公司；矿粉的型号S95（含铁60-68%，粒径0.1-0.15μm），为购自灵寿县金芊矿产品加工厂；萘系高效减水剂的型号为SY-05，购自南京恒逸佳贸易有限公司；氨基磺酸盐系高效减水剂的型号为YC-AJS，购自陕西延长石油能源科技有限公司；聚羧酸高性能减水剂的型号为LonS-P，购自浙江吉盛化学建材有限公司；葡萄糖酸钠购自苏州文良精细化工有限公司；混凝土高效消泡粉的型号为DF-1015，购自东莞市德丰消泡剂有限公司。
实施例1
一种高强度混凝土，其原料包括：42.5硅酸盐水泥20kg，粉煤灰10kg，硅粉1kg，矿粉1kg，十二烷基苯磺酸钠1kg，粒径为1.5-4mm的细集料20kg，粒径为5-16mm的粗集料40kg，纤维填料1kg，外加剂1kg，水15kg。
纤维填料采用如下具体步骤制取：将1kg硅酸钠加入至20kg水中搅拌均匀，搅拌状态下向其中加入1kg浓度9mol/L浓硝酸，继续搅拌10min，调节体系呈中性，向其中加入5kg干态强度为31.5cN/tex的黏胶纤维，在温度40℃静置20min，取出，真空干燥；再次放入原体系中浸泡10min，取出，真空干燥；浸泡至20kg无水乙醇中，加入1kg十六烷基三甲氧基硅烷，在温度40℃超声处理5min，超声频率为2kHz，取出，真空干燥。
外加剂由萘系高效减水剂和葡萄糖酸钠、混凝土高效消泡粉按质量比为1：1：1组成。
上述高强度混凝土的制备方法，包括如下步骤：
S1、将10kg水、十二烷基苯磺酸钠混合均匀，加入细集料，以30r/min搅拌5s，得到预混料a；
S2、向预混料a中加入42.5硅酸盐水泥、粉煤灰、硅粉、矿粉搅拌均匀得到预混料b；
S3、向预混料b中加入粗集料、纤维填料、5kg水搅拌均匀，向其中加入外加剂混合均匀。
实施例2
一种高强度混凝土，其原料包括：42.5硅酸盐水泥40kg，粉煤灰30kg，硅粉5kg，矿粉10kg，十二烷基苯磺酸钠2kg，粒径为1.5-4mm的细集料50kg，粒径为5-16mm的粗集料100kg，纤维填料10kg，外加剂3kg，水35kg。
纤维填料采用如下具体步骤制取：将4kg硅酸钠加入至50kg水中搅拌均匀，搅拌状态下向其中加入2kg浓度10mol/L浓硝酸，继续搅拌30min，调节体系呈中性，向其中加入15kg干态强度为33.6cN/tex的黏胶纤维，在温度60℃静置40min，取出，真空干燥；再次放入原体系中浸泡30min，取出，真空干燥；浸泡至50kg无水乙醇中，加入2kg十六烷基三甲氧基硅烷，在温度60℃超声处理15min，超声频率为10kHz，取出，真空干燥。
外加剂由萘系高效减水剂和葡萄糖酸钠、混凝土高效消泡粉按质量比为2：2：1组成。
上述高强度混凝土的制备方法，包括如下步骤：
S1、将20kg水、十二烷基苯磺酸钠混合均匀，加入细集料，以50r/min搅拌15s，得到预混料a；
S2、向预混料a中加入42.5硅酸盐水泥、粉煤灰、硅粉、矿粉搅拌均匀得到预混料b；
S3、向预混料b中加入粗集料、纤维填料、15kg水搅拌均匀，向其中加入外加剂混合均匀。
实施例3
一种高强度混凝土，其原料包括：42.5硅酸盐水泥25kg，粉煤灰25kg，硅粉2kg，矿粉7kg，渗透JFC1.3kg，粒径为1.5-4mm的细集料40kg，粒径为5-16mm的粗集料60kg，纤维填料8kg，外加剂1.5kg，水30kg。
纤维填料采用如下具体步骤制取：将3kg硅酸钠加入至30kg水中搅拌均匀，搅拌状态下向其中加入1.7kg浓度9.2mol/L浓硝酸，继续搅拌25min，调节体系呈中性，向其中加入8kg干态强度为32.7cN/tex的黏胶纤维，在温度45℃静置35min，取出，真空干燥；再次放入原体系中浸泡15min，取出，真空干燥；浸泡至40kg无水乙醇中，加入1.3kg十六烷基三甲氧基硅烷，在温度55℃超声处理8min，超声频率为8kHz，取出，真空干燥。
外加剂由氨基磺酸盐系高效减水剂和葡萄糖酸钠、混凝土高效消泡粉按质量比为1.3：1.8：1.1组成。
