專利名稱：一種用于寒區(qū)抗凍融的混凝土的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種用于寒區(qū)抗凍融的混凝土。
背景技術(shù)：
在寒冷地區(qū)，水利工程、水泥混凝土路面、橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施在凍融循環(huán)的侵蝕下カ學(xué)性能及微觀結(jié)構(gòu)迅速劣化，工程達(dá)不到設(shè)計(jì)的使用壽命?，F(xiàn)有技術(shù)主要通過(guò)調(diào)整水膠比、添加礦物摻合料及引氣劑的方式，提高混凝土的抗凍融循環(huán)性能。和普通混凝土相比，這些 技術(shù)或提高了混凝土的密實(shí)度，或強(qiáng)化及減小了混凝土內(nèi)的界面過(guò)渡區(qū)，或在混凝土內(nèi)引入均勻封閉的孔，在一定程度上提高了混凝土的抗凍融循環(huán)性能。發(fā)明專利201110074578. 8提供ー種自密實(shí)抗凍融混凝土。其特征是Im3混凝土中含有水泥375 475kg，細(xì)骨料785 835kg，粗骨料794 905kg，水160 175kg，粉煤灰O 126kg，磨細(xì)礦渣O 155kg，高性能減水劑6. 75 9. 55kg，廢舊橡膠輪胎顆粒10 30kg。自密實(shí)抗凍融混凝土的制備エ藝是機(jī)械攪拌,攪拌時(shí)間180秒 240秒。在混凝土凍融循環(huán)過(guò)程中，水是凍害的“元兇”。上述技術(shù)沒(méi)有從根本上阻止外加水分的滲入，也就無(wú)法大幅提升混凝土的抗凍融循環(huán)性能，尤其是在除冰鹽、水分充足的環(huán)境中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明彌補(bǔ)了傳統(tǒng)混凝土的不足，提供了一種用于寒區(qū)抗凍融的混凝土，該混凝土在寒冷地區(qū)使用力學(xué)性能下降較低、表面剝蝕及彈性模量損失小，具有廣闊的發(fā)展空間和市場(chǎng)前景。I、本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明的一種用于寒區(qū)抗凍融的混凝土組分及含量為=Im3的混凝土中含有普通硅酸鹽水泥270 450 KgjK 90 200 Kg，建筑用砂600 750 Kg，碎石1100 1250 Kg，礦物摻合料為30 200 Kg，引氣劑摻量為水泥質(zhì)量的O. 02 O. 1%，內(nèi)摻有機(jī)硅摻量為水泥質(zhì)量的O. 5 2%。上述的混凝土的表面上涂覆有機(jī)硅涂料，其用量為O. 05 O. 25 Kg/m2。上述的建筑用砂為中砂。上述的碎石最大粒徑31. 5mm。上述的礦物摻合料為粉煤灰、磨細(xì)礦渣中的ー種或兩種混合。上述的引氣劑為上海麥斯特公司生產(chǎn)的MICR0-AIR 202混凝土引氣劑。上述的內(nèi)摻有機(jī)硅為湖北菲格高薪材料有限公司生產(chǎn)的甲基硅醇鈉。上述的有機(jī)硅涂料為專利200810064004. O所述的用于路橋混凝土路面抗鹽凍剝蝕的復(fù)合外加劑。上述的粉煤灰為I級(jí)灰或II級(jí)灰中的ー種。上述的磨細(xì)礦渣為S105級(jí)、S95級(jí)或S75級(jí)中的ー種。本發(fā)明的寒區(qū)抗凍融的混凝土的制法及其使用方法按上述比例將普通硅酸鹽水泥、砂、碎石、內(nèi)摻有機(jī)硅、引氣劑和礦物摻合料均勻混合，放入攪拌機(jī)中加水充分?jǐn)嚢瑁玫交炷痢?8d齡期后在表面涂刷有機(jī)硅涂料，干燥24h后可到寒區(qū)超抗凍融的混凝土。本發(fā)明混凝土的機(jī)理在混凝土中添加礦物摻合料可以細(xì)化孔結(jié)構(gòu)，減小界面過(guò)渡區(qū)；內(nèi)部添加的有機(jī)硅可以在混凝土中在CO2的作用下生成甲基硅醇。在堿性物質(zhì)(0H_)的激發(fā)下，甲基硅醇形成三維的聚硅氧烷樹(shù)脂，為憎水性高分子材料。該樹(shù)脂與混凝土中的0に發(fā)生化學(xué)作用，填充了混凝土中的孔隙。而有機(jī)硅涂料能夠增大混凝土表面和外部侵蝕介質(zhì)之間的潤(rùn)濕角，在混凝土表面形成防水層。
本發(fā)明具有以下有益效果
1、本發(fā)明的混凝土的內(nèi)部摻加有機(jī)硅，填充充堵塞混凝土內(nèi)部孔隙，外部涂料涂刷的方式増加防水層，提高了混凝土抗凍融循環(huán)；
2、該混凝土具有在寒區(qū)凍融循環(huán)后力學(xué)性能降低小，剝蝕量和相對(duì)動(dòng)彈性模量損失低等特點(diǎn)；
