[发明专利]一种混凝土组合物及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种混凝土组合物，抗氯盐侵蚀的混凝土及其应用。所述组合物采用粉煤灰、矿渣粉等矿物掺合料及聚丙烯纤维，大大提高了混凝土护岸材料自身在干湿循环‑氯离子侵蚀耦合作用的恶劣环境下的耐久性，对消落带护岸工程的质量可靠性具有重要意义，同时原料成本低、来源广的特点，有利于该混凝土护岸材料的推广使用。

技术领域

本发明涉及一种混凝土组合物及其制备方法与应用。

背景技术

水工混凝土的耐久性经常受到环境恶化、气候变化的威胁，由此引发服役寿命降低的问题已给许多国家造成严重的损失。为防御水浪的淘刷、维持岸线稳定而采用水工混凝土修建的硬质护岸工程，从水下到水上按其保护区域分为潮下带、消落带、潮上带。河海水的潮涨潮落使得服役于消落带的混凝土护岸材料长期处于干湿循环-氯离子侵蚀耦合作用的恶劣环境下。

目前已公开的专利中，针对岸堤消落带的保护，主要是通过以下几种方式增强护岸材料的功能：①改进混凝土护岸砌块的外观形状以减轻水浪的冲击(CN 105130293 A)；②优化护岸砌块排布结构以减弱其在坡面上的滑动不稳定性(CN 110106830 A)；③采用半自然护岸措施，即在空心砌块内种植挺水植物的方式，利用植被茎叶吸能作用有效抑制暴雨、径流冲刷(CN 104620838 A)；④为护岸砌块增设铁丝笼等柔韧性好、结实牢固的“网状外衣”形成石笼，可以起到抗洪防护作用和净水功能(CN 108951542 A)。目前已有文献对消落带护岸工程的研究大多集中在以三峡水库消落带为研究对象的生态修复，均侧重于从生态角度通过种植植物来提高护岸效果。

上述方法技术均是从护岸材料的砌块尺度以上的环节进行优化改进，且对护岸材料的性能优化仅仅停留在借助外在手段提升抗冲刷的方面，均未考虑混凝土护岸材料作为一种多相复合材料自身的抗冲刷、抗侵蚀性能。现有混凝土护岸材料都以水泥、砂、石、水为原材料，配合比设计仍停留在普通混凝土砌块生产阶段。材料的组成决定材料结构，材料的结构决定材料的性能。因此急需从混凝土配合比设计出发，发明一种具有良好的抗干湿循环-氯离子侵蚀的混凝土护岸材料来代替传统护岸材料，从材料源头提升护岸工程的可靠性、耐久性。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明第一方面提供了一种混凝土组合物，所述组合物采用粉煤灰、矿渣粉等矿物掺合料及聚丙烯纤维，大大提高了混凝土护岸材料自身在干湿循环-氯离子侵蚀耦合作用的恶劣环境下的耐久性，具有优异的抗氯盐侵蚀能力，对消落带护岸工程的质量可靠性具有重要意义，同时原料成本低、来源广的特点，有利于该混凝土护岸材料的推广使用。

本发明的第二方面提供了一种混凝土。

本发明的第三方面上提供了上述混凝土的制备方法。

本发明的第四方面提供了上述混凝土组合物和混凝土的应用。

根据第一方面，本发明提供的混凝土组合物包括水泥、粉煤灰、矿渣粉、硅灰、合成纤维以及任选地其他组分，所述其他组分选自细骨料、粗骨料、水和减水剂。

根据本发明的一些实施方式，以水泥、粉煤灰、矿渣粉和硅灰的总重计，所述水泥的质量含量为40-70％，例如40％、42％、44％、46％、48％、49％、50％、51％、52％、53％、54％、55％、57％、58％、60％、62％、64％、65％、67％、68％、70％以及它们之间的任意值。

根据本发明的一些实施方式，以水泥、粉煤灰、矿渣粉和硅灰的总重计，所述水泥的质量含量为48-65％。

在本发明的一些优选实施方式中，以水泥、粉煤灰、矿渣粉和硅灰的总重计，所述水泥的质量含量为48-55％。

根据本发明的一些实施方式，以水泥、粉煤灰、矿渣粉和硅灰的总重计，所述粉煤灰的质量含量为5-40％，例如5％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、14％、15％、18％、20％、23％、25％、27％、28％、30％、32％、35％、37％、40％以及它们之间的任意值。