CN108996970A - 一种超细土混凝土及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超细土混凝土,主要由土、水泥、粉煤灰、硅灰、混凝土再生剂、含铁聚丙烯纤维和水配制而成,所述土为研磨至90%以上粒径小于1mm的超细土;本发明还公开了一种超细土混凝土的制备方法,将原料混合均匀后与混凝土再生剂溶液搅拌均匀,然后灌入模具中,依次经插捣和振捣,再静置脱模后养生。本发明利用研磨使土体中的单个矿物颗粒或团粒暴露出来并在水泥水化反应放热的条件下参加活性反应形成凝胶体,使混凝土中的其它成分牢固地胶结在一起,从而大大提高了混凝土的抗拉强度,同时降低混凝土的原料成本,减少了对环境的污染破坏;本发明的制备方法简单,对设备要求不高,易于实现,适宜工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于土木工程材料技术领域,具体涉及一种超细土混凝土及其制备方法。
背景技术
混凝土是目前工程建设必不可少的一种建筑材料,应用广泛且用量巨大。普通混凝土主要由水泥和石料组成,而水泥的生产不仅需要耗费大量的电能,同时会造成环境污染,比如雾霾。而石料的开采不仅会耗费大量的人力物力,同时采石对山体破坏更加严重,引起的环境破坏效应更加严重。
申请号为201510538352.7的发明专利公开了一种超高强度活性粉末混凝土及其制备方法,申请号为201710175668.3的发明专利公开了一种再生钢纤超高性能混凝土及制备方法,这两个专利中均将石英砂作为混凝土的组成主料,石英砂在混凝土的固体材料组分中的占比最大。目前石英砂的市售价格约为2000元/吨,价格昂贵,大大增加了混凝土的原料成本;而采用石英砂制作的混凝土试件需要在蒸汽室内养生才能获得高强度的性能,进一步增加了混凝土的制备成本,且不利于公路工程的大规模现场施工;同时生产石英砂需要开采大量的矿石作为原料,容易造成了环境的破坏。现有路面的破坏一般为拉破坏,所以抗弯拉强度是考察混凝土路面的一个重要的质量指标,《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2011)中对基层材料要求28d弯拉强度标准值控制在2.0MPa~2.5MPa。上述两个专利中的混凝土的强度虽然能够满足路用要求,但其高昂的原料成本与严格的养生条件,致使其不适用于公路这种分布面积广,材料需求量大,需要能大规模现场施工的要求。因此需要一种既能满足路用要求,又能降低原料成本且原料取材方便、减少环境破坏的新型混凝土。
另外,近年来随着环保要求的提高,大量烧结砖砖厂被关停,普通烧结砖紧缺,急需一种环保型能高的替代砖制品,既要满足一定的抗压强度,又能减少对环境的污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供了一种超细土混凝土。该混凝土以研磨至90%以上粒径小于1mm的土为主要原料,利用研磨使土体中的单个矿物颗粒或团粒暴露出来并具备了参加活性反应的粒度条件,在混凝土原料中的水泥发生水化反应并放出热量的条件下,土中矿物成分发生化学反应且形成凝胶体,使混凝土中的其它成分牢固地胶结在一起,从而大大提高了混凝土的抗拉强度,由于土的来源广泛且无产地限制,大大降低混凝土的原料成本,减少了对环境的污染破坏。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种超细土混凝土,其特征在于,由以下质量份数的组分制成:土810~2290份,水泥149~448份,粉煤灰82.6~332份,硅灰49.4~200份,混凝土再生剂40~100份,含铁聚丙烯纤维0.1~200份,生石灰石粉0~148份,铁粉0~100份,水318~827份;所述土为研磨至90%以上粒径小于1mm的超细土;所述含铁聚丙烯纤维由铁粉均匀分散在熔融的聚丙烯聚合物中,通过挤压喷丝得到。
本发明以研磨至90%以上粒径小于1mm的土作为混凝土组分的主要原料,由于土经研磨粉碎后粒径小于1mm时组成土体的单个矿物颗粒或团粒暴露出来,土中矿物成分中的石英、长石、方解石和白云石的粒径大多在100um以下,具备了参加活性反应的粒度条件,当混凝土原料中的水泥与水混合后发生水化反应并放出热量使得水化反应体系内部升温,同时混凝土原料中的混凝土再生剂裹附在水化反应体系的周围,水化反应放出的热量不易散出且持续升高,土中的成分发生类似生产水泥的化学反应且反应产物与水继续发生水化反应形成凝胶体,使混凝土中的其它成分牢固地胶结在一起,从而大大提高了混凝土的抗拉强度,由于土的来源广泛,取材方便,且无产地限制,大大降低混凝土的原料成本,节省了人力物力,减少了对环境的污染和破坏;本发明混凝土组分中含铁聚丙烯纤维由铁粉均匀分散在熔融的聚丙烯聚合物中,通过挤压喷丝得到,由于含铁聚丙烯纤维中的铁均匀包裹在聚丙烯聚合物中,避免了生锈,当混凝土到达使用年限后,可采用磁铁将含铁聚丙烯纤维从破碎后的混凝土废料中分离出来,重新进行熔融挤压成型得到新的含铁聚丙烯纤维,而剩余的混凝土废料可重新作为制备新混凝土的原料进行循环使用,避免了建筑废料的产生,提高了混凝土的使用效率。
上述的一种超细土混凝土,其特征在于,所述土为碎石土、砂土、粉土、黏性土中的一种或两种以上。选用常见的碎石土、砂土、粉土、黏性土作为原料,且对两种以上土只需混合即可,无配比要求,缩短了分类称量工艺,有利于土的开采,并且上述土源分布广泛,土的取用方便。
上述的一种超细土混凝土,其特征在于,由以下质量份数的组分制成:土810~2290份,水泥149~448份,粉煤灰82.6~332份,硅灰49.4~200份,混凝土再生剂40~100份,含铁聚丙烯纤维0.1~200份,生石灰石粉5~148份,铁粉3~100份,水318~827份。添加生石灰石粉和铁粉有助于提高混凝土的抗拉强度。