3、在混凝土中加入粉煤灰和磨細(xì)礦渣能夠降低混凝土的工程造價(jià)、節(jié)約成本、達(dá)到利廢環(huán)保的目的。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行，提供了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于以下的實(shí)施例。下述事實(shí)例中未注明具體條件的試驗(yàn)方法，通常按現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范進(jìn)行。實(shí)施例I
本發(fā)明的超抗凍融的混凝土的組分和采用比例為普通硅酸鹽水泥270 450 Kg/m3、水90 200 Kg/m3、建筑用砂600 750 Kg/m3、碎石1100 1250 Kg/m3、礦物慘合料30 200 Kg、引氣劑摻量為水泥的O. 02% O. 1%、內(nèi)摻有機(jī)硅摻量為水泥的O. 5 2%?；炷恋谋砻嫔贤扛灿袡C(jī)硅涂料，其用量為O. 05 O. 25 Kg/m2。建筑用砂為中砂。碎石最大粒徑31.5_。礦物摻合料為粉煤灰、磨細(xì)礦渣中的ー種或幾種混合。引氣劑為上海麥斯特公司生產(chǎn)的MICR0-AIR 202混凝土引氣劑。內(nèi)摻有機(jī)硅為湖北菲格高薪材料有限公司生產(chǎn)的甲基硅醇鈉。有機(jī)硅涂料為專利200810064004. O所述的用于路橋混凝土路面抗鹽凍剝蝕的復(fù)合外加劑。粉煤灰為I級(jí)灰或II級(jí)灰中的ー種。磨細(xì)礦渣為S105級(jí)、S95級(jí)或S75級(jí)中的ー種。實(shí)施例2
本實(shí)施例用于寒區(qū)抗凍融的混凝土的組分及采用比例為南京海螺水泥有限公司生產(chǎn)的海螺牌P · 042. 5普通硅酸鹽水泥270Kg/m3、I級(jí)粉煤灰100 Kg/m3、建筑用中砂650 Kg/m3、碎石1250 Kg/m3、水200Kg/m3、MICRO-AIR 202混凝土引氣劑摻量為水泥的O. 02%、甲基硅醇鈉摻量為水泥的O. 5%、有機(jī)硅涂料為O. 05 Kg/m2。按上述比例將水泥、粉煤灰、砂、碎石、引氣劑及內(nèi)摻有機(jī)硅均勻混合，加入攪拌用水在攪拌機(jī)中充分?jǐn)嚢?，得到混凝土?8d齡期后在表面涂刷有機(jī)硅涂料，干燥24h后可到寒區(qū)抗凍融的混凝土。實(shí)施例3
本實(shí)施例用于寒區(qū)抗凍融的混凝土的組分及采用比例為南京海螺水泥有限公司生產(chǎn)的海螺牌P · 042. 5普通硅酸鹽水泥450Kg/m3、S105級(jí)磨細(xì)礦渣50 Kg/m3、建筑用中砂750Kg/m3、碎石1020 Kg/m3、水180Kg/m3、MICR0-AIR 202混凝土引氣劑摻量為水泥的0. 08%、甲基硅醇鈉摻量為水泥的O. 8%、有機(jī)硅涂料為O. I Kg/m2。按上述比例將水泥、磨細(xì)礦渣、砂、碎石、內(nèi)摻有機(jī)硅、引氣劑及內(nèi)摻有機(jī)硅均勻混合，加入攪拌用水在攪拌機(jī)中充分?jǐn)嚢?，得到混凝土?8d齡期后在表面涂刷有機(jī)硅涂料，干燥24h后可到寒區(qū)抗凍融的混凝土。實(shí)施例4
本實(shí)施例用于寒區(qū)抗凍融的混凝土的組分及采用比例為南京海螺水泥有限公司生產(chǎn)的海螺牌P · 052. 5普通硅酸鹽水泥270Kg/m3、建筑用中砂700 Kg/m3、碎石1200 Kg/m3、水90Kg/m3、S75級(jí)磨細(xì)礦渣30 Kg/m3、MICRO-AIR 202混凝土引氣劑摻量為水泥的O. 08%、甲基硅醇鈉摻量為水泥的O. 1%、有機(jī)硅涂料為O. 15 Kg/m2。按上述比例將水泥、磨細(xì)礦渣、砂、碎石、內(nèi)摻有機(jī)硅、引氣劑及內(nèi)摻有機(jī)硅均勻混合，加入攪拌 用水在攪拌機(jī)中充分?jǐn)嚢瑁玫交炷痢?8d齡期后在表面涂刷有機(jī)硅涂料，干燥24h后可到寒區(qū)抗凍融的混凝土。實(shí)施例5
本實(shí)施例用于寒區(qū)抗凍融的混凝土的組分及采用比例為南京海螺水泥有限公司生產(chǎn)的海螺牌P · 052. 5普通硅酸鹽水泥330Kg/m3、建筑用中砂600 Kg/m3、碎石1100 Kg/m3、水190Kg/m3、II級(jí)粉煤灰100Kg/m3、S95磨細(xì)礦渣100Kg/m3、MICR0_AIR 202混凝土引氣劑摻量為水泥的O. 1%、甲基娃醇鈉摻量為水泥的2%、有機(jī)娃涂料為O. 25 Kg/m2。按上述比例將水泥、粉煤灰、磨細(xì)礦渣、砂、碎石、內(nèi)摻有機(jī)硅、引氣劑及內(nèi)摻有機(jī)硅均勻混合，加入攪拌用水在攪拌機(jī)中充分?jǐn)嚢瑁玫交炷痢?8d齡期后在表面涂刷有機(jī)硅涂料，干燥24h后可到寒區(qū)抗凍融的混凝土。實(shí)施例6
