[发明专利]一种抗冻混凝土及其制备方法

权利要求书

1.一种抗冻混凝土，是由干混料和水以及蜡样芽孢杆菌菌悬液混合后经二氧化碳蒸养后制得的，其特征在于：

所述干混料包括普通硅酸盐水泥、河沙粗骨料、改性浮石、抗冻缓冲填料和羧甲基纤维素钠；

所述改性浮石是由浮石粉碎物与正硅酸乙酯和水混合后经高温高压反应制得；

所述抗冻缓冲填料是由淀粉、硅酸钠溶液、盐酸溶液混合反应后经高温高压反应制成。

2.一种抗冻混凝土的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）改性浮石的制备：

称取浮石粉碎，将浮石粉碎物与正硅酸乙酯和水混合后反应，反应结束后，过滤分离得滤饼，即得改性浮石，备用；

（2）反应液的制备：

将淀粉和硅酸钠溶液混合，得到悬浮液，用盐酸调节悬浮液pH，继续搅拌反应，得到反应液；

（3）抗冻缓冲填料的制备：

将反应液高温高压脱水反应，反应结束后过滤得到滤渣，烘干后即得抗冻缓冲填料；

（4）干混料的制备：

称取普通硅酸盐水泥、河沙粗骨料、改性浮石、抗冻缓冲填料、羧甲基纤维素钠混合得到干混料；

（5）混凝土湿料的制备：

将干混料和水以及蜡样芽孢杆菌菌悬液混合后搅拌混合，搅拌结束后出料，得到混凝土湿料；

（6）抗冻混凝土的制备：

将混凝土湿料移入蒸养室内，在二氧化碳氛围下保温蒸养固化处理，即得抗冻混凝土。

3.根据权利要求2所述的一种抗冻混凝土的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）改性浮石的制备：

称取浮石放入粉碎机中粉碎后得到浮石粉碎物，将得到浮石粉碎物与正硅酸乙酯和水混合后放入反应釜中，将反应釜密封，恒温恒压密闭反应，反应结束后，过滤分离得滤饼，即得改性浮石，备用；

（2）反应液的制备：

将淀粉和质量分数为30%的硅酸钠溶液混合后搅拌混合，得到悬浮液，用浓度为1mol/L的盐酸溶液调节悬浮液pH至4～5，继续搅拌反应30～40min，得到反应液；

（3）抗冻缓冲填料的制备：

将上述得到的反应液移入高压反应釜中，密封反应釜后，高温高压脱水反应，反应结束后过滤分离得到滤渣，放入烘箱中烘干后即得抗冻缓冲填料；

（4）干混料的制备：

称取普通硅酸盐水泥、河沙粗骨料、备用的改性浮石、上述抗冻缓冲填料、羧甲基纤维素钠混合得到干混料；

（5）混凝土湿料的制备：

将上述得到干混料和水以及浓度为10⁶cfu/mL的蜡样芽孢杆菌菌悬液混合后装入混凝土搅拌机中，控制搅拌温度为35～45℃，搅拌转速为50～60r/min，保温搅拌混合20～30min，搅拌结束后出料，得到混凝土湿料；

（6）抗冻混凝土的制备：

将上述得到的混凝土湿料移入蒸养室内，控制蒸养室内温度，向蒸养室内以100mL/min的速率持续通入二氧化碳，在二氧化碳氛围下保温蒸养固化处理3～5天，即得抗冻混凝土。

4.根据权利要求2或3所述的一种抗冻混凝土的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，浮石粉碎物与正硅酸乙酯和水的质量比1：12：15，恒温恒压密闭反应的压力为3～5MPa，恒温恒压密闭反应的温度为200～300℃，恒温恒压密闭反应的转速为200～300r/min，恒温恒压密闭反应的时间为2～4h。

5.根据权利要求2或3所述的一种抗冻混凝土的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，淀粉和质量分数为30%的硅酸钠溶液的质量比为1:10。

6.根据权利要求2或3所述的一种抗冻混凝土的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中，高温高压脱水反应的压力为1～1.2Mpa，高温高压脱水反应的温度为200～220℃，高温高压脱水反应的时间为15～20min。

7.根据权利要求2或3所述的一种抗冻混凝土的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中，按重量份数计，普通硅酸盐水泥为60～70份、河沙粗骨料为20～30份、改性浮石为20～30份、抗冻缓冲填料为10～15份、羧甲基纤维素钠为3～5份。