上述的一种超细土混凝土,其特征在于,所述硅灰为无定型球状颗粒,硅灰中SiO2的质量含量不小于83%,SiO2的比表面积不小于15m2/g。通过限制硅灰中SiO2的质量含量和比表面积,提高了硅灰的反应活性,而采用无定型球状颗粒的硅灰,在保证其反应活性的同时,填充了混凝土内部其它材料颗粒之间的孔隙,提高了混凝土的密实度,进一步提高了混凝土的强度。
上述的一种超细土混凝土,其特征在于,所述含铁聚丙烯纤维中的铁的质量含量为0.1%~3%,所述含铁聚丙烯纤维的直径为0.2mm~2.5mm,长度为10mm~35mm,含铁聚丙烯纤维的抗拉强度大于400MPa。将含铁聚丙烯纤维规格和抗拉强度限定在上述范围内,既提高了含铁聚丙烯纤维与混凝土中其它活性材料的胶结性能,提高了混凝土的抗拉强度,又减少了对拌和的影响,有利于混凝土的制备。
上述的一种超细土混凝土,其特征在于,所述混凝土再生剂的主要成分为异戊二烯基聚氧乙烯醚、过氧化氢、乙烯基三乙氧基硅烷、氢氧化钠、硫酸亚铁、丙烯酸、甲代烯丙基聚乙二醇大单体、丙烯酸、过硫酸铵、巯基乙酸、支化活性大单体和亚硫酸氢钠。混凝土再生剂促进了混凝土组分中的土与水泥、粉煤灰、硅灰等粉体材料的均匀分散,避免了粉体材料凝结成团,加水后形成具有一定粘度和流动度的混凝土浆体;同时该混凝土再生剂具有一定的减水作用,减少了混凝土组分中水的份数,从而提高了混凝土的密实度,减少了内部孔隙分布,进而提高了混凝土的强度。
上述的一种超细土混凝土,其特征在于,所述粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰或Ⅱ级粉煤灰。通过限定粉煤灰级别控制粉煤灰的细度,确保粉煤灰与其它粉体材料充分混合均匀并具有足够的反应活性,参与混凝土中的化学反应。
上述的一种超细土混凝土,其特征在于,所述生石灰石粉的粒径小于100μm;所述铁粉为粒径小于150um的黑色颗粒。通过限定生石灰石粉的粒径确保生石灰石粉具有足够的反应活性,参与混凝土中的水化反应;通过限定铁粉的粒径确保铁粉具有足够的反应活性,更容易参与混凝土中的水化反应。
另外,本发明还提供了一种超细土混凝土的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤一、将土研磨至90%以上粒径小于1mm的超细土,然后将超细土、水泥、粉煤灰、硅灰、石灰石粉和铁粉混合后搅拌均匀,再在搅拌的条件下均匀加入含铁聚丙烯纤维,再充分搅拌均匀,得到混合物;
步骤二、将混凝土再生剂加入到水中搅拌均匀得到混合溶液,然后将混合溶液加入到步骤一中得到的混合物中充分搅拌均匀,得到混凝土浆料;
步骤三、将步骤二中得到的混凝土浆料灌入模具中,然后依次进行插捣和振捣,经抹平后在室温下静置18h~24h后脱模,再进行养生。
本发明的制备工艺主要为搅拌、制模和养生,均为混凝土的常规制备工艺,对设备无额外要求,易于实现,适宜大规模工业化生产。
上述的方法,其特征在于,步骤三中所述养生的条件为:在85℃~95℃的蒸汽条件下养生3~5天后取出在室温中冷却,或者在40℃~60℃的水浴条件下养生5天后取出在室温中冷却,或者将混凝土在室温条件下喷水保湿养护5天。本发明混凝土的制备方法中的养生过程在蒸汽条件、水浴条件或室温条件下均可实现,其中,水浴条件或室温条件下的养生均由水泥水化反应放出的热量作为混凝土中活性组分之间的化学反应的初始热量,而蒸汽条件下的养生为混凝土中活性组分之间的化学反应提供了初始热量,并与水泥水化反应放出的热量共同促进活性组分之间的化学反应的持续进行,进一步促进了活性组分反应的充分程度,缩短了反应的时间,三种养生条件制备得到的混凝土的强度均可满足路用和制砖的要求。
本发明中的所述含铁聚丙烯纤维可被磁铁吸附。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明以90%以上粒径小于1mm的土作为混凝土组分的主要原料,由于土的主要矿物成分为质量百分数40%~70%石英、20%~40%硅酸盐和5%~10%碳酸盐,石英的主要化学成分为SiO2,硅酸盐的主要组成为长石,其主要化学成分为SiO2、Al2O3、K2O、Fe2O3、Na2O和CaO,碳酸盐的主要组成为方解石和白云石,其中方解石的主要化学成分CaCO3中含有56%左右的CaO,白云石中含有30%左右的CaO,土经研磨粉碎后粒径小于1mm时,块状的土被粉碎,组成土体的单个矿物颗粒或团粒暴露出来,土中的石英、长石、方解石和白云石的粒径大多在100um以下,具备了参加活性反应的粒度条件,成分与粒径均与水泥生料的化学成分和粒径相符,当混凝土原料中的水泥与水混合后,水泥中的各种化学成分与水发生水化反应,生成水化硅酸钙、水化铁酸钙凝胶、氢氧化钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙等化合物,并放出热量使得水化反应体系内部的温度达到300℃左右,进一步促进了局部水化反应的进行,同时混凝土原料中的混凝土再生剂裹附在水化反应体系的周围,水化反应放出的热量不易散出,水化反应体系中的温度持续升高,在持续高温的条件下,土中的化学成分主要发生如下类似生产水泥的化学反应:CaCO3=CaO+CO2,SiO2+CaO=CaSiO3,SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2,反应产物与水继续发生水化反应形成凝胶体,使混凝土中的其它成分牢固地胶结在一起,从而大大提高了混凝土的抗拉强度,由于土的来源广泛,取材方便,且无产地限制,大大降低混凝土的原料成本,节省了人力物力,减少了对环境的污染和破坏。