采用GB/T50082 2009標(biāo)準(zhǔn)中的快速凍融循環(huán)實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)實(shí)施例2 5的制備的混凝土分別進(jìn)行凍融循環(huán)實(shí)驗(yàn)(300次)，得到混凝土表面涂刷有機(jī)硅涂料之前和之后的檢測(cè)結(jié)果，其結(jié)果詳見(jiàn)表I所示。表I寒區(qū)超抗凍融的混凝土的基本性能
權(quán)利要求
1.一種用于寒區(qū)抗凍融的混凝土，其特征在于該混凝土組分及含量為，Im3的混凝土中含有普通硅酸鹽水泥270 450 Kg，水90 200 Kg，建筑用砂600 750 Kg，碎石1100 1250 Kg，礦物摻合料為30 200 Kg，引氣劑摻量為水泥質(zhì)量的0. 02 0. 1%，內(nèi)摻有機(jī)硅摻量為水泥質(zhì)量的0. 5 2%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種用于寒區(qū)抗凍融的混凝土，其特征在于所述的混凝土的表面上涂覆有機(jī)硅涂料，其用量為0. 05 0. 25 Kg/m2。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種用于寒區(qū)抗凍融的混凝土，其特征在于所述的建筑用砂為中砂。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種用于寒區(qū)抗凍融的混凝土，其特征在于所述的碎石最大粒徑為31. 5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種用于寒區(qū)抗凍融的混凝土，其特征在于所述的引氣劑為混凝土引氣劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種用于寒區(qū)抗凍融的混凝土，其特征在于所述的內(nèi)摻有機(jī)硅為甲基硅醇鈉。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種用于寒區(qū)抗凍融的混凝土，其特征在于所述的礦物摻合料為粉煤灰、磨細(xì)礦渣中的ー種或兩種混合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的ー種用于寒區(qū)抗凍融的混凝土，其特征在于所述的粉煤灰為I級(jí)灰或II級(jí)灰中的ー種。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的ー種用于寒區(qū)抗凍融的混凝土，其特征在于所述的磨細(xì)礦渣為S105級(jí)、S95級(jí)或S75級(jí)中的ー種。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種建筑材料技術(shù)領(lǐng)域的寒區(qū)抗凍融的混凝土，其中1m3混凝土的組分及含量為普通硅酸鹽水泥270～450Kg、水90～200Kg，建筑用砂600～750Kg、碎石1100～1250Kg、礦物摻合料為30～200Kg、引氣劑摻量為水泥質(zhì)量的0.02～0.1%、內(nèi)摻有機(jī)硅摻量為水泥質(zhì)量的0.5～2%。按上述比例將普通硅酸鹽水泥、建筑用砂、碎石、內(nèi)摻有機(jī)硅、引起劑和礦物摻合料均勻混合，放入在攪拌機(jī)中加水充分?jǐn)嚢?，得到混凝土?8d齡期后在表面涂刷有機(jī)硅涂料，干燥24h后可到寒區(qū)超抗凍融的混凝土。本發(fā)明的混凝土在寒冷地區(qū)使用力學(xué)性能下降較低、表面剝蝕及彈性模量損失小，具有廣闊的發(fā)展空間和市場(chǎng)前景。
文檔編號(hào)C04B41/46GK102627437SQ201210131328
公開(kāi)日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2012年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月2日
發(fā)明者李中華, 蘇超, 鄭鐸 申請(qǐng)人:河海大學(xué)