【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及混凝土，尤其是涉及一種粉煤灰基綠色混凝土及其制備方法。
技術介紹
1、混凝土是一種由水泥、砂、骨料和水按一定比例混合而成的建筑材料。其優點包括高強度、耐久性強、耐火性好等，因此被廣泛用于建筑、道路、橋梁等工程中。
2、然而，現有技術的混凝土也存在一些缺點，其中最顯著的是其對凍融循環的敏感性，特別是在寒冷地區。凍融循環是指在寒冷地區，由于溫度的變化，混凝土會經歷周期性的凍結和解凍過程。當混凝土中的水在低溫下凍結時，其體積會擴大，導致混凝土內部產生應力，從而導致開裂和損壞。當溫度升高時，凍結的水又會融化，進一步加劇了混凝土結構的破壞。
3、為了解決凍融循環對混凝土結構造成的破壞，人們提出了一些防凍混凝土的技術。這些技術包括添加特殊的添加劑，如空氣泡、纖維等，以改善混凝土的抗凍性能。然而，目前的防凍混凝土技術仍然存在一些問題，其中最主要的是強度不足的情況。這是因為在添加防凍劑的同時，往往會犧牲混凝土的強度，導致無法滿足一些工程項目的要求，特別是在需要承受高強度和嚴酷環境條件下的情況下。
4、基于此，亟需開發一種耐低溫且強度高的混凝土。
技術實現思路
1、本專利技術所要解決的第一個技術問題是：
2、提供一種混凝土。
3、本專利技術所要解決的第二個技術問題是：
4、提供一種所述混凝土的制備方法。
5、本專利技術所要解決的第三個技術問題是：
6、所述混凝土的應用。
7、為了
8、一種混凝土，所述混凝土包括以下組分：
9、水泥；
10、粉煤灰；
11、硅灰；
12、纖維材料；
13、疏水二氧化硅；
14、丙烯酸酯-丙烯酸乳液共聚物；
15、溶劑。
16、根據本專利技術的實施方式，所述技術方案中的一個技術方案至少具有如下優點或有益效果之一：
17、在寒冷地區，混凝土會因為凍融循環而受到損壞，因為當水進入混凝土內部并在凍結時膨脹，會導致裂縫和損壞。本專利技術通過在混凝土中添加疏水二氧化硅，可以減少水分進入混凝土內部，從而降低凍融損壞的風險。
18、但是，疏水二氧化硅的加入，會影響到混凝土的流動性導致混凝土難以施工和澆筑。因為，一方面，疏水二氧化硅的表面通常比普通粉體顆粒粗糙，具有較大的比表面積，這種粗糙表面會增加混凝土漿體的內摩擦阻力，使其流動性降低，使混凝土更難以施工和澆筑；另一方面，疏水二氧化硅的表面疏水性，會使得其在水泥漿體中的分散性較差。這意味著疏水二氧化硅顆粒在混凝土中往往難以均勻分散，容易發生團聚現象。團聚的疏水二氧化硅顆粒會造成混凝土中局部性能的差異，導致施工和澆筑過程中的不均勻性，進一步影響了混凝土的流動性。
19、基于此，本專利技術在混凝土中再加入丙烯酸酯-丙烯酸乳液共聚物以解決添加了疏水二氧化硅后混凝土的流動性問題。因為，丙烯酸酯-丙烯酸乳液共聚物分子具有親水性和一定的柔軟性，可以在混凝土中形成一層覆蓋在疏水二氧化硅顆粒表面的保護膜，從而降低顆粒間的摩擦力，減小了混凝土漿體的內摩擦阻力。同時，由于共聚物分子具有一定的柔軟性，可以填充水泥漿體中的微觀空隙和粗糙表面，減少了顆粒間的接觸面積，進一步降低了摩擦力，改善了混凝土的流動性和可塑性。
20、但是，添加丙烯酸酯-丙烯酸乳液共聚物，又必然會影響到混凝土的強度，因為丙烯酸酯-丙烯酸乳液共聚物不僅會在疏水二氧化硅顆粒表面形成保護膜，也不可避免得在水泥顆粒表面同樣形成一層薄膜。這種薄膜是由于共聚物與水泥水化產物之間的化學反應或者物理吸附所致。這層薄膜會覆蓋水泥顆粒表面，降低了水泥顆粒之間的直接接觸，從而影響了混凝土的內部結構和強度。
21、基于此，本專利技術再在混凝土中添加纖維材料，一方面，纖維材料與水泥漿體之間的作用可以增強混凝土的整體粘結力。這種增強的粘結力有助于保持水泥顆粒與共聚物之間的緊密接觸，減少水泥顆粒與共聚物之間薄膜的形成，從而提高了混凝土的內部結構的穩定性和強度；另一方面，纖維材料在混凝土中形成的三維網絡結構可以提供機械阻擋作用，阻止丙烯酸酯-丙烯酸乳液共聚物與水泥水化產物之間形成的薄膜覆蓋水泥顆粒表面。這樣，纖維材料的存在可以減少薄膜的形成，有助于維持水泥顆粒之間的直接接觸。
22、綜上，本專利技術的混凝土，為一種在低溫下仍然保持優良流動性和強度的混凝土。
23、根據本專利技術的一種實施方式，所述混凝土包括以下重量份的組分：
24、水泥200-400份；
25、粉煤灰50-120份；
26、硅灰50-120份；
27、纖維材料3-6份；
28、疏水二氧化硅21-42份；
29、丙烯酸酯-丙烯酸乳液共聚物30-60份；
30、溶劑1200-1500份。