2、本发明采用含铁聚丙烯纤维作为混凝土组分,并将含铁聚丙烯纤维规格和抗拉强度限定在一定范围内,既提高了含铁聚丙烯纤维与混凝土中其它活性材料的胶结性能,提高了混凝土的抗拉强度,又减少了对拌和的影响,有利于混凝土的制备;另外,由于含铁聚丙烯纤维中的铁均匀包裹在聚丙烯中,避免了生锈,当混凝土到达使用年限后,可采用磁铁将含铁聚丙烯纤维从破碎后的混凝土废料中分离出来,重新进行熔融挤压成型得到新的含铁聚丙烯纤维,剩余的混凝土废料可重新作为制备新混凝土的原料进行循环使用,避免了建筑废料的产生,提高了混凝土的使用效率。
3、本发明混凝土组分中硅灰的主要成分为SiO2,硅灰与水混合后部分小颗粒迅速溶解,并与水泥的水化反应产物Ca(OH)2反应生成C-S-H凝胶,填充于混凝土的孔隙结构中,提高了混凝土的强度和耐久性;混凝土组分中粉煤灰的主要成分为SiO2和Al2O3,硅灰与粉煤灰并存时容易生成莫来石相,提高了混凝土的高温强度,进而与水化反应产物Ca(OH)2发生二次水化反应形成胶凝产物,并填充在混凝土的孔隙结构中,改善混凝土的微观结构并提高混凝土的力学性能和耐久性;另外,由于硅灰为未定型球形颗粒,显著提高了混凝土的流变性能,且混凝土组分中的土研磨粉碎后不再表现出现有技术混凝土中的石英颗粒的骨架作用,而是和水泥、硅灰、粉煤灰一起充当混凝土的活性组分,在水化反应放热的诱导条件下发生反应,反应放热继续促进该反应的进行,最终形成结构致密的凝胶体,进一步提高了混凝土的抗拉强度。
4、本发明混凝土原料组分中的含铁聚丙烯纤维均匀分散在混凝土中,并被混凝土内部化学反应生成的凝胶体紧密包裹,增强了凝胶体间的作用力,进一步提升了混凝土的抗拉强度;而石灰石粉的主要成分为CaO,遇水会发生放热反应并生成Ca(OH)2参与硅灰的二次水化反应,铁粉遇水也会发生放热反应,两者均作为自发热的诱导剂,放出的热量诱导并促进土、硅灰、粉煤灰和水泥等活性组分之间的反应,加快混凝土强度的增长速度,并促进活性组分反应的充分程度,提高凝胶体的致密程度,再一步提高了混凝土的抗拉强度;另外,石灰石粉具有一定的润滑性,有助于提高了混凝土的流变性能。
5、本发明的混凝土组分中的土为碎石土、砂土、粉土、黏性土中的一种或两种以上,且对两种以上土只需混合即可,无配比要求,上述土源分布广泛,取用方便,可现场施工,且取材后直接通过破碎机或剪切机等粉碎研磨至所需粒径级配,处理工艺简单,进一步降低了混凝土的原料成本。
6、本发明的混凝土再生剂促进了混凝土组分中的土与水泥、粉煤灰、硅灰等粉体材料的均匀分散,避免了粉体材料凝结成团,加水后形成具有一定粘度和流动度的混凝土浆体;同时该混凝土再生剂具有一定的减水作用,减少了混凝土组分中水的份数,从而提高了混凝土的密实度,减少了内部孔隙分布,进而提高了混凝土的强度。
7、本发明的超细土混凝土以土为主要原料,减少了水泥的使用量,从而减少了建筑石料的开采,进一步降低了原料成本,并且还减少了对山体环境的破坏,降低了水泥制备过程中的能耗和碳排放量,绿色环保。
8、本发明混凝土的制备方法中的养生过程在蒸汽条件、水浴条件或室温条件下均可实现,其中,水浴条件或室温条件下的养生均由水泥水化反应放出的热量作为混凝土中活性组分之间的化学反应的初始热量,而蒸汽条件下的养生为混凝土中活性组分之间的化学反应提供了初始热量,并与水泥水化反应放出的热量共同促进活性组分之间的化学反应的持续进行,进一步促进了活性组分反应的充分程度,缩短了反应的时间,三种养生条件制备得到的混凝土的强度均可满足超细土混凝土的要求。
9、本发明制备得到的混凝土的性能优异,其7天抗压强度均不小于22MPa,7天抗折强度均不小于4.31MPa,均符合JTG D40-2011《公路水泥混凝土路面设计规范》的要求;采用本发明制备得到的混凝土制备混凝土砖,该混凝土砖的抗拉强度满足《GB5101-2003烧结普通砖》和《GBT2542-2012砌墙砖试验方法》中的两个半块砖叠合的抗压强度大于10MPa的规定,可替代现有的烧结砖。
10、本发明制备得到的混凝土的使用周期可达20年,到达使用周期后的混凝土可重新破碎并分离出含铁聚丙烯纤维,然后研磨至所需粒径级配,由于其主要的化学成分基本不变,故仍可作为混凝土的原料组分,加入水泥、粉煤灰、硅灰等原料后制备混凝土进行循环使用,避免了建筑废料的产生,提高了混凝土的使用效率。
11、本发明的制备方法简单,对设备要求不高,易于实现,适宜大规模工业化生产。
下面通过附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
附图说明
图1是本发明实施例1~实施例8中黄土的微观结构图。
图2是本发明实施例1~实施例8中黄土的微观矿物结构特征图。
图3是本发明实施例8中制备得到的混凝土的微观结构特征图。
图4是本发明实施例9中制备得到的混凝土的微观结构特征图。
具体实施方式
实施例1
本实施例的超细土混凝土由以下质量份数的组分制成:黄土1500份,42.5普通硅酸盐水泥400份,Ⅰ级粉煤灰310份,硅灰195份,混凝土再生剂66份,含铁聚丙烯纤维100份,水463份;所述黄土为研磨至90%以上粒径小于1mm的超细土,所述硅灰为无定型球状颗粒,硅灰中SiO2的质量含量不小于83%,SiO2的比表面积不小于15m2/g;所述混凝土再生剂的主要成分为异戊二烯基聚氧乙烯醚、过氧化氢、乙烯基三乙氧基硅烷、氢氧化钠、硫酸亚铁、丙烯酸、甲代烯丙基聚乙二醇大单体、丙烯酸、过硫酸铵、巯基乙酸、支化活性大单体和亚硫酸氢钠;所述含铁聚丙烯纤维由铁粉均匀分散在熔融的聚丙烯聚合物中,通过挤压喷丝得到,所述含铁聚丙烯纤维中的铁的质量含量为0.1%,所述含铁聚丙烯纤维的直径为0.2mm~0.6mm,长度为10mm~35mm,含铁聚丙烯纤维的抗拉强度大于400MPa。
本实施例的超细土混凝土的制备方法包括以下步骤:
步骤一、将黄土研磨至90%以上粒径小于1mm的超细土,然后将1500份黄土、400份42.5普通硅酸盐水泥、310份Ⅰ级粉煤灰和195份硅灰混合后搅拌均匀,再在搅拌的条件下均匀加入100份含铁聚丙烯纤维,再充分搅拌均匀,得到混合物;