上述高强度混凝土的制备方法，包括如下步骤：
S1、将18kg水、渗透JFC混合均匀，加入细集料，以35r/min搅拌12s，得到预混料a；
S2、向预混料a中加入42.5硅酸盐水泥、粉煤灰、硅粉、矿粉搅拌均匀得到预混料b；
S3、向预混料b中加入粗集料、纤维填料、12kg水搅拌均匀，向其中加入外加剂混合均匀。
实施例4
一种高强度混凝土，其原料包括：42.5硅酸盐水泥35kg，粉煤灰15kg，硅粉4kg，矿粉3kg，渗透JFC1.7kg，粒径为1.5-4mm的细集料30kg，粒径为5-16mm的粗集料80kg，纤维填料2kg，外加剂2.5kg，水20kg。
纤维填料采用如下具体步骤制取：将2kg硅酸钠加入至40kg水中搅拌均匀，搅拌状态下向其中加入1.3kg浓度9.8mol/L浓硝酸，继续搅拌15min，调节体系呈中性，向其中加入12kg干态强度为32.1cN/tex的黏胶纤维，在温度55℃静置25min，取出，真空干燥；再次放入原体系中浸泡25min，取出，真空干燥；浸泡至30kg无水乙醇中，加入1.7kg十六烷基三甲氧基硅烷，在温度45℃超声处理12min，超声频率为4kHz，取出，真空干燥。
外加剂由氨基磺酸盐系高效减水剂和葡萄糖酸钠、混凝土高效消泡粉按质量比为1.7：1.2：1.5组成。
上述高强度混凝土的制备方法，包括如下步骤：
S1、将12kg水、渗透JFC混合均匀，加入细集料，以45r/min搅拌8s，得到预混料a；
S2、向预混料a中加入42.5硅酸盐水泥、粉煤灰、硅粉、矿粉搅拌均匀得到预混料b；
S3、向预混料b中加入粗集料、纤维填料、8kg水搅拌均匀，向其中加入外加剂混合均匀。
实施例5
一种高强度混凝土，其原料包括：42.5硅酸盐水泥30kg，粉煤灰20kg，硅粉3kg，矿粉5kg，拉开粉BX1.5kg，粒径为1.5-4mm的细集料35kg，粒径为5-16mm的粗集料70kg，纤维填料5kg，外加剂2kg，水25kg。
纤维填料采用如下具体步骤制取：将2.5kg硅酸钠加入至35kg水中搅拌均匀，搅拌状态下向其中加入1.5kg浓度9.5mol/L浓硝酸，继续搅拌20min，调节体系呈中性，向其中加入10kg干态强度为32.3cN/tex的黏胶纤维，在温度50℃静置30min，取出，真空干燥；再次放入原体系中浸泡20min，取出，真空干燥；浸泡至35kg无水乙醇中，加入1.5kg十六烷基三甲氧基硅烷，在温度50℃超声处理10min，超声频率为6kHz，取出，真空干燥。
外加剂由聚羧酸高性能减水剂和葡萄糖酸钠、混凝土高效消泡粉按质量比为1.5：1.5：1.3组成。
上述高强度混凝土的制备方法，包括如下步骤：
S1、将15kg水、拉开粉BX混合均匀，加入细集料，以40r/min搅拌10s，得到预混料a；
S2、向预混料a中加入42.5硅酸盐水泥、粉煤灰、硅粉、矿粉搅拌均匀得到预混料b；
S3、向预混料b中加入粗集料、纤维填料、10kg水搅拌均匀，向其中加入外加剂混合均匀。
对比例1
一种高强度混凝土，其原料包括：42.5硅酸盐水泥30kg，粉煤灰20kg，硅粉3kg，矿粉5kg，拉开粉BX1.5kg，粒径为1.5-4mm的细集料35kg，粒径为5-16mm的粗集料70kg，32.3cN/tex的黏胶纤维5kg，外加剂2kg，水25kg。
外加剂由聚羧酸高性能减水剂和葡萄糖酸钠、混凝土高效消泡粉按质量比为1.5：1.5：1.3组成。
上述高强度混凝土的制备方法，包括如下步骤：
S1、将15kg水、拉开粉BX混合均匀，加入细集料，以40r/min搅拌10s，得到预混料a；
S2、向预混料a中加入42.5硅酸盐水泥、粉煤灰、硅粉、矿粉搅拌均匀得到预混料b；
S3、向预混料b中加入粗集料、黏胶纤维、10kg水搅拌均匀，向其中加入外加剂混合均匀。
对比例2
