CN113788645B - 可吸收汽车尾气的自愈合路面混凝土 - Google Patents

可吸收汽车尾气的自愈合路面混凝土 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种可吸收汽车尾气的新型自愈合路面混凝土，其单位体积质量为钢渣粉50‑70kg/m3，矿渣粉300‑350kg/m3，水泥30‑50kg/m3，自制荧光石树脂300‑500kg/m3，0‑5mm粒径钢渣骨料500‑600kg/m3，0‑10mm粒径钢渣骨料1200‑1300kg/m3，水190‑210kg/m3，自制胶囊颗粒15‑30kg/m3。该自制胶囊，内部含有活性氧化钙，外部为石蜡这样的大分子聚合物，在一定临界温度可融化，当混凝土没有裂缝和常温下，胶囊完好，当混凝土开裂，并在汽车尾气的作用下，胶囊破裂，与尾气中二氧化碳反应形成碳酸钙，修复混凝土。该新型自愈合路面混凝土不仅能消耗地方上的矿渣和钢渣固废，还具有高强度、高耐久的物理性能，同时当混凝土开裂时，还能借助自制胶囊颗粒实现吸收汽车尾气，愈合混凝土的功效，实现物尽其用、变废为宝、节能减排。

Description

可吸收汽车尾气的自愈合路面混凝土
技术领域
本发明涉及一种新型自愈合路面混凝土，尤其涉及可吸收汽车尾气的新型自愈合路面混凝土。
背景技术
自愈合混凝土是指可自行修补裂缝的混凝土。混凝土是世界上使用最广泛的建筑材料。但它很容易出现裂缝，这意味着，结构物需要增加钢筋加以强化。强化过程中必然会出现部分“微裂缝”，这并不会直接导致强度损失。混凝土结构规范规定最大裂缝宽度小于等于0.3mm。但随着时间的推移，水与侵蚀性化学物一起进入这些裂缝并腐蚀混凝土。传统自愈合混凝土是包含有可生产石灰石的休眠的细菌孢子和细菌生长所需要的养分，通过作用于结构的腐蚀性雨水渗入加以激活，以期对混凝土开裂部分进行局部填充，这种产品不仅难以制备，成本较高，而且需要酸性环境，使用部分地区受到限制。
因此现有技术这样的自愈合混凝土用在路面的情况下，存在制备困难，成本较高的问题，而且使用环境受限，并不能广泛应用。
发明内容
为了解决上述问题，本发明利用包裹在石蜡中的活性氧化钙形成的胶囊颗粒作为修补源，当混凝土不开裂时，胶凝颗粒完好存在于混凝土中，当混凝土开裂时，开裂处的石蜡被破坏，裸露出活性氧化钙，在空气或者汽车尾气中的二氧化碳作用下形成碳酸钙，对混凝土裂缝进行填充。
结合上述路面混凝土存在的问题和自愈合胶囊颗粒氨的理论基础，本申请的目的在于提供一种可吸收汽车尾气的新型自愈合路面混凝土。
为实现上述目的，本发明的可吸收汽车尾气的新型自愈合路面混凝土，其成分包含：钢渣粉、矿渣粉、水泥、自制胶囊颗粒、各种粒径钢渣骨料、和水，且各所述成分的单位体积质量如下：
钢渣粉50-70kg/m3，
矿渣粉300-350kg/m3，
水泥30-50kg/m3，
自制胶囊颗粒15-30kg/m3，
0-5mm粒径钢渣骨料500-600kg/m3，
0-10mm粒径钢渣骨料1400-1500kg/m3，
水190-210kg/m3。
优选本发明的可吸收汽车尾气的新型自愈合路面混凝土中，所述钢渣粉的单位体积质量60kg/m3。
又，本发明的可吸收汽车尾气的新型自愈合路面混凝土中，所述的钢渣比表面积为300-400m2/kg，所述的矿渣比表面积为350-450m2/kg。