31、根據本專利技術的一種實施方式，所述纖維材料包括聚丙烯纖維和碳纖維。不同的纖維材料選擇，與不同的纖維材料用量，都會影響到纖維材料在本專利技術混凝土中的三維網絡結構，三維網絡結構應當在本專利技術的混凝土中平衡丙烯酸酯-丙烯酸乳液共聚物對水泥顆粒的影響與丙烯酸酯-丙烯酸乳液共聚物對疏水二氧化硅顆粒的作用。
32、根據本專利技術的一種實施方式，所述聚丙烯纖維和碳纖維的重量份比為12-15：1-3。
33、根據本專利技術的一種實施方式，所述聚丙烯纖維包括重量份比為3-3.5：10-12的聚丙烯長絲和聚丙烯短切纖維。
34、根據本專利技術的一種實施方式，所述丙烯酸酯-丙烯酸乳液共聚物的原料包括以下組分：二甲基硅油、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、過氧化苯甲酰和羥乙基丙烯酸酯。
35、根據本專利技術的一種實施方式，所述混凝土的組分還包括：助劑，所述助劑包括凝固劑、減水劑、增稠劑、消泡劑中的至少一種。
36、為了解決所述第二個技術問題，本專利技術采用的技術方案為：
37、一種制備所述混凝土的方法，包括以下步驟：
38、混合水泥、粉煤灰、硅灰、纖維材料、疏水二氧化硅和丙烯酸酯-丙烯酸乳液共聚物于溶劑中，攪拌，得到所述混凝土。
39、根據本專利技術的一種實施方式，所述丙烯酸酯-丙烯酸乳液共聚物的制備方法，包括以下步驟：在60-65℃下混合二甲基硅油、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸和羥乙基丙烯酸酯，加熱至90-95℃，加入過氧化苯甲酰，經反應，得到所述丙烯酸酯-丙烯酸乳液共聚物。
40、需要注意的是，雖然添加丙烯酸酯-丙烯酸乳液共聚物，必然會影響到混凝土的強度，但不同的丙烯酸酯-丙烯酸乳液共聚物，對混凝土強度的影響不同，本專利技術通過調整丙烯酸酯-丙烯酸乳液共聚物的原料選擇與原料用量，制備得到對混凝土強度影響較小的丙烯酸酯-丙烯酸乳液共聚物。
41、本專利技術制備得到獨特的丙烯酸酯-丙烯酸乳液共聚物，該共聚物同時具有優良的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種混凝土，其特征在于：所述混凝土包括以下組分：
2.根據權利要求1所述的一種混凝土，其特征在于：所述混凝土包括以下重量份的組分：
3.根據權利要求1所述的一種混凝土，其特征在于：所述纖維材料包括聚丙烯纖維和碳纖維。
4.根據權利要求3所述的一種混凝土，其特征在于：所述聚丙烯纖維和碳纖維的重量份比為12-15：1-3。
5.根據權利要求3所述的一種混凝土，其特征在于：所述聚丙烯纖維包括重量份比為3-3.5：10-12的聚丙烯長絲和聚丙烯短切纖維。
6.根據權利要求1所述的一種混凝土，其特征在于：所述丙烯酸酯-丙烯酸乳液共聚物的原料包括以下組分：二甲基硅油、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、過氧化苯甲酰和羥乙基丙烯酸酯。
7.根據權利要求1所述的一種混凝土，其特征在于：所述混凝土的組分還包括：助劑，所述助劑包括凝固劑、減水劑、增稠劑、消泡劑中的至少一種。
8.一種制備如權利要求1至7任一項所述的一種混凝土的方法，其特征在于：包括以下步驟：
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于：
10.如權利要求1至7任一項所述的一種混凝土在凍土處理中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種混凝土，其特征在于：所述混凝土包括以下組分：
2.根據權利要求1所述的一種混凝土，其特征在于：所述混凝土包括以下重量份的組分：
3.根據權利要求1所述的一種混凝土，其特征在于：所述纖維材料包括聚丙烯纖維和碳纖維。
4.根據權利要求3所述的一種混凝土，其特征在于：所述聚丙烯纖維和碳纖維的重量份比為12-15：1-3。
5.根據權利要求3所述的一種混凝土，其特征在于：所述聚丙烯纖維包括重量份比為3-3.5：10-12的聚丙烯長絲和聚丙烯短切纖維。
6.根據權利要求1所述的一種混凝土，其特征在于：所述丙烯酸酯-丙烯酸乳液共聚物的原料包括以下組分：二甲基硅油、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸...
【專利技術屬性】
技術研發人員：蔣崢瑾，王軍，劉斌，周強，周晨林，劉陽，笪俊偉，李蒙強，王晨宇，
申請(專利權)人：中建西部建設湖南有限公司，
類型：發明
國別省市：
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