本發(fā)明涉及一種節(jié)能型混凝土及其制備方法。

背景技術：

混凝土是由水泥砂漿和粗骨料組成的毛細孔多孔體。在拌制混凝土時為了得到必要的和易性,加入的拌和水總要多于水泥的水化水。這部分多余的水便以游離水的形式滯留于混凝土中形成連通的毛細孔, 并占有一定的體積。對于我國北方寒冷地區(qū)的建筑工程，水利工程中的混凝土。

1）混凝土處于飽水狀態(tài)時：水遇冷結冰會發(fā)生體積膨脹, 當膨脹產(chǎn)生的壓力大于混凝土的抗拉強度時，會引起混凝土內部結構的破壞。在反復的凍融循環(huán) 作用下，會引起混凝土的剝落以及強度的降低。

2）混凝土處于飽水狀態(tài)時 ：混凝土中除了 毛細孔之外還有一部分水泥水化后形成的凝膠孔和其他原因形成的非毛細孔，這些空隙中 ?；煊锌諝?。因此 , 當毛細孔中的水結冰膨脹時 , 這些氣孔能起到緩沖調節(jié)作用，即能將 一部分未結冰的水擠入凝膠孔和非毛細孔，從而減少膨脹壓力 ；但在凍融循環(huán)的作用下，擠 入凝膠孔和非毛細孔的水會越來越多，直至處于飽和狀態(tài)，最后引起混凝土的剝落和強度 的降低。

目前，寒冷地區(qū)的土木工程、水利工程中使用的混凝土大部分為普通混凝土，在經(jīng)受100次以下的凍融循環(huán)作用后，強度即大幅度降低，強度損失過快，且在凍融循環(huán)作用下，混凝土外層容易剝落、分離。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種節(jié)能型混凝土及其制備方法，本發(fā)明的混凝土可以解決目前處于寒冷地區(qū)的混凝土受凍融循環(huán)作用后，強度損失以及混凝土剝落、分離過快的問題。

為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種節(jié)能型混凝土，由以下質量份數(shù)的物質組成：

硅酸鹽水泥 80-120份

碎石 100-120份

鐵粉 12-15份

亞硫酸鈉粉 16-20份

粉煤灰 30-60份

工業(yè)廢渣 4-8份

玻璃纖維 6-12份

偶聯(lián)劑 8-12份

硅酸鈉 14-20份

硫化鈉 4-10份

活性炭 6-8份

石子 70-160份

發(fā)泡劑 1-3份

余量為水。

優(yōu)選地，由以下質量份數(shù)的物質組成：硅酸鹽水泥80份、碎石120份、鐵粉12份、亞硫酸鈉粉20份、粉煤灰30份、工業(yè)廢渣8份、玻璃纖維6份、偶聯(lián)劑12份、硅酸鈉20份、硫化鈉10份、活性炭6份、石子160份、發(fā)泡劑3份、余量為水。

優(yōu)選地，由以下質量份數(shù)的物質組成：硅酸鹽水泥120份、碎石100份、鐵粉15份、亞硫酸鈉粉16份、粉煤灰30份、工業(yè)廢渣8份、玻璃纖維6份、偶聯(lián)劑12份、硅酸鈉20份、硫化鈉10份、活性炭8份、石子160份、發(fā)泡劑1份、余量為水。

優(yōu)選地，由以下質量份數(shù)的物質組成：硅酸鹽水泥100份、碎石110份、鐵粉15份、亞硫酸鈉粉16份、粉煤灰30份、工業(yè)廢渣8份、玻璃纖維6份、偶聯(lián)劑12份、硅酸鈉20份、硫化鈉10份、活性炭6份、石子160份、發(fā)泡劑2份、余量為水。

優(yōu)選地，由以下質量份數(shù)的物質組成：硅酸鹽水泥110份、碎石120份、鐵粉12份、亞硫酸鈉粉20份、粉煤灰60份、工業(yè)廢渣4份、玻璃纖維12份、偶聯(lián)劑8份、硅酸鈉20份、硫化鈉10份、活性炭8份、石子160份、發(fā)泡劑2份、余量為水。

一種節(jié)能型混凝土的制備方法，包括以下步驟：

1）將硅酸鹽水泥、碎石、鐵粉、亞硫酸鈉粉、粉煤灰投放至節(jié)能型混凝土攪拌器中進行攪拌，攪拌時間3-6min，攪拌完成后，在不停止節(jié)能型混凝土攪拌器的同時，再加入工業(yè)廢渣、玻璃纖維、偶聯(lián)劑、硅酸鈉、硫化鈉、活性炭、石子和發(fā)泡劑，加入完成后繼續(xù)攪拌5-10min，得到混合物料；

2）在步驟1）中所得到的混合物料中加入水，水的加入量為混合物料總質量的1/3，加入完成后，通過節(jié)能型混凝土攪拌器繼續(xù)攪拌10-15min，即得到本發(fā)明的節(jié)能型混凝土。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的混凝土，其含氣量為混凝土體積的5.5～6%，具有均勻、穩(wěn)定、封閉、互不連通的微小氣泡，避免混凝土中形成毛細管道，緩和自由水受凍結所產(chǎn)生的膨脹壓力，有效提高混凝土的抗凍性能，可以抵抗300次的快速凍融循環(huán)作用。玻璃纖維在混凝土中是雜亂無章分布的，由于混凝土的抗拉強度較低，玻璃纖維的存在可以協(xié)助混凝土承擔拉應力、 傳遞拉應力，阻止宏觀裂縫的擴展，從而提高混凝土的韌性（抵抗拉應力的能力）。在凍融循 環(huán)作用下，玻璃纖維的存在可有效提高混凝土的抗剝落、分離能力，降低質量損失。