进而，本发明的可吸收汽车尾气的新型自愈合路面混凝土中，所述自制胶囊颗粒，内部含有活性氧化钙，外部含有一定临界温度可融化的大分子聚合物。
进一步，本发明的所述大分子聚合物为石蜡。
发明效果
本发明的可吸收汽车尾气的新型自愈合路面混凝土，由于其原材料是钢渣粉、矿渣粉等固废，因此不仅能消耗地方上的矿渣和钢渣固废，还具有高强度、高耐久、低成本的物理性能，同时当混凝土开裂时，还能借助自制胶囊颗粒实现吸收汽车尾气来自动愈合混凝土的功效，达到了物尽其用、变废为宝、节能减排的目的，能够广泛应用。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施例进行详细说明。
本发明的新型自愈合路面混凝土的原材料，采用的是各地的钢渣粉、矿渣粉等固废为原材料，外加水泥和各种粒径的钢渣骨料以及水等，成本非常低廉。
对比例1
首先，作为本发明对比例的新型自愈合路面混凝土，是将钢渣粉、矿渣粉、水泥、各种粒径钢渣骨料、与水混合后搅拌而制得的，所述各种成分的单位体积质量如下：
钢渣粉50kg/m3，
矿渣粉350kg/m3，
水泥50kg/m3，
0-5mm粒径钢渣骨料600kg/m3，
0-10mm粒径钢渣骨料1400kg/m3，
水190kg/m3。
其中，所述钢渣比表面积为400m2/kg，所述矿渣比表面积为450m2/kg。
本发明者们针对所制备的该新型自愈合路面混凝土的各种物理性能进行了检测，其中路面混凝土养护28天的抗压强度42MPa，路面损伤后再次养护28天的抗压强度12MPa，路面自愈合率28％。
其次，在上述对比例的各成分的基础上，本发明者们进一步采用活性氧化钙和石蜡结合制备自愈合胶囊颗粒的技术方式，利用包裹在石蜡中的活性氧化钙形成的胶囊颗粒作为修补源，当混凝土不开裂或者常温时，胶凝颗粒完好存在于混凝土中，当混凝土开裂时，开裂处的石蜡被破坏，裸露出活性氧化钙，在空气或者汽车尾气中的二氧化碳作用下形成碳酸钙，对混凝土裂缝进行填充修复，实现自动愈合的同时节能减排，减少汽车尾气对环保的危害。
具体所涉及的化学反应式如下：
CaO+CO2→CaCO3
由此可见，本发明的新型自愈合路面混凝土，可自动吸收汽车尾气，不仅能消耗地方上的矿渣和钢渣固废，还能制备高强度、高耐久、低成本的路面混凝土，同时当混凝土开裂时，还能借助自制胶囊颗粒实现吸收汽车尾气，愈合混凝土的功效，实现物尽其用、变废为宝、节能减排。
以下，针对本发明的具体实施例进行说明，并同样对所制备的可吸收汽车尾气的该新型自愈合路面混凝土的各种物理性能进行了检测，发现与对比例1相比，其自愈合率大大提高。以下进行具体说明。
实施例1
本发明的实施例1的可吸收汽车尾气的新型自愈合路面混凝土，是将钢渣粉、矿渣粉、水泥、自制胶囊颗粒、各种不同粒径的钢渣骨料、与水混合后进行搅拌而制得的，其中各成分的单位体积质量如下：
钢渣粉50kg/m3，
矿渣粉350kg/m3，
水泥50kg/m3，
自制胶囊颗粒30kg/m3，
0-5mm粒径钢渣骨料600kg/m3，
0-10mm粒径钢渣骨料1500kg/m3，
水190kg/m3。
其中，钢渣比表面积为400m2/kg，矿渣比表面积为450m2/kg。
另外，本发明实施例1中的所述的自制胶囊颗粒，内部含有活性氧化钙，外部含有如石蜡这样的大分子聚合物，在一定临界温度可融化。
本发明者们针对实施例1涉及的可吸收汽车尾气的新型自愈合路面混凝土的物理性能进行了测试，分别测试了28天的抗压强度、和在该混凝土表面损伤后再次养护28天的抗压强度以及其自愈率。