一种高强度混凝土，其原料包括：42.5硅酸盐水泥30kg，粉煤灰20kg，硅粉3kg，矿粉5kg，拉开粉BX1.5kg，粒径为1.5-4mm的细集料35kg，粒径为5-16mm的粗集料70kg，纤维填料5kg，外加剂2kg，水25kg。
纤维填料采用如下具体步骤制取：将2.5kg硅酸钠加入至35kg水中搅拌均匀，搅拌状态下向其中加入1.5kg浓度9.5mol/L浓硝酸，继续搅拌20min，调节体系呈中性，向其中加入10kg干态强度为32.3cN/tex的黏胶纤维，在温度50℃静置30min，取出，真空干燥；再次放入原体系中浸泡20min，取出，真空干燥。
外加剂由聚羧酸高性能减水剂和葡萄糖酸钠、混凝土高效消泡粉按质量比为1.5：1.5：1.3组成。
上述高强度混凝土的制备方法，包括如下步骤：
S1、将15kg水、拉开粉BX混合均匀，加入细集料，以40r/min搅拌10s，得到预混料a；
S2、向预混料a中加入42.5硅酸盐水泥、粉煤灰、硅粉、矿粉搅拌均匀得到预混料b；
S3、向预混料b中加入粗集料、纤维填料、10kg水搅拌均匀，向其中加入外加剂混合均匀。
对比例3
一种高强度混凝土，其原料包括：42.5硅酸盐水泥30kg，粉煤灰20kg，硅粉3kg，矿粉5kg，拉开粉BX1.5kg，粒径为1.5-4mm的细集料35kg，粒径为5-16mm的粗集料70kg，外加剂2kg，水25kg。
外加剂由聚羧酸高性能减水剂和葡萄糖酸钠、混凝土高效消泡粉按质量比为1.5：1.5：1.3组成。
上述高强度混凝土的制备方法，包括如下步骤：
S1、将15kg水、拉开粉BX混合均匀，加入细集料，以40r/min搅拌10s，得到预混料a；
S2、向预混料a中加入42.5硅酸盐水泥、粉煤灰、硅粉、矿粉搅拌均匀得到预混料b；
S3、向预混料b中加入粗集料、10kg水搅拌均匀，向其中加入外加剂混合均匀。
采用实施例5和对比例1-3所得混凝土注入模具，脱模后养护28d，然后参考GB/T50081-2019《混凝土力学和物理性能试验方法标准》对各组试样进行抗压、抗折和抗拉性能测试；参考CJJ/T 135-2009《透水水泥混凝土路面技术规程》对各组试样的透水系数进行测定。
如图1和图2所示，实施例5所得混凝土的各项指标均为最优。
将上述养护28d后实施例5和对比例1-3所得混凝土试样置于20±2℃水中浸泡4d，浸泡水面高出试件顶面25.0±5.0mm；浸泡完成后，取出试件并擦除试件表面水分，对外观尺寸进行测量、称重；将各试件放入试件盒内并放入冻融箱中，试件与试件盒壁之间留有20mm空隙；而快冻试验中，应向试件盒内注入清水，水面的高度高出试件50mm；当冻融箱内温度降至-18℃时开始计时，每次冻融循环中冷冻时间为4h，冷冻结束后立即加入温度为19.0±1.0℃的水，加水时间在10min内，水面高于试件20mm以上，融化时间为4h；融化完毕后视该次冻融循环结束，可进行下一次冻融循环，当冻融达到以下三种情况之一即可停止试验。
（1）达到25次循环；
（2）抗压强度损失率已达到25%；
（3）质量损失率已达到5%。
如图3所示，三组试件均达到25次循环，而实施例5所得混凝土的抗压强度损失率和质量损失率最低。
本申请人认为：这是由于本发明在黏胶纤维表面通过两次负载结合纳米二氧化硅颗粒，形成微纳米凸起，再配合十六烷基三甲氧基硅烷作用，使所得纤维填料超疏水性能优异。接着采用纤维填料与粗集料、细集料复配，不仅可有效提高混凝土的连接强度和抗压性能，使纤维混合物能够与粗、细骨料连接地更为紧密，提高混凝土结构的柔韧性，同时由于纤维填料表面超疏水性能优异，可在混凝土内部形成可促使水顺畅通过的网络通道，提高混凝土的透水系数，有效避免水在混凝土中停留。而纤维填料与硅酸盐水泥配合，不仅可有效增强水化反应程度，促使形成更多胶凝体，并在胶凝体中形成具有多向纤维网络结构体系，产物表现出优异的机械性能；同时由于黏胶纤维表面结合有一层呈微纳米凸起的粗糙二氧化硅层，使混凝土块在受力过程中可有效限制裂纹延伸，在降低混凝体重量的前提下，显著提高混凝土的强度、韧性。同时，本发明采用硅酸盐水泥、细集料、粗集料配合纤维填料，极大地提高了混凝土的抗压性能，而在提高混凝土强度的同时，还增强混凝土的抗冻性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高强度混凝土，其特征在于，其原料按质量份包括：硅酸盐水泥20-40份，粉煤灰10-30份，硅粉1-5份，矿粉1-10份，表面润湿剂1-2份，细集料20-50份，粗集料40-100份，纤维填料1-10份，外加剂1-3份，水15-35份；