具體實施方式

下面對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

一種節(jié)能型混凝土，由以下質量份數(shù)的物質組成：

硅酸鹽水泥 80-120份

碎石 100-120份

鐵粉 12-15份

亞硫酸鈉粉 16-20份

粉煤灰 30-60份

工業(yè)廢渣 4-8份

玻璃纖維 6-12份

偶聯(lián)劑 8-12份

硅酸鈉 14-20份

硫化鈉 4-10份

活性炭 6-8份

石子 70-160份

發(fā)泡劑 1-3份

余量為水。

實施例1

由以下質量份數(shù)的物質組成：硅酸鹽水泥80份、碎石120份、鐵粉12份、亞硫酸鈉粉20份、粉煤灰30份、工業(yè)廢渣8份、玻璃纖維6份、偶聯(lián)劑12份、硅酸鈉20份、硫化鈉10份、活性炭6份、石子160份、發(fā)泡劑3份、余量為水。

本發(fā)明的混凝土，其含氣量為混凝土體積的5.5～6%，具有均勻、穩(wěn)定、封閉、互不連通的微小氣泡，避免混凝土中形成毛細管道，緩和自由水受凍結所產(chǎn)生的膨脹壓力，有效提高混凝土的抗凍性能，可以抵抗300次的快速凍融循環(huán)作用。玻璃纖維在混凝土中是雜亂無章分布的，由于混凝土的抗拉強度較低，玻璃纖維的存在可以協(xié)助混凝土承擔拉應力、 傳遞拉應力，阻止宏觀裂縫的擴展，從而提高混凝土的韌性（抵抗拉應力的能力）。在凍融循 環(huán)作用下，玻璃纖維的存在可有效提高混凝土的抗剝落、分離能力，降低質量損失。

實施例2

由以下質量份數(shù)的物質組成：硅酸鹽水泥120份、碎石100份、鐵粉15份、亞硫酸鈉粉16份、粉煤灰30份、工業(yè)廢渣8份、玻璃纖維6份、偶聯(lián)劑12份、硅酸鈉20份、硫化鈉10份、活性炭8份、石子160份、發(fā)泡劑1份、余量為水。

本發(fā)明的混凝土，其含氣量為混凝土體積的5.5～6%，具有均勻、穩(wěn)定、封閉、互不連通的微小氣泡，避免混凝土中形成毛細管道，緩和自由水受凍結所產(chǎn)生的膨脹壓力，有效提高混凝土的抗凍性能，可以抵抗300次的快速凍融循環(huán)作用。玻璃纖維在混凝土中是雜亂無章分布的，由于混凝土的抗拉強度較低，玻璃纖維的存在可以協(xié)助混凝土承擔拉應力、 傳遞拉應力，阻止宏觀裂縫的擴展，從而提高混凝土的韌性（抵抗拉應力的能力）。在凍融循 環(huán)作用下，玻璃纖維的存在可有效提高混凝土的抗剝落、分離能力，降低質量損失。

實施例3

由以下質量份數(shù)的物質組成：硅酸鹽水泥100份、碎石110份、鐵粉15份、亞硫酸鈉粉16份、粉煤灰30份、工業(yè)廢渣8份、玻璃纖維6份、偶聯(lián)劑12份、硅酸鈉20份、硫化鈉10份、活性炭6份、石子160份、發(fā)泡劑2份、余量為水。

本發(fā)明的混凝土，其含氣量為混凝土體積的5.5～6%，具有均勻、穩(wěn)定、封閉、互不連通的微小氣泡，避免混凝土中形成毛細管道，緩和自由水受凍結所產(chǎn)生的膨脹壓力，有效提高混凝土的抗凍性能，可以抵抗300次的快速凍融循環(huán)作用。玻璃纖維在混凝土中是雜亂無章分布的，由于混凝土的抗拉強度較低，玻璃纖維的存在可以協(xié)助混凝土承擔拉應力、 傳遞拉應力，阻止宏觀裂縫的擴展，從而提高混凝土的韌性（抵抗拉應力的能力）。在凍融循 環(huán)作用下，玻璃纖維的存在可有效提高混凝土的抗剝落、分離能力，降低質量損失。

實施例4

由以下質量份數(shù)的物質組成：硅酸鹽水泥110份、碎石120份、鐵粉12份、亞硫酸鈉粉20份、粉煤灰60份、工業(yè)廢渣4份、玻璃纖維12份、偶聯(lián)劑8份、硅酸鈉20份、硫化鈉10份、活性炭8份、石子160份、發(fā)泡劑2份、余量為水。

本發(fā)明的混凝土，其含氣量為混凝土體積的5.5～6%，具有均勻、穩(wěn)定、封閉、互不連通的微小氣泡，避免混凝土中形成毛細管道，緩和自由水受凍結所產(chǎn)生的膨脹壓力，有效提高混凝土的抗凍性能，可以抵抗300次的快速凍融循環(huán)作用。玻璃纖維在混凝土中是雜亂無章分布的，由于混凝土的抗拉強度較低，玻璃纖維的存在可以協(xié)助混凝土承擔拉應力、 傳遞拉應力，阻止宏觀裂縫的擴展，從而提高混凝土的韌性（抵抗拉應力的能力）。在凍融循 環(huán)作用下，玻璃纖維的存在可有效提高混凝土的抗剝落、分離能力，降低質量損失。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。