结果如下：所制备的混凝土28天的抗压强度为40MPa，在混凝土表面损伤后再次养护28天的抗压强度35MPa，自愈合率87.5％。
由此可见，本发明的原材料虽然采用的是钢渣粉和矿渣粉等固废，但所制备的可吸收汽车尾气的新型自愈合路面混凝土，不但高强度、高耐久、低成本，而且自愈合率大大优于对比例1。
实施例2
本发明的实施例2的可吸收汽车尾气的新型自愈合路面混凝土，是将钢渣粉、矿渣粉、水泥、自制胶囊颗粒、各种不同粒径的钢渣骨料、与水混合后进行搅拌而制得的，其中各成分的单位体积质量如下：
钢渣粉50kg/m3，
矿渣粉350kg/m3，
水泥50kg/m3，
自制胶囊颗粒15kg/m3，
0-5mm粒径钢渣骨料600kg/m3，
0-10mm粒径钢渣骨料1500kg/m3，
水190kg/m3。
并且，该实施例2的可吸收汽车尾气的新型自愈合路面混凝土中，所述钢渣比表面积为400m2/kg，所述矿渣比表面积为450m2/kg。
另外，本发明的所述自制胶囊颗粒，内部含有活性氧化钙，外部含有如石蜡这样的大分子聚合物，在一定临界温度可融化。
在制备完成后，本发明者们，针对实施例2涉及的可吸收汽车尾气的新型自愈合路面混凝土的物理性能进行了测试，分别测试了28天的抗压强度、和路面损伤后再次养护28天的抗压强度以及其自愈率。
结果如下：所制备的路面混凝土28天抗压强度43MPa，路面损伤后再次养护28天的抗压强度26MPa，自愈合率60.5％，大大优于对比例1。
由此可见，本发明的原材料虽然采用的是钢渣粉和矿渣粉等固废，但所制备的可吸收汽车尾气的新型自愈合路面混凝土，不但高强度、高耐久、低成本，而且自愈合率大大优于对比例1。
实施例3
本发明的实施例3的可吸收汽车尾气的新型自愈合路面混凝土，是将钢渣粉、矿渣粉、水泥、自制胶囊颗粒、各种不同粒径的钢渣骨料、与水混合后进行搅拌而制得的，其中各成分的单位体积质量如下：
钢渣粉70kg/m3，
矿渣粉350kg/m3，
水泥30kg/m3，
自制胶囊颗粒30kg/m3，
0-5mm粒径钢渣骨料500kg/m3，
0-10mm粒径钢渣骨料1400kg/m3，
水210kg/m3。
并且，该实施例2的新型自愈合路面混凝土中，所述钢渣比表面积为300m2/kg，所述矿渣比表面积为350m2/kg。
另外，本发明的所述自制胶囊颗粒，内部含有活性氧化钙，外部含有如石蜡这样的大分子聚合物，在一定临界温度可融化。
在制备完成后，本发明者们，针对实施例2涉及的可吸收汽车尾气的新型自愈合路面混凝土的物理性能进行了测试，分别测试了28天的抗压强度、和路面损伤后再次养护28天的抗压强度以及其自愈率。
结果为，所制备的路面混凝土28天抗压强度31MPa，路面损伤后再次养护28天的抗压强度26，自愈合率83.9％，大大优于对比例1。
由此可见，本发明的原材料虽然采用的是钢渣粉和矿渣粉等固废，但所制备的可吸收汽车尾气的新型自愈合路面混凝土，不但高强度、高耐久、低成本，而且自愈合率大大优于对比例1。
实施例4
本发明的实施例4的可吸收汽车尾气的新型自愈合路面混凝土，是将钢渣粉、矿渣粉、水泥、自制胶囊颗粒、各种不同粒径的钢渣骨料、与水混合后进行搅拌而制得的，其中各成分的单位体积质量如下：
钢渣粉70kg/m3，
矿渣粉350kg/m3，
水泥50kg/m3，
