[发明专利]一种抗冻裂混凝土及其制备方法

说明书

本发明涉及一种抗冻裂混凝土及其制备方法，混凝土包括以下组分及重量份含量：水泥330‑380份、水160‑190份、膨胀剂25‑35份、细集料700‑750份、粗集料950‑1100份、减水剂2.5‑3.5份、增强纤维2.5‑3份及抗冻剂5.5‑6份，增强纤维的截面呈X型；制备方法为：1)分别将水泥、膨胀剂、细集料、粗集料、抗冻剂加入至搅拌机中，并搅拌均匀；2)将减水剂加入至水中，搅拌均匀后得到混合溶液，之后将混合溶液加入至搅拌机中，并搅拌1‑2min；(3)将增强纤维均匀撒入搅拌机中，并搅拌4‑6分钟，后经浇注成型、养护即可。与现有技术相比，本发明制备得到的混凝土的抗冻裂性能比普通抗冻裂混凝土有了较大改善，同时避免了一般抗冻钢纤维混凝土易产生锈蚀、搅拌易结团、不易施工和耐酸碱性差等问题。

技术领域

本发明属于混凝土技术领域，涉及一种抗冻裂混凝土及其制备方法。

背景技术

在我国北部严寒地区，已建成或将要建成的水工建筑、路桥隧等工程构筑物常常会遭受冰冻灾害的侵袭，混凝土长期耐久性及工程质量面临着严峻的考验。低温混凝土开裂主要有两种破坏原因：一种是气温骤降造成的混凝土材料受冷收缩，在受约束条件下混凝土结构内部产生的温度应力超过了其抗拉强度时，混凝土材料产生开裂；另一种是混凝土面层经过长时间的温度循环，随着温度疲劳效应的累积，应力松弛性能的下降，当温度应力小于疲劳后抗拉强度时便产生开裂。根据全国水工建筑物耐久性调查资料，在32座大型混凝土大坝工程和40余座中小型工程中，22％的大坝和21％的中小型水工建筑物存在冻裂破坏问题，其中大坝混凝土的冻裂破坏主要集中在严寒或寒冷的东北、华北及西北地区。此外，严寒地区隧道衬砌混凝土冻胀开裂破坏的案例也较多，如大准铁路鸡鸣驿隧道和青藏铁路昆仑山隧道都出现了较严重的衬砌混凝土冻裂，影响了隧道的正常运营。由此可见，普通不抗冻裂混凝土已无法满足严寒地区混凝土结构耐久性和使用寿命要求，而抗冻裂混凝土具有长期抵抗低温冻裂破坏的能力，对减少严寒地区工程结构的修复和重建工作具有重大的社会和经济意义。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可改善混凝土抗冻裂性能以满足工程需要，并适应高寒区混凝土长期耐久性及抗冻裂性能的混凝土及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种抗冻裂混凝土，该混凝土包括以下组分及重量份含量：水泥330-380份、水160-190份、膨胀剂25-35份、细集料700-750份、粗集料950-1100份、减水剂2.5-3.5份、增强纤维2.5-3份及抗冻剂5.5-6份，所述的增强纤维的截面呈X型。

进一步地，该混凝土包括以下组分及重量份含量：水泥356份、水175份、膨胀剂31份、细集料726份、粗集料1013份、减水剂3.0份、增强纤维2.73份及抗冻剂5.805份。

进一步地，每1立方米混凝土包括以下组分：水泥356kg、水175kg、膨胀剂31kg、细集料726kg、粗集料1013kg、减水剂3.0kg、增强纤维2.73kg及抗冻剂5.805kg。

进一步地，所述的水泥为42.5R普通硅酸盐水泥，所述的膨胀剂为HT-U型混凝土膨胀剂。HT-U型混凝土膨胀剂可补偿混凝土干缩并密实混凝土，提高混凝土粘结力，减少混凝土内部孔隙和混凝土硬化收缩产生的裂纹，进而降低内部孔隙水和裂缝水在寒冷季节结冰时对混凝土胶结体施加的冻涨压力，使混凝土免遭冻涨开裂破坏，进一步提高混凝土抗冻裂性能。

进一步地，所述的细集料为细度模数2.5的天然或人工中粗砂。