纤维填料采用在黏胶纤维表面结合二氧化硅颗粒后再接枝十六烷基三甲氧基硅烷得到。
2.根据权利要求1所述高强度混凝土，其特征在于，黏胶纤维的干态强度为31.5-33.6cN/tex。
3.根据权利要求1所述高强度混凝土，其特征在于，纤维填料采用如下具体步骤制取：将硅酸钠加入至水中搅拌均匀，搅拌状态下向其中加入浓硝酸，继续搅拌10-30min，调节体系呈中性，向其中加入黏胶纤维，40-60℃静置20-40min，取出，真空干燥；再次放入原体系中浸泡10-30min，取出，真空干燥；浸泡至无水乙醇中，加入十六烷基三甲氧基硅烷，40-60℃超声处理5-15min，取出，真空干燥得到纤维填料。
4.根据权利要求3所述高强度混凝土，其特征在于，浓硝酸的浓度9-10mol/L。
5.根据权利要求3所述高强度混凝土，其特征在于，超声频率为2-10kHz。
6.根据权利要求3所述高强度混凝土，其特征在于，硅酸钠、黏胶纤维、十六烷基三甲氧基硅烷的质量比为1-4：5-15：1-2。
7.根据权利要求1所述高强度混凝土，其特征在于，外加剂包括：减水剂、缓凝剂、消泡剂，其中减水剂、缓凝剂、消泡剂的质量比为1-2：1-2：1-2。
8.根据权利要求1所述高强度混凝土，其特征在于，减水剂为聚羧酸减水剂、萘系减水剂、脂肪族减水剂、氨基磺酸减水剂中一种。
9.一种如权利要求1-8任一项所述高强度混凝土制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将水、表面润湿剂混合均匀，加入细集料搅拌5-15s，得到预混料a；
S2、向预混料a中加入硅酸盐水泥、粉煤灰、硅粉、矿粉搅拌均匀得到预混料b；
S3、向预混料b中加入粗集料、纤维填料、水搅拌均匀，向其中加入外加剂混合均匀得到高强度混凝土。
10.根据权利要求9所述高强度混凝土制备方法，其特征在于，S1中所用水与S3中所用水的质量比为10-20：5-15。
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Citations (4)
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| CN114133203A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-03-04 | 舒城诚鑫建材有限公司 | 石膏膨胀珍珠岩混合自保温材料及其生产工艺 |
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| CN114133203A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-03-04 | 舒城诚鑫建材有限公司 | 石膏膨胀珍珠岩混合自保温材料及其生产工艺 |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 陈娅等: "纤维表面改性对EGC力学性能的影响", 硅酸盐通报, vol. 42, no. 4, 30 April 2023 (2023-04-30), pages 1174 - 1182 * |
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