自制胶囊颗粒15kg/m3，
0-5mm粒径钢渣骨料500kg/m3，
0-10mm粒径钢渣骨料1400kg/m3，
水200kg/m3。
并且，该实施例4的新型自愈合路面混凝土中，所述的钢渣比表面积为300m2/kg，所述的矿渣比表面积为350m2/kg。
另外，本发明的所述自制胶囊颗粒，内部含有活性氧化钙，外部含有如石蜡这样的大分子聚合物，在一定临界温度可融化。
在制备完成后，本发明者们，针对实施例4涉及的可吸收汽车尾气的新型自愈合路面混凝土的物理性能进行了测试，分别测试了28天的抗压强度、和路面损伤后再次养护28天的抗压强度以及其自愈率。
结果为，所制备的路面混凝土28天的抗压强度为35，路面损伤后再次养护28天的抗压强度为21，自愈合率60％，大大优于对比例1。
由此可见，本发明的原材料虽然采用的是钢渣粉和矿渣粉等固废，但所制备的可吸收汽车尾气的新型自愈合路面混凝土，不但高强度、高耐久、低成本，而且自愈合率大大优于对比例1。
实施例5
本发明的实施例5的可吸收汽车尾气的新型自愈合路面混凝土，是将钢渣粉、矿渣粉、水泥、自制胶囊颗粒、各种不同粒径的钢渣骨料、与水混合后进行搅拌而制得的，其中各成分的单位体积质量如下：
钢渣粉60kg/m3，
矿渣粉330kg/m3，
水泥40kg/m3，
自制胶囊颗粒25kg/m3，
0-5mm粒径钢渣骨料550kg/m3，
0-10mm粒径钢渣骨料1450kg/m3，
水200kg/m3，
并且，该实施例5的新型自愈合路面混凝土中，所述的钢渣比表面积为350m2/kg，所述的矿渣比表面积为400m2/kg。
另外，本发明的所述自制胶囊颗粒，内部含有活性氧化钙，外部含有如石蜡这样的大分子聚合物，在一定临界温度可融化。
在制备完成后，本发明者们，针对实施例5涉及的可吸收汽车尾气的新型自愈合路面混凝土的物理性能进行了测试，分别测试了28天的抗压强度、和路面损伤后再次养护28天的抗压强度以及其自愈率。
结果为，所制备的路面混凝土28天的抗压强度37MPa，在路面损伤后再次养护28天的抗压强度27，自愈合率为73％，大大优于对比例1。
由此可见，本发明的原材料虽然采用的是钢渣粉和矿渣粉等固废，但所制备的可吸收汽车尾气的新型自愈合路面混凝土，不但高强度、高耐久、低成本，而且自愈合率大大优于对比例1。
实施例6
本发明的实施例6的可吸收汽车尾气的新型自愈合路面混凝土，是将钢渣粉、矿渣粉、水泥、自制胶囊颗粒、各种不同粒径的钢渣骨料、与水混合后进行搅拌而制得的，其中各成分的单位体积质量如下：
钢渣粉60kg/m3，
矿渣粉330kg/m3，
水泥50kg/m3，
自制胶囊颗粒30kg/m3，
0-5mm粒径钢渣骨料600kg/m3，
0-10mm粒径钢渣骨料1500kg/m3，
水200kg/m3。
并且，该实施例6的新型自愈合路面混凝土中，所述钢渣比表面积为300-400m2/kg，所述矿渣比表面积为350-450m2/kg。
另外，本发明的所述自制胶囊颗粒，内部含有活性氧化钙，外部含有如石蜡这样的大分子聚合物，在一定临界温度可融化。
在制备完成后，本发明者们，针对实施例6涉及的可吸收汽车尾气的新型自愈合路面混凝土的物理性能进行了测试，分别测试了28天的抗压强度、和路面损伤后再次养护28天的抗压强度以及其自愈率。
结果为，所制备的路面混凝土28天的抗压强度40MPa，路面损伤后再次养护28天的抗压强度34，自愈合率85％，大大优于对比例1。