步骤二、将66份混凝土再生剂加入到463份水中搅拌均匀得到混合溶液,然后将混合溶液加入到步骤一中得到的混合物中充分搅拌均匀,得到混凝土浆料;
步骤三、将步骤二中得到的混凝土浆料灌入模具中,然后依次进行插捣和振捣,经抹平后在室温下静置24h后脱模,再进行养生;所述养生的条件为:在室温条件下喷水保湿养护5天后取出在室温中冷却。
实施例2
本实施例的超细土混凝土由以下质量份数的组分制成:黄土1300份,42.5普通硅酸盐水泥243份,Ⅰ级粉煤灰200份,硅灰147份,混凝土再生剂80份,含铁聚丙烯纤维80份,水318份;所述黄土为研磨至90%以上粒径小于1mm的超细土;所述硅灰为无定型球状颗粒,硅灰中SiO2的质量含量不小于83%,SiO2的比表面积不小于15m2/g;所述混凝土再生剂的主要成分为异戊二烯基聚氧乙烯醚、过氧化氢、乙烯基三乙氧基硅烷、氢氧化钠、硫酸亚铁、丙烯酸、甲代烯丙基聚乙二醇大单体、丙烯酸、过硫酸铵、巯基乙酸、支化活性大单体和亚硫酸氢钠;所述含铁聚丙烯纤维由铁粉均匀分散在熔融的聚丙烯聚合物中,通过挤压喷丝得到,所述含铁聚丙烯纤维中的铁的质量含量为0.7%,所述含铁聚丙烯纤维的直径为0.2mm~1mm,长度为10mm~35mm,含铁聚丙烯纤维的抗拉强度大于400MPa。
本实施例的超细土混凝土的制备方法包括以下步骤:
步骤一、将黄土研磨至90%以上粒径小于1mm的超细土,然后将1300份超细土、243份42.5普通硅酸盐水泥、200份Ⅰ级粉煤灰和147份硅灰混合后搅拌均匀,然后在搅拌的条件下均匀加入80份含铁聚丙烯纤维,再充分搅拌均匀,得到混合物;
步骤二、将80份混凝土再生剂加入到318份水中搅拌均匀得到混合溶液,然后将混合溶液加入到步骤一中得到的混合物中充分搅拌均匀,得到混凝土浆料;
步骤三、将步骤二中得到的混凝土浆料灌入模具中,然后依次进行插捣和振捣,经抹平后在室温下静置24h后脱模,再进行养生;所述养生的条件为:在室温条件下喷水保湿养护5天后取出在室温中冷却。
实施例3
本实施例的超细土混凝土由以下质量份数的组分制成:黄土1500份,42.5普通硅酸盐水泥380份,Ⅰ级粉煤灰230份,硅灰180份,混凝土再生剂62份,含铁聚丙烯纤维100份,水498份;所述黄土为研磨至90%以上粒径小于1mm的超细土;所述硅灰为无定型球状颗粒,硅灰中SiO2的质量含量不小于83%,SiO2的比表面积不小于15m2/g;所述混凝土再生剂的主要成分为异戊二烯基聚氧乙烯醚、过氧化氢、乙烯基三乙氧基硅烷、氢氧化钠、硫酸亚铁、丙烯酸、甲代烯丙基聚乙二醇大单体、丙烯酸、过硫酸铵、巯基乙酸、支化活性大单体和亚硫酸氢钠;所述含铁聚丙烯纤维由铁粉均匀分散在熔融的聚丙烯聚合物中,通过挤压喷丝得到,所述含铁聚丙烯纤维中的铁的质量含量为0.7%,所述含铁聚丙烯纤维的直径为0.2mm~0.5mm,长度为12mm~17mm,含铁聚丙烯纤维的抗拉强度大于400MPa。
本实施例的超细土混凝土的制备方法包括以下步骤:
步骤一、将黄土研磨至90%以上粒径小于1mm的超细土,然后将1500份超细土、380份42.5普通硅酸盐水泥、230份Ⅰ级粉煤灰和180份硅灰混合后搅拌均匀,再在搅拌的条件下均匀加入100份含铁聚丙烯纤维,充分搅拌均匀,得到混合物;
步骤二、将62份混凝土再生剂加入到498份水中搅拌均匀得到混合溶液,然后将混合溶液加入到步骤一中得到的混合物中充分搅拌均匀,得到混凝土浆料;
步骤三、将步骤二中得到的混凝土浆料灌入模具中,然后依次进行插捣和振捣,经抹平后在室温下静置24h后脱模,再进行养生;所述养生的条件为:在40℃~60℃的水浴条件下养生5天后取出在室温中冷却。
实施例4
本实施例的超细土混凝土由以下质量份数的组分制成:黄土1500份,42.5普通硅酸盐水泥400份,Ⅰ级粉煤灰300份,硅灰200份,混凝土再生剂62份,含铁聚丙烯纤维0.1份,水483份;所述黄土为研磨至90%以上粒径小于1mm的超细土;所述硅灰为无定型球状颗粒,硅灰中SiO2的质量含量不小于83%,SiO2的比表面积不小于15m2/g;所述混凝土再生剂的主要成分为异戊二烯基聚氧乙烯醚、过氧化氢、乙烯基三乙氧基硅烷、氢氧化钠、硫酸亚铁、丙烯酸、甲代烯丙基聚乙二醇大单体、丙烯酸、过硫酸铵、巯基乙酸、支化活性大单体和亚硫酸氢钠;所述含铁聚丙烯纤维由铁粉均匀分散在熔融的聚丙烯聚合物中,通过挤压喷丝得到,所述含铁聚丙烯纤维中的铁的质量含量为0.7%,所述含铁聚丙烯纤维的直径为0.2mm~0.5mm,长度为12mm~17mm,含铁聚丙烯纤维的抗拉强度大于400MPa。
本实施例的超细土混凝土的制备方法包括以下步骤:
步骤一、将黄土研磨至90%以上粒径小于1mm的超细土,然后将1500份超细土、400份42.5普通硅酸盐水泥、300份Ⅰ级粉煤灰和200份硅灰混合后搅拌均匀,再在搅拌的条件下均匀加入0.1份含铁聚丙烯纤维,充分搅拌均匀,得到混合物;
步骤二、将62份混凝土再生剂加入到483份水中搅拌均匀得到混合溶液,然后将混合溶液加入到步骤一中得到的混合物中充分搅拌均匀,得到混凝土浆料;
步骤三、将步骤二中得到的混凝土浆料灌入模具中,然后依次进行插捣和振捣,经抹平后在室温下静置24h后脱模,再进行养生;所述养生的条件为:在85℃~95℃的蒸汽条件下养生5天后取出在室温中冷却。
实施例5
