[发明专利]一种硅藻土改性混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种硅藻土改性混凝土及其制备方法，所述硅藻土改性混凝土由以下重量份组分组成：水泥15‑20重量份、硅藻土1‑5重量份、水6‑8重量份、河沙25‑30重量份、碎石40‑45重量份、减水剂0.2‑0.5重量份。本发明通过在混凝土中掺杂一定比例的硅藻，在制备混凝土的过程中预先对硅藻土进行预处理，制备的混凝土解决了高强混凝土早期收缩大的问题，并且能有效降低高强混凝土的脆性，同时不会降低高强混凝土的强度。

技术领域

本发明涉及混凝土的制备技术领域，具体涉及一种硅藻土改性混凝土及其制备方法。

背景技术

国内外许多专家学者致力于从混凝土材料角度出发提高高强混凝土的早期抗裂能力。目前，常用的改善高强混凝土早期收缩的技术途径有两种：一是在混凝土中掺入高效减水剂；二是掺入矿物掺合料。但仅仅掺入减水剂不能改善水泥水化产物的组成及质量，而掺入矿物掺合料可以达到改善混凝土早期收缩和水泥水化产物组成及质量的效果。有研究表明掺入矿物掺和料或掺入预吸水内养护材料可有效阻止混凝土早期开裂。目前使用较多的矿物掺合料主要包括矿渣粉、粉煤灰和硅灰。内养护材料是一种具有多孔结构的材料，有持水和释水功能。当水分蒸发和水化反应导致混凝土内部自由水分降至一定程度时，这些内养护材料能释放水分，维持体系内相对湿度。目前使用较多的内养护材料是陶粒。

通过比较几种掺和料对混凝土早期抗裂性能的影响得出不同掺和料对早期抗裂作用的影响不同，其中矿物掺合料占胶凝材料的比例为30％。粉煤灰具有适当降低混凝土的脆性和抑制早期开裂的性能，而矿粉、飞灰的作用与其相反，并指出这类掺和料的化学成分、火山灰活性对水化反应的影响以及颗粒大小、比表面积对孔隙结构的影响，是影响混凝土早期抗裂性能的主要原因。将饱水陶粒作为内养护材料部分取代粗骨料掺入混凝土中，当陶粒掺量为20％时早期收缩减少约50％，但陶粒的掺入使得混凝土力学性能下降较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硅藻土改性混凝土，解决高强混凝土早期收缩大的问题，能有效降低高强混凝土的脆性，同时不会降低高强混凝土的强度。

此外，本发明还提供上述混凝土的制备方法。

本发明通过下述技术方案实现：

一种硅藻土改性混凝土，由以下重量份组分组成：

水泥15-20重量份、硅藻土1-5重量份、水6-8重量份、河沙25-30重量份、碎石40-45重量份、减水剂0.2-0.5重量份。

针对改善高强混凝土早期收缩和开裂问题的现有技术较多使用的是掺入复合矿物掺合料和掺入多孔骨料替代普通骨料。而这两种方法具有以下缺点：

无论是掺入复合矿物掺合料还是预吸水饱和多孔，其掺量一般为20％～30％左右，用量大，耗费材料。而且存在导致混凝土强度降低的风险。

并且，矿物掺合料一般是工业废渣，虽然提供了一种再利用的途径，但作为污染较大的工业副产品未来的产量会受到极大的限制，不是一种绿色的原料。同时，矿物掺合料的颗粒大小、组成成分对混凝土的性能影响很大，因此对矿物掺合料的质量有一定的要求。多孔陶粒、页岩作为常用的多孔骨料，掺入混凝土中可发挥其持水、释水作用，维持混凝土内相对湿度，从而减少混凝土收缩，但其代替粗骨料最终使得混凝土抗压强度极大地降低，失去了高强混凝土的根本作用

本发明采用硅藻土替代传统的掺合料，硅藻土是单细胞生物硅藻的遗骸沉积而成的生物沉积岩，具有良好的火山灰性能，是一种天然环保的混凝土掺合料。

申请人通过大量试验发现：按照本发明所述比例进行掺杂硅藻土(硅藻土的约为1％～5％)，可以降低早期开裂面积30％～65％左右，当硅藻土的掺杂量为10重量份时，预吸水硅藻土高强混凝土强度减少70％。