[发明专利]一种基于高石粉含量机制砂的超疏水混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于高石粉含量机制砂的超疏水混凝土及其制备方法。由如下份数的原材料制备而成：水泥280～350份、粉煤灰微珠80～100份、矿渣粉60～75份、石粉含量为7～20％的机制砂750～830份、碎石1100～1230份、水130～170份、复配有混凝土性能多重改善剂的外加剂5～13份；超疏水涂料用量为10～20m²/kg。通过将50～100目的尼龙网紧贴固定于模具模板内表面，采用以上原料混凝土拌合物浇筑在模具中成型养护后喷涂超疏水涂料制备得到。该超疏水混凝土具有良好的工作性能、力学性能、疏水性能、抗冻性能、抗渗性能、抗侵蚀性能，可提高混凝土的耐久性，具有重要的实际应用价值。

技术领域

本发明属于超疏水混凝土技术领域，具体涉及一种基于高石粉含量机制砂的超疏水混凝土及其制备方法。

背景技术

混凝土是当今世界最大宗的人造建筑材料，在基础设施建设中发挥了巨大的作用。以天然砂为细集料配制的混凝土性能良好，由于天然砂资源匮乏且不利于环境保护，目前已逐渐使用机制砂代替河砂。未经处理的机制砂石粉含量往往超过国家标准中10％的限制，为了符合国家标准，往往采用水洗法洗去部分石粉，但水洗法会严重污染环境、浪费水资源，不符合绿色发展的需要。因此，使用高石粉含量的机制砂，使之符合混凝土的各项指标是一大发展趋势。但是高石粉含量的机制砂会导致混凝土的和易性差，严重的会离析、泌水，大大影响其工作性能和施工性能。

另外，混凝土在服役时不可避免的会受到水分的渗透，若水中含有对混凝土有害的离子，将会造成钢筋锈蚀、混凝土胀裂等腐蚀破坏，使混凝土的耐久性能降低，缩短其服役寿命，造成经济损失。因此，如何提高混凝土耐久性，也是急需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题提供一种基于高石粉含量机制砂的超疏水混凝土及其制备方法，该超疏水混凝土具有良好的工作性能、力学性能、疏水性能、抗冻性能、抗渗性能、抗侵蚀性能，可提高混凝土的耐久性，具有重要的实际应用价值。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

提供一种基于高石粉含量机制砂的超疏水混凝土，由如下份数的原材料制备而成：水泥280～350份、粉煤灰微珠80～100份、矿