本实施例的超细土混凝土由以下质量份数的组分制成:黄土2290份,42.5普通硅酸盐水泥273份,Ⅰ级粉煤灰82.6份,硅灰195份,混凝土再生剂100份,含铁聚丙烯纤维100份,水600份;所述黄土为研磨至90%以上粒径小于1mm的超细土;所述硅灰为无定型球状颗粒,硅灰中SiO2的质量含量不小于83%,SiO2的比表面积不小于15m2/g;所述混凝土再生剂的主要成分为异戊二烯基聚氧乙烯醚、过氧化氢、乙烯基三乙氧基硅烷、氢氧化钠、硫酸亚铁、丙烯酸、甲代烯丙基聚乙二醇大单体、丙烯酸、过硫酸铵、巯基乙酸、支化活性大单体和亚硫酸氢钠;所述含铁聚丙烯纤维由铁粉均匀分散在熔融的聚丙烯聚合物中,通过挤压喷丝得到,所述含铁聚丙烯纤维中的铁的质量含量为0.7%,所述含铁聚丙烯纤维的直径为0.2mm~0.6mm,长度为12mm~17mm,含铁聚丙烯纤维的抗拉强度大于400MPa。
本实施例的超细土混凝土的制备方法包括以下步骤:
步骤一、将黄土研磨至90%以上粒径小于1mm的超细土,然后将2290份超细土、273份42.5普通硅酸盐水泥、82.6份Ⅰ级粉煤灰和195份硅灰混合后搅拌均匀,然后在搅拌的条件下均匀加入100份含铁聚丙烯纤维,再充分搅拌均匀,得到混合物;
步骤二、将100份混凝土再生剂加入到600份水中搅拌均匀得到混合溶液,然后将混合溶液加入到步骤一中得到的混合物中充分搅拌均匀,得到混凝土浆料;
步骤三、将步骤二中得到的混凝土浆料灌入模具中,然后依次进行插捣和振捣,经抹平后在室温下静置24h后脱模,再进行养生;所述养生的条件为:在85℃~95℃的蒸汽条件下养生5天后取出在室温中冷却。
实施例6
本实施例的超细土混凝土由以下质量份数的组分制成:黄土1800份,32.5普通硅酸盐水泥149份,Ⅰ级粉煤灰332份,硅灰200份,混凝土再生剂40份,含铁聚丙烯纤维100份,水827份;所述黄土为研磨至90%以上粒径小于1mm的超细土;所述硅灰为无定型球状颗粒,硅灰中SiO2的质量含量不小于83%,SiO2的比表面积不小于15m2/g;所述混凝土再生剂的主要成分为异戊二烯基聚氧乙烯醚、过氧化氢、乙烯基三乙氧基硅烷、氢氧化钠、硫酸亚铁、丙烯酸、甲代烯丙基聚乙二醇大单体、丙烯酸、过硫酸铵、巯基乙酸、支化活性大单体和亚硫酸氢钠;所述含铁聚丙烯纤维由铁粉均匀分散在熔融的聚丙烯聚合物中,通过挤压喷丝得到,所述含铁聚丙烯纤维中的铁的质量含量为0.7%,所述含铁聚丙烯纤维的直径为0.6mm~1.5mm,长度为12mm~17mm,含铁聚丙烯纤维的抗拉强度大于400MPa。
本实施例的超细土混凝土的制备方法包括以下步骤:
步骤一、将黄土研磨至90%以上粒径小于1mm的超细土,然后将1800份超细土、149份32.5普通硅酸盐水泥、332份Ⅰ级粉煤灰和200份硅灰混合后搅拌均匀,再在搅拌的条件下均匀加入100份含铁聚丙烯纤维,充分搅拌均匀,得到混合物;
步骤二、将40份混凝土再生剂加入到827份水中搅拌均匀得到混合溶液,然后将混合溶液加入到步骤一中得到的混合物中充分搅拌均匀,得到混凝土浆料;
步骤三、将步骤二中得到的混凝土浆料灌入模具中,然后依次进行插捣和振捣,经抹平后在室温下静置18h后脱模,再进行养生;所述养生的条件为:在85℃~95℃的蒸汽条件下养生5天后取出在室温中冷却。
实施例7
本实施例的超细土混凝土由以下质量份数的组分制成:黄土1500份,52.5普通硅酸盐水泥400份,Ⅰ级粉煤灰310份,硅灰195份,生石灰石粉50份,铁粉10份,混凝土再生剂66份,含铁聚丙烯纤维100份,水463份;所述黄土为研磨至90%以上粒径小于1mm的超细土;所述硅灰为无定型球状颗粒,硅灰中SiO2的质量含量不小于83%,SiO2的比表面积不小于15m2/g;所述混凝土再生剂的主要成分为异戊二烯基聚氧乙烯醚、过氧化氢、乙烯基三乙氧基硅烷、氢氧化钠、硫酸亚铁、丙烯酸、甲代烯丙基聚乙二醇大单体、丙烯酸、过硫酸铵、巯基乙酸、支化活性大单体和亚硫酸氢钠;所述生石灰石粉的粒径小于100μm;所述铁粉为粒径小于150um的黑色颗粒;所述含铁聚丙烯纤维由铁粉均匀分散在熔融的聚丙烯聚合物中,通过挤压喷丝得到,所述含铁聚丙烯纤维中的铁的质量含量为3%,所述含铁聚丙烯纤维的直径为0.2mm~0.6mm,长度为12mm~35mm,含铁聚丙烯纤维的抗拉强度大于400MPa。
本实施例的超细土混凝土的制备方法包括以下步骤:
步骤一、将黄土研磨至90%以上粒径小于1mm的超细土,然后将1500份超细土、400份42.5普通硅酸盐水泥、310份Ⅰ级粉煤灰、195份硅灰、50份生石灰石粉和10份铁粉混合后搅拌均匀,再在搅拌的条件下均匀加入100份含铁聚丙烯纤维,充分搅拌均匀,得到混合物;
步骤二、将66份混凝土再生剂加入到463份水中搅拌均匀得到混合溶液,然后将混合溶液加入到步骤一中得到的混合物中充分搅拌均匀,得到混凝土浆料;
步骤三、将步骤二中得到的混凝土浆料灌入模具中,然后依次进行插捣和振捣,经抹平后在室温下静置20h后脱模,再进行养生;所述养生的条件为:在85℃~95℃的蒸汽条件下养生5天后取出在室温中冷却。
实施例8
本实施例的超细土混凝土由以下质量份数的组分制成:黄土1000份,42.5普通硅酸盐水泥448份,Ⅰ级粉煤灰82.6份,硅灰49.4份,混凝土再生剂49份,生石灰石粉5份,铁粉3份,含铁聚丙烯纤维100份,水318份;所述黄土为研磨至90%以上粒径小于1mm的超细土;所述硅灰为无定型球状颗粒,硅灰中SiO2的质量含量不小于83%,SiO2的比表面积为不小于15m2/g;所述混凝土再生剂的主要成分为异戊二烯基聚氧乙烯醚、过氧化氢、乙烯基三乙氧基硅烷、氢氧化钠、硫酸亚铁、丙烯酸、甲代烯丙基聚乙二醇大单体、丙烯酸、过硫酸铵、巯基乙酸、支化活性大单体和亚硫酸氢钠;所述含铁聚丙烯纤维由铁粉均匀分散在熔融的聚丙烯聚合物中,通过挤压喷丝得到,所述含铁聚丙烯纤维中的铁的质量含量为0.7%,所述含铁聚丙烯纤维的直径为0.2mm~0.3mm,长度为12mm~35mm,含铁聚丙烯纤维的抗拉强度大于400MPa。
本实施例的超细土混凝土的制备方法包括以下步骤:
步骤一、将黄土研磨至90%以上粒径小于1mm的超细土,然后将1000份超细土、448份42.5普通硅酸盐水泥、82.6份Ⅰ级粉煤灰、5份生石灰石粉、3份铁粉和49.4份硅灰混合后搅拌均匀,然后在搅拌的条件下均匀加入100份含铁聚丙烯纤维,再充分搅拌均匀,得到混合物;
