[发明专利]加入复合材料的高强度抗渗混凝土及其制备方法

说明书

本发明涉及一种加入复合材料的高强度抗渗混凝土及其制备方法，由水泥、砂子、纤维、纳米材料、减水剂、水混合制成，控制水胶比小于0.4，砂胶小于0.5。本发明结合了纳米材料和高强纤维，提供在双重材料下的混凝土配合比以及制备方法，在简化的同时使得混凝土力学性能与耐久性指标能够得到提高。

技术领域

本发明涉及一种混凝土材料，具体涉及一种加入复合材料的高强度抗渗混凝土及其制备方法。

背景技术

在土木工程中混凝土作为当下使用最广泛与成熟的建筑材料，在建筑工程中扮演着巨大的作用。混凝土由于其本身的组成部分存在大颗粒的石子和小粒径的砂与水泥，使得普通的混凝土内部空间较为分散，其结构机理存在着很大的改善空间，在冲击或爆炸荷载作用下，由于其本身的脆性导致混凝土开裂、剥落甚至导致失去结构的完整性是常有的事。为了延长其使用寿命和力学性能，因此需要对普通混凝土的制备方法进行二次开发。当下学者对其进行了许多研究，也研制出了许多不同种类的高强度、延性大、耐高温、变形小不易开裂等不同特点的混凝土种类，其中可以通过加入新型材料二次开发的混凝土最多，例如纳米材料与PVA纤维就是其中一种。纳米材料与PVA纤维作为最具有市场价值与潜力的新型材料之一，二者可以使混凝土尤其是再生混凝土的物理力学性能大大提高，有效地填补了混凝土中不同种类物质的孔隙，利用适量的纳米材料来改善混凝土的如抗渗、延性等耐久性性能，同时加入PVA纤维来改善其微观结构，提升其内部机理构造而提升其高强度的力学性能，从而满足不同的实际性能指标要求。实际混凝土中掺入的纤维不易均匀搅拌，同时纳米材料的掺和量控制比较困难，因此此类材料的研究存在着巨大的空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种加入复合材料的高强度抗渗混凝土及其制备方法，结合了纳米材料和高强纤维，提供在双重材料下的混凝土配合比以及制备方法，在简化的同时使得混凝土力学性能与耐久性指标能够得到提高。

本发明所采用的技术方案为：

加入复合材料的高强度抗渗混凝土，其特征在于：

由以下质量百分比的组分混合制成：

水泥 17～20%；

砂子 21～25%；

纤维 1～2%；

纳米材料 5%；

减水剂 0.05～0.1%；

水 余量；

控制水胶比小于0.4，砂胶小于0.5。

水泥为P.O 42.5R普通硅酸盐水泥。

砂子为中砂粒，细度模数控制在2.8以内。

纤维为改性PVC纤维。

纳米材料为纳米SiO₂，表面积为0.2 m² /Kg，表观密度平均为55Kg/m³，平均粒径为30 nm。

减水剂为羧酸基高效减水剂，减水效率为20％～30％。

加入复合材料的高强度抗渗混凝土的制备方法，其特征在于：

包括以下步骤：

第一步：按配合比准备水泥、砂子、水、纤维、纳米材料、减水剂，控制水胶比小于0.4，砂胶小于0.5，不使用大颗粒的粗骨料；

第二步：对砂子进行除杂、清洗、晒干、筛选；

第三步：为了保证加入的纤维能够更好的在水泥、砂子与纤维组成的胶凝材料中分散，先用强制性搅拌机将纤维撕开；

第四步： 将水与减水剂同时加入进行搅拌2-3 min；