[发明专利]一种提高耐久性的水性混凝土及其制备方法

说明书

本发明提出了一种提高耐久性的水性混凝土及其制备方法，本发明以透水混凝土的原料为基础料，分别搭配以四针状氧化锌晶须、预分散聚丙烯酸酯改性云母粉共聚物料液和增韧纤维作为外加剂，以硫铝酸钙膨胀剂和硅丙乳液作为膨胀剂，其中，以四针状氧化锌晶须、预分散聚丙烯酸酯改性云母粉共聚物料液作为外加剂，使组分间协同增效，获得的水性混凝土透水系数和抗压强度良好，耐久性指数较高，可达到133，碳化深度值为26.5mm，可提高水性混凝土对冲击能力的吸收程度，并有效阻止微裂纹的发展、延伸与合并，有助于提高水性混凝土的耐久性。

技术领域

本发明涉及水性混凝土制备技术领域，特别涉及一种提高耐久性的水性混凝土及其制备方法。

背景技术

透水混凝土又称为多孔混凝土、无砂混凝土，是由骨料、水泥、增强剂、和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土，是由粗骨料表面包覆水泥浆相互粘结而形成的多孔穴的蜂窝状结构，具有透水以及重量轻等优点。现有技术较多研究透水混凝土的多孔率和抗压强度的平衡问题，旨在获得渗透性能好的透水混凝土时，具有较高的抗压强度。

但透水混凝土在施工浇筑的过程中会产生水化热反应释放热量，而受到大量热量影响的混凝土会因温度应力作用，使透水混凝土微观结构破损。随着长时间的使用，这些破损的结构会发展成为有害的结构裂缝，进而导致透水混凝土的耐久性下降。同时，当透水混凝土产生裂缝到最终结构遭到完全破坏时的发生速度较快，极大地增加了修复透水混凝土裂缝的困难程度。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提出一种提高耐久性的水性混凝土及其制备方法，解决上述问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种提高耐久性的水性混凝土，包括以下重量份的原料：水泥300～340份、粉煤灰25～45份、矿渣粉90～120份、砂660～700份、碎石1000～1060份、水140～180份、外加剂14～18份和膨胀剂30～40份；

所述外加剂由质量比1～2：6～9：0.6～0.8的四针状氧化锌晶须、预分散聚丙烯酸酯改性云母粉共聚物料液和增韧纤维组成；采用聚丙烯酸酯制备的预分散聚丙烯酸酯改性云母粉共聚物料液，其分散作用更强，并与四针状氧化锌晶结合，可与水化产物形成部分的交互网状立体结构，能够有效调节水化程度，并改善混凝土和易性，同时预分散聚丙烯酸酯改性云母粉共聚物料液与材料间形成有效的“咬合”效应，避免结构进一步的错动，有助于阻止内部微裂纹的开展合并，提高混凝土对冲击能力的吸收程度；

优选地，包括以下重量份的原料：水泥320份、粉煤灰35份、矿渣粉105份、砂684份、碎石1030份、水161份、外加剂16.6份和膨胀剂35份；控制一定比例的外加剂用量，能够延缓早期水化进程，有助于促进材料的充分水化，提高混凝土中后期的强度；过多的加入四针状氧化锌晶须、预分散聚氨酯改性云母粉共聚物料液和增韧纤维，降低了水化产物的表面积，反应速率变慢，延长了水化反应时间，进而使材料间的粘合性下降，抗冲击性能下降。

所述外加剂由质量比2：7：0.7的四针状氧化锌晶须、预分散聚丙烯酸酯改性云母粉共聚物料液和增韧纤维组成；四针状氧化锌晶须可避免早期水化的集中放热，降低大量水化热形成的微裂纹，并提高水化产物分布的均匀性，有助于提高体系对破坏冲击能的吸收程度；

进一步的，所述膨胀剂由质量比1：0.2～0.4的硫铝酸钙膨胀剂和硅丙乳液组成；采用硅丙乳液可降低膨胀剂的使用量，同时也有助于提高预分散聚丙烯酸酯改性云母粉共聚物料液的分散程度，使膨胀剂和外加剂相互协同。

所述增韧纤维为竹纤维、碳纤维、玄武岩纤维或钢纤维中的至少一种。

进一步的，所述预分散聚丙烯酸酯改性云母粉共聚物料液的制备方法为：将聚丙烯酸酯和云母粉混合，微波加热聚合后，于超临界二氧化碳条件下，加入引发剂和分散剂，进行共聚反应，得预分散聚丙烯酸酯改性云母粉共聚物料液；