[发明专利]喷射混凝土及其制备方法

说明书

本发明涉及一种喷射混凝土，按重量份数计，其原料包括：硅酸盐水泥415～475份，粉煤灰40～60份，砂820～860份，5‑10mm粒径碎石724～764份，速凝剂28～36份，聚羧酸减水剂1.1～1.9份，有机促凝剂1.2～2.0份，亚甲基双丙烯酰胺2.3～2.7份，溶剂10～16份，水182～190份。该种喷射混凝土喷射在受喷面后快速凝固，同时喷射混凝土的初期强度以及后期强度均满足喷射混凝土的施工要求。

技术领域

本发明涉及高性能混凝土领域，更具体的说，它涉及一种喷射混凝土及其制备方法。

背景技术

喷射混凝土是通过喷射机将混凝土高速喷射到受喷面上，快速凝结硬化而成的一种混凝土，因此，喷射混凝土需要具备良好的流动性，以及早期强度高的特点。

喷射混凝土在施工过程中，水泥中的石膏在速凝剂的作用下成为硫酸钠，失去缓凝效果，从而促使水泥中的C₃A迅速水化，析出C₃A的水化产物晶体，水泥泥浆迅速硬化，达到早强的效果，同时掺入速凝剂的混凝土一般可以在五分钟内初凝，十分钟内终凝。水泥泥浆在速凝剂的作用下，虽然混凝土在初期的强度提高，但是受喷面上的混凝土在后期强度会显著降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种喷射混凝土，该混凝土初凝较快，早期强度较高，同时后期强度可以达到使用标准。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种喷射混凝土，按重量份数计，其原料包括硅酸盐水泥415～475份，粉煤灰40～60份，砂820～860份，5-10mm粒径碎石724～764份，速凝剂28～36份，聚羧酸减水剂1.1～1.9份，有机促凝剂1.2～2.0份，亚甲基双丙烯酰胺2.3～2.7份，溶剂10～16份，水182～190份；所述有机促凝剂为硝基腐植酸和腐植酸钠的混合物；所述硝基腐植酸和腐植酸钠的重量比为3:1。

优选的，按重量份数计，其原料包括硅酸盐水泥445份，粉煤灰50份，砂840份，5-10mm粒径碎石744份，速凝剂32份，聚羧酸减水剂1.5份，有机促凝剂1.6份，亚甲基双丙烯酰胺2.5份，溶剂13份，水186份。

通过采用上述技术方案，速凝剂加入混凝土体系中，水泥中的CaSO₄在速凝剂的作用下成为Na₂SO₄，失去缓凝作用，从而促使水泥中的C₃A迅速水化，与水结合生成C₃AH₆晶体，C₃AH₆晶体析出，水泥泥浆迅速硬化。有机促凝剂在水泥水化的过程中与水泥中的金属离子络合，形成结构比较稳定的络合离子，络合离子在水泥水化的过程中生成溶解度很小的络盐，随着体系中C₃AH₆晶体析出的同时也析出，喷射混凝土的早期强度提高。

亚甲基双丙烯酰胺在水泥水化放热的过程中交联自聚，同时分子中的酰胺基团极性较强，部分酰胺基团在水泥泥浆中离解成多电荷的大分子量的阴离子，由于阴离子上的电荷较多，可以自聚成为线性分子的聚合物逐渐团聚成为曲线状，增加了水泥泥浆的粘度。同时，水泥泥浆中生成的络合离子随着自聚产物的生成与之相结合，随后析出的络盐吸附于亚甲基双丙烯酰胺聚合产物上。

随着水泥的水化进入后期，水泥中未水化的部分遇水生成Ca²⁺，生成的Ca²⁺再次形成络离子吸附于亚甲基双丙烯酰胺的聚合物上，混凝土中的Ca(OH)₂含量减少，混凝土体积发生膨胀的程度大大减小，混凝土在水泥水化过程中强度持续增加，混凝土后期强度提高。