[发明专利]具有良好变形适应能力的丙乳增韧塑性混凝土及制备方法

说明书

本发明提供一种具有良好变形适应能力的丙乳增韧塑性混凝土及制备方法，属于防渗混凝土工程技术领域。所述塑性混凝土由普通硅酸盐水泥、低液限粘土、丙乳、砂、石、水和减水剂按如下重量份配比混合而成：普通硅酸盐水泥70份，低液限粘土30份，丙乳7～20份，砂450～470份，石20份，水100～108份，减水剂0.7～0.8份。本发明配制的塑性混凝土具有原材料易得、具有足够的抗压强度、弹性模量/强度比低、适应变形能力强、抗渗性能优、易于施工且环保无污染等技术优势，可用于防渗墙等建筑物。

技术领域

本发明涉及防渗混凝土工程技术领域，具体是一种具有良好变形适应能力的丙乳增韧塑性混凝土及制备方法。

背景技术

塑性混凝土是指一种由水泥、水、粘土、膨润土、砂、石等原材料经搅拌、浆体浇筑、凝结而成的混合材料。

从材料组成与来源看，与普通混凝土相比，塑性混凝土的水泥用量很低，一般不超过200kg/m³，与刚性混凝土相比可节约水泥200kg/m³～300kg/m³，经济性十分显著；塑性混凝土的胶凝材料中除水泥之外还掺有膨润土、粘土等增进塑性的材料，有时这两种材料也可以同时使用，其中粘土与膨润土的价格相比水泥更低，分布也较为广泛，能就地取材，便于施工。

从性能方面看，与普通混凝土相比，塑性混凝土具有一定的抗压强度，其抗压强度可以达到1～4MPa，完全能满足防渗墙工程必须的强度，且塑性混凝土的后期强度增长也较快；塑性混凝土的弹性模量低、极限应变大，能适应较大变形而不至于在墙体内部产生很大的应力，有利于改善防渗墙体的应力状态；塑性混凝土还具有良好的抗渗性能，塑性混凝土的相对渗透系数较低，一般在10-7～10-9cm/s之间，和刚性混凝土的抗渗性能相接近，甚至优于刚性混凝土的抗渗性能，能够满足各种规模土石坝工程基础防渗墙的要求。

目前我国有关塑性混凝土的研制基本都是采取降低水泥用量，复掺粘土或膨润土、部分还掺有粉煤灰，加入一定量的砂、石骨料的技术路线。公开号为CN102617073A的中国发明专利公开了一种防渗墙用塑性混凝土，其胶凝材料由水泥、膨润土、粘土、粉煤灰组成，由于还另外掺入了一定量的砂、石骨料且砂率为47％，配制得到的塑性混凝土的强度较高，但同时弹性模量也较高，作为塑性混凝土重要指标之一的弹性模量/强度比较高，降低了塑性混凝土的适应变形能力。公开号为CN1834054A的中国发明专利公开了一种高强低弹抗渗防渗墙材料，包括塑性混凝土和风化砂柔性材料，其中塑性混凝土胶凝材料由水泥、粉煤灰、膨润土组成，风化砂柔性材料的胶凝材料由水泥和膨润土组成，由于塑性混凝土的胶凝材料总量达到了350kg/m³～370kg/m³，风化砂柔性材料的胶凝材料总量也达到了330kg/m³，胶凝材料总量与水泥用量都较高，导致塑性混凝土经济性下降且刚度增加。公开号为CN104386977A的中国发明专利公开了一种高铁路基破损区回填用微收缩塑性混凝土及制备方法，由一定比例的水泥、骨料、粉煤灰、膨润土、膨胀剂、减水剂、早强剂组成，主要用于路基破损区回填修补，早强剂与膨胀剂的使用使得该塑性混凝土的强度较高且呈微收缩性状，这会也导致该塑性混凝土刚度增加，加之粉煤灰的使用，该塑性混凝土的后期强度增幅较大，会进一步降低其适应变形的能力。

塑性混凝土的重要特性之一在于其具有一定的柔性能较好地适应周围材料的变形，粘土、膨润土等柔性材料的使用可以降低水泥用量，进而降低混凝土的弹性模量改善混凝土的塑性。当前配制塑性混凝土采用的胶凝材料主要是水泥与膨润土，部分采用粘土，且膨润土和粘土大多采用的是高液限粘土类，基本都需要从厂家购买加工成品。对于地处西藏、新疆等边远地区防渗墙等工程，与从外地购置粘土、膨润土等柔性材料运距远、成本高，若能就地取材充分利用当地开挖低液限粘土等原料，经过晾晒、筛分等简单工序即可获得高品质粘土直接用于配制塑性混凝土，这样不仅拓宽了柔性材料的渠道来源，还节约了工程成本，技术、经济效益十分显著。