由此可见，本发明的原材料虽然采用的是钢渣粉和矿渣粉等固废，但所制备的可吸收汽车尾气的新型自愈合路面混凝土，不但高强度、高耐久、低成本，而且自愈合率大大优于对比例1。
实施例7
本发明的实施例7的可吸收汽车尾气的新型自愈合路面混凝土，是将钢渣粉、矿渣粉、水泥、自制胶囊颗粒、各种不同粒径的钢渣骨料、与水混合后进行搅拌而制得的，其中各成分的单位体积质量如下：
钢渣粉70kg/m3，
矿渣粉300kg/m3，
水泥50kg/m3，
自制胶囊颗粒30kg/m3，
0-5mm粒径钢渣骨料600kg/m3，
0-10mm粒径钢渣骨料1500kg/m3，
水200kg/m3。
并且，该实施例7的可吸收汽车尾气的新型自愈合路面混凝土中，所述钢渣比表面积为300-400m2/kg，所述矿渣比表面积为350-450m2/kg。
另外，本发明的所述自制胶囊颗粒，内部含有活性氧化钙，外部含有如石蜡这样的大分子聚合物，在一定临界温度可融化。
在制备完成后，本发明者们，针对实施例7涉及的可吸收汽车尾气的新型自愈合路面混凝土的物理性能进行了测试，分别测试了28天的抗压强度、和路面损伤后再次养护28天的抗压强度以及其自愈率。
结果为，所制备的路面混凝土28天的抗压强度38MPa，路面损伤后再次养护28天的抗压强度32，自愈合率84.2％，大大优于对比例1。
由此可见，本发明的原材料虽然采用的是钢渣粉和矿渣粉等固废，但所制备的可吸收汽车尾气的新型自愈合路面混凝土，不但高强度、高耐久、低成本，而且自愈合率大大优于对比例1。
由以上实施例1-7与对比例1对比可知，本发明的新型自愈合路面混凝土，在加入了自制胶囊颗粒的情况下，不但混凝土的物理性能得到了大大改善，尤其路面损伤后的自愈合率以及抗压强度都大大增强，而且还能消耗地方上的矿渣和钢渣固废，是一种高强度、高耐久、低成本的路面混凝土，当混凝土开裂时，还能借助自制胶囊颗粒实现吸收汽车尾气，愈合混凝土的功效，实现物尽其用、变废为宝、节能减排。
以上仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种可吸收汽车尾气的自愈合路面混凝土，其成分包含：钢渣粉、矿渣粉、水泥、自制胶囊颗粒、0-5mm粒径钢渣骨料、0-10mm粒径钢渣骨料、和水，且各所述成分的单位体积质量如下：
所述钢渣粉为50-70 kg/m3，
所述矿渣粉为300-350 kg/m3，
所述水泥为30-50 kg/m3，
所述自制胶囊颗粒为15-30 kg/m3，
所述0-5mm粒径钢渣骨料为500-600 kg/m3，
所述0-10mm粒径钢渣骨料为1400-1500 kg/m3，
所述水为190-210 kg/m3，
所述自制胶囊颗粒，内部含有活性氧化钙，外部含有一定临界温度可融化的石蜡。
2.根据权利要求书1所述的可吸收汽车尾气的自愈合路面混凝土，其特征在于：所述钢渣粉的单位体积质量60 kg/m3。
3.根据权利要求书1所述的可吸收汽车尾气的自愈合路面混凝土，其特征在于：所述矿渣粉的单位体积质量330 kg/m3。
4.根据权利要求书1至3中任一项所述的可吸收汽车尾气的自愈合路面混凝土，其特征在于：所述钢渣粉比表面积为300-400m2/kg，所述矿渣粉比表面积为350-450m2/kg。
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