步骤二、将49份凝土再生剂加入到318份水中搅拌均匀得到混合溶液,然后将混合溶液加入到步骤一中得到的混合物中充分搅拌均匀,得到混凝土浆料;
步骤三、将步骤二中得到的混凝土浆料灌入模具中,然后依次进行插捣和振捣,经抹平后在室温下静置24h后脱模,再进行养生;所述养生的条件为:在85℃~95℃的蒸汽条件下养生5天后取出在室温中冷却。
图1是本发明实施例1~实施例8中黄土的微观结构图,从图1可以看出,黄土的微观结构中单个颗粒的粒径均小于100μm,且大部分单个颗粒的粒径均小于50μm,但单个颗粒凝聚成较大的团粒结构,不具备参加活性反应的粒度条件,无法参加活性反应。
图2是本发明实施例1~实施例8中黄土的微观矿物结构特征图,从图2可以看出,黄土的主要矿物成分中石英的含量最多,其次是硅酸盐矿物(主要是长石)和碳酸盐矿物(主要是方解石和白云石),石英的主要化学成分为SiO2,长石的主要化学成分为SiO2、Al2O3、K2O、Fe2O3、Na2O和CaO,方解石的主要化学成分CaCO3中含有56%左右的CaO,白云石中含有30%左右的CaO。
图3是本实施例制备得到的混凝土的微观结构特征图,从图3可以看出,本实施例制备得到的混凝土的微观结构均匀致密,结构中存在着C-S-H凝胶体。
将图2和图3比较可以看出,以研磨至90%的粒径小于1mm的黄土为原料,加入水泥、粉煤灰、硅灰等胶凝材料制备混凝土,黄土中的微小矿物颗粒与胶凝材料一起充当活性成分,进行反应形成致密水化硅酸钙C-S-H凝胶体,从而得到高强度的混凝土,说明黄土经研磨后,块状的黄土被粉碎,组成土体的单个矿物颗粒或团粒暴露出来,黄土中的石英、长石、方解石和白云石的粒径大多在100um以下,具备了参加活性反应的粒度条件,能参与活性反应,有效提高了混凝土的强度。
实施例9
本实施例的超细土混凝土由以下质量份数的组分制成:红黏土1600份,42.5普通硅酸盐水泥330份,Ⅰ级粉煤灰280份,硅灰200份,混凝土再生剂68份,含铁聚丙烯纤维80份,水483份;所述红黏土为研磨至90%以上粒径小于1mm的超细土;所述硅灰为无定型球状颗粒,硅灰中SiO2的质量含量不小于83%,SiO2的比表面积不小于15m2/g;所述混凝土再生剂的主要成分为异戊二烯基聚氧乙烯醚、过氧化氢、乙烯基三乙氧基硅烷、氢氧化钠、硫酸亚铁、丙烯酸、甲代烯丙基聚乙二醇大单体、丙烯酸、过硫酸铵、巯基乙酸、支化活性大单体和亚硫酸氢钠;所述含铁聚丙烯纤维由铁粉均匀分散在熔融的聚丙烯聚合物中,通过挤压喷丝得到,所述含铁聚丙烯纤维中的铁的质量含量为0.7%,所述含铁聚丙烯纤维的直径为0.6mm~2.5mm,长度为12mm~35mm,含铁聚丙烯纤维的抗拉强度大于400MPa。
本实施例的超细土混凝土的制备方法包括以下步骤:
步骤一、将红黏土研磨至90%以上粒径小于1mm的超细土,然后将1600份超细土、330份42.5普通硅酸盐水泥、280份Ⅰ级粉煤灰和200份硅灰混合后搅拌均匀,然后在搅拌的条件下均匀加入80份含铁聚丙烯纤维,再充分搅拌均匀,得到混合物;
步骤二、将68份混凝土再生剂加入到483份水中搅拌均匀得到混合溶液,然后将混合溶液加入到步骤一中得到的混合物中充分搅拌均匀,得到混凝土浆料;
步骤三、将步骤二中得到的混凝土浆料灌入模具中,然后依次进行插捣和振捣,经抹平后在室温下静置24h后脱模,再进行养生;所述养生的条件为:在85℃~95℃的蒸汽条件下养生5天后取出在室温中冷却。
图4是本实施例制备得到的混凝土的微观结构特征图,从图4可以看出,本实施例制备得到的混凝土的微观结构均匀致密,说明本发明以研磨至90%的粒径小于1mm的红黏土为原料,加入水泥、粉煤灰、硅灰等胶凝材料制备混凝土,红黏土中的微小矿物颗粒参与活性反应,形成了致密的结构,从而提高混凝土的强度,且SiO2与Al2O3并存时容易生成莫来石相,进一步提高了混凝土的强度,并与水化反应产物Ca(OH)2发生二次水化反应形成水化硅酸钙C-S-H凝胶体,填充在混凝土的孔隙结构中,改善混凝土的微观结构并提高混凝土的力学性能和耐久性。
实施例10
本实施例的超细土混凝土由以下质量份数的组分制成:砂土1600份,42.5普通硅酸盐水泥300份,Ⅰ级粉煤灰332份,硅灰150份,混凝土再生剂63份,含铁聚丙烯纤维80份,水481份;所述砂土为研磨至95%的粒径小于1mm;所述硅灰为无定型球状颗粒,硅灰中SiO2的质量含量不小于83%,SiO2的比表面积不小于15m2/g;所述混凝土再生剂的主要成分为异戊二烯基聚氧乙烯醚、过氧化氢、乙烯基三乙氧基硅烷、氢氧化钠、硫酸亚铁、丙烯酸、甲代烯丙基聚乙二醇大单体、丙烯酸、过硫酸铵、巯基乙酸、支化活性大单体和亚硫酸氢钠;所述含铁聚丙烯纤维由铁粉均匀分散在熔融的聚丙烯聚合物中,通过挤压喷丝得到,所述含铁聚丙烯纤维中的铁的质量含量为0.7%,所述含铁聚丙烯纤维的直径为0.2mm~0.3mm,长度为19mm~25mm,含铁聚丙烯纤维的抗拉强度大于400MPa。
本实施例的超细土混凝土的制备方法包括以下步骤:
步骤一、将砂土研磨至90%以上粒径小于1mm的超细土,然后将1600份超细土、300份42.5普通硅酸盐水泥、332份Ⅰ级粉煤灰和150份硅灰混合后搅拌均匀,然后在搅拌的条件下均匀加入80份含铁聚丙烯纤维,再充分搅拌均匀,得到混合物;
步骤二、将63份混凝土再生剂加入到481份水中搅拌均匀得到混合溶液,然后将混合溶液加入到步骤一中得到的混合物中充分搅拌均匀,得到混凝土浆料;
步骤三、将步骤二中得到的混凝土浆料灌入模具中,然后依次进行插捣和振捣,经抹平后在室温下静置24h后脱模,再进行养生;所述养生的条件为:在85℃~95℃的蒸汽条件下养生5天后取出在室温中冷却。
实施例11
本实施例的超细土混凝土由以下质量份数的组分制成:碎石土810份,42.5普通硅酸盐水泥448份,Ⅰ级粉煤灰332份,硅灰200份,生石灰石粉148份,铁粉100份,混凝土再生剂50份,含铁聚丙烯纤维200份,水469份;所述碎石土为研磨至90%以上粒径小于1mm的超细土;所述硅灰为无定型球状颗粒,硅灰中SiO2的质量含量不小于83%,SiO2的比表面积不小于15m2/g;所述混凝土再生剂的主要成分为异戊二烯基聚氧乙烯醚、过氧化氢、乙烯基三乙氧基硅烷、氢氧化钠、硫酸亚铁、丙烯酸、甲代烯丙基聚乙二醇大单体、丙烯酸、过硫酸铵、巯基乙酸、支化活性大单体和亚硫酸氢钠;所述生石灰石粉的粒径小于100μm,所述铁粉为粒径小于150um的黑色颗粒;所述含铁聚丙烯纤维由铁粉均匀分散在熔融的聚丙烯聚合物中,通过挤压喷丝得到,所述含铁聚丙烯纤维中的铁的质量含量为0.7%,所述含铁聚丙烯纤维的直径为0.2mm~0.5mm,长度为12mm~35mm,含铁聚丙烯纤维的抗拉强度大于400MPa。
本实施例的超细土混凝土的制备方法包括以下步骤:
步骤一、将碎石土研磨至90%以上粒径小于1mm的超细土,然后将810份超细土、448份42.5普通硅酸盐水泥、332份Ⅰ级粉煤灰、200份硅灰、148份生石灰石粉和100份铁粉混合后搅拌均匀,然后在搅拌的条件下均匀加入200份含铁聚丙烯纤维,再充分搅拌均匀,得到混合物;
步骤二、将50份混凝土再生剂加入到469份水中搅拌均匀得到混合溶液,然后将混合溶液加入到步骤一中得到的混合物中充分搅拌均匀,得到混凝土浆料;
步骤三、将步骤二中得到的混凝土浆料灌入模具中,然后依次进行插捣和振捣,经抹平后在室温下静置24h后脱模,再进行养生;所述养生的条件为:在85℃~95℃的蒸汽条件下养生5天后取出在室温中冷却。
实施例12
本实施例的超细土混凝土由以下质量份数的组分制成:混合土1500份,42.5普通硅酸盐水泥400份,Ⅰ级粉煤灰310份,硅灰195份,混凝土再生剂66份,含铁聚丙烯纤维100份,水463份;所述混合土为研磨至90%以上粒径小于1mm的超细土,所述混合土由700份黄土和800份红黏土混合而成;所述硅灰为无定型球状颗粒,硅灰中SiO2的质量含量不小于83%,SiO2的比表面积不小于15m2/g;所述混凝土再生剂的主要成分为异戊二烯基聚氧乙烯醚、过氧化氢、乙烯基三乙氧基硅烷、氢氧化钠、硫酸亚铁、丙烯酸、甲代烯丙基聚乙二醇大单体、丙烯酸、过硫酸铵、巯基乙酸、支化活性大单体和亚硫酸氢钠;所述含铁聚丙烯纤维由铁粉均匀分散在熔融的聚丙烯聚合物中,通过挤压喷丝得到,所述含铁聚丙烯纤维中的铁的质量含量为0.7%,所述含铁聚丙烯纤维的直径为0.2mm~0.3mm,长度为12mm~35mm,含铁聚丙烯纤维的抗拉强度大于400MPa。
本实施例中的混合土也可为黄土和砂土混合而成,黄土和碎石土混合而成,红黏土和砂土混合而成,红黏土和碎石土混合而成,或者砂土和碎石土混合而成。
本实施例的超细土混凝土的制备方法包括以下步骤:
步骤一、将黄土和红黏土研磨至90%以上粒径小于1mm的超细土,然后将700份黄土超细土和800份红黏土超细土混合后与400份42.5普通硅酸盐水泥、310份Ⅰ级粉煤灰和195份硅灰混合后搅拌均匀,再在搅拌的条件下均匀加入100份含铁聚丙烯纤维,充分搅拌均匀,得到混合物;
步骤二、将66份混凝土再生剂加入到463份水中搅拌均匀得到混合溶液,然后将混合溶液加入到步骤一中得到的混合物中充分搅拌均匀,得到混凝土浆料;
步骤三、将步骤二中得到的混凝土浆料灌入模具中,然后依次进行插捣和振捣,经抹平后在室温下静置24h后脱模,再进行养生;所述养生的条件为:在85℃~95℃的蒸汽条件下养生3天后取出在室温中冷却。
实施例13
本实施例的超细土混凝土由以下质量份数的组分制成:混合土1600份,42.5普通硅酸盐水泥310份,Ⅰ级粉煤灰240份,硅灰100份,混凝土再生剂60份,含铁聚丙烯纤维100份,水523份;所述混合土为研磨至90%以上粒径小于1mm的超细土,所述混合土由500份黄土、500份红黏土和600份碎石土混合而成;所述硅灰为无定型球状颗粒,硅灰中SiO2的质量含量不小于83%,SiO2的比表面积不小于15m2/g;所述混凝土再生剂的主要成分为异戊二烯基聚氧乙烯醚、过氧化氢、乙烯基三乙氧基硅烷、氢氧化钠、硫酸亚铁、丙烯酸、甲代烯丙基聚乙二醇大单体、丙烯酸、过硫酸铵、巯基乙酸、支化活性大单体和亚硫酸氢钠;所述含铁聚丙烯纤维由铁粉均匀分散在熔融的聚丙烯聚合物中,通过挤压喷丝得到,所述含铁聚丙烯纤维中的铁的质量含量为0.8%,所述含铁聚丙烯纤维的直径为0.2mm~0.3mm,长度为12mm~17mm,含铁聚丙烯纤维的抗拉强度大于400MPa。
本实施例的混合土也可为黄土、红黏土和砂土混合而成,黄土、碎石土和砂土混合而成,或者红黏土、砂土和碎石土混合而成。
本实施例的超细土混凝土的制备方法包括以下步骤:
步骤一、将黄土、红黏土和碎石土研磨至90%以上粒径小于1mm的超细土,然后将500份黄土超细土、500份红黏土超细土和600份碎石土超细土混合后与310份42.5普通硅酸盐水泥、240份Ⅰ级粉煤灰和100份硅灰混合后搅拌均匀,再在搅拌的条件下均匀加入100份含铁聚丙烯纤维,充分搅拌均匀,得到混合物;
步骤二、将60份混凝土再生剂加入到523份水中搅拌均匀得到混合溶液,然后将混合溶液加入到步骤一中得到的混合物中充分搅拌均匀,得到混凝土浆料;
步骤三、将步骤二中得到的混凝土浆料灌入模具中,然后依次进行插捣和振捣,经抹平后在室温下静置24h后脱模,再进行养生;所述养生的条件为:在85℃~95℃的蒸汽条件下养生4天后取出在室温中冷却。
实施例14
本实施例的超细土混凝土由以下质量份数的组分制成:混合土1500份,42.5普通硅酸盐水泥380份,Ⅱ级粉煤灰280份,硅灰120份,混凝土再生剂60份,含铁聚丙烯纤维100份,水490份;所述混合土为研磨至90%以上粒径小于1mm的超细土,所述混合土由400份黄土、400份红黏土、400份碎石土和300份砂土混合而成;所述硅灰为无定型球状颗粒,硅灰中SiO2的质量含量不小于83%,SiO2的比表面积不小于15m2/g;所述混凝土再生剂的主要成分为异戊二烯基聚氧乙烯醚、过氧化氢、乙烯基三乙氧基硅烷、氢氧化钠、硫酸亚铁、丙烯酸、甲代烯丙基聚乙二醇大单体、丙烯酸、过硫酸铵、巯基乙酸、支化活性大单体和亚硫酸氢钠;所述含铁聚丙烯纤维由铁粉均匀分散在熔融的聚丙烯聚合物中,通过挤压喷丝得到,所述含铁聚丙烯纤维中的铁的质量含量为0.7%,所述含铁聚丙烯纤维的直径为0.2mm~0.3mm,长度为12mm~35mm,含铁聚丙烯纤维的抗拉强度大于400MPa。
本实施例的超细土混凝土的制备方法包括以下步骤:
步骤一、将黄土、红黏土、碎石土和砂土研磨至90%以上粒径小于1mm的超细土,然后将400份黄土超细土、400份红黏土超细土、400份碎石土超细土和300份砂土超细土混合后与380份42.5普通硅酸盐水泥、280份Ⅱ级粉煤灰和120份硅灰混合后搅拌均匀,再在搅拌的条件下均匀加入100份含铁聚丙烯纤维,充分搅拌均匀,得到混合物;
步骤二、将60份混凝土再生剂加入到490份水中搅拌均匀得到混合溶液,然后将混合溶液加入到步骤一中得到的混合物中充分搅拌均匀,得到混凝土浆料;
步骤三、将步骤二中得到的混凝土浆料灌入模具中,然后依次进行插捣和振捣,经抹平后在室温下静置24h后脱模,再进行养生;所述养生的条件为:在85℃~95℃的蒸汽条件下养生5天后取出在室温中冷却。
对实施例1~实施例14制备得到的混凝土的性能进行检测,结果如下表1所示。
表1实施例1~实施例14制备得到的混凝土的性能
从表1可以看出,本发明实施例1~实施例14中制备得到的混凝土成品的七天抗压强度不小于22MPa,最高可达80MPa,七天抗折强度均不小于4.31MPa,最高可达22MPa,均符合JTG D40-2011《公路水泥混凝土路面设计规范》的要求,说明本发明制备得到的混凝土成品可用于公路路面混凝土;采用本发明制备得到的混凝土制备混凝土砖,该混凝土砖的抗拉强度满足《GB5101-2003烧结普通砖》和《GBT2542-2012砌墙砖试验方法》中的两个半块砖叠合的抗压强度大于10MPa的规定,说明以本发明制备得到的混凝土制备的混凝土砖可替代现有的烧结砖。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种超细土混凝土,其特征在于,由以下质量份数的组分制成:土810~2290份,水泥149~448份,粉煤灰82.6~332份,硅灰49.4~200份,混凝土再生剂40~100份,含铁聚丙烯纤维0.1~200份,生石灰石粉0~148份,铁粉0~100份,水318~827份;所述土为研磨至90%以上粒径小于1mm的超细土;所述含铁聚丙烯纤维由铁粉均匀分散在熔融的聚丙烯聚合物中,再通过挤压喷丝得到。
2.根据权利要求1所述的一种超细土混凝土,其特征在于,所述土为碎石土、砂土、粉土、黏性土中的一种或两种以上。
3.根据权利要求1所述的一种超细土混凝土,其特征在于,由以下质量份数的组分制成:土810~2290份,水泥149~448份,粉煤灰82.6~332份,硅灰49.4~200份,混凝土再生剂40~100份,含铁聚丙烯纤维0.1~200份,生石灰石粉5~148份,铁粉3~100份,水318~827份。
4.根据权利要求1所述的一种超细土混凝土,其特征在于,所述硅灰为无定型球状颗粒,硅灰中SiO2的质量含量不小于83%,SiO2的比表面积不小于15m2/g。
5.根据权利要求1所述的一种超细土混凝土,其特征在于,所述含铁聚丙烯纤维中的铁的质量含量为0.1%~3%,所述含铁聚丙烯纤维的直径为0.2mm~2.5mm,长度为10mm~35mm,含铁聚丙烯纤维的抗拉强度大于400MPa。
6.根据权利要求1所述的一种超细土混凝土,其特征在于,所述混凝土再生剂的主要成分为异戊二烯基聚氧乙烯醚、过氧化氢、乙烯基三乙氧基硅烷、氢氧化钠、硫酸亚铁、丙烯酸、甲代烯丙基聚乙二醇大单体、丙烯酸、过硫酸铵、巯基乙酸、支化活性大单体和亚硫酸氢钠。
7.根据权利要求1所述的一种超细土混凝土,其特征在于,所述粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰或Ⅱ级粉煤灰。
8.根据权利要求3所述的一种超细土混凝土,其特征在于,所述生石灰石粉的粒径小于100μm;所述铁粉为粒径小于150um的黑色颗粒。
9.一种制备如权利要求1~8中任一权利要求所述的超细土混凝土的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤一、将土研磨至90%以上粒径小于1mm的超细土,然后将超细土、水泥、粉煤灰、硅灰、石灰石粉和铁粉混合后搅拌均匀,然后在搅拌的条件下均匀加入钢纤维,再充分搅拌均匀,得到混合物;
步骤二、将混凝土再生剂加入到水中搅拌均匀得到混合溶液,然后将混合溶液加入到步骤一中得到的混合物中充分搅拌均匀,得到混凝土浆料;
步骤三、将步骤二中得到的混凝土浆料灌入模具中,然后依次进行插捣和振捣,经抹平后在室温下静置18h~24h后脱模,再进行养生。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,步骤三中所述养生的条件为:在85℃~95℃的蒸汽条件下养生3~5天后取出在室温中冷却,或者在40℃~60℃的水浴条件下养生5天后取出在室温中冷却,或者将混凝土在室温条件下喷水保湿养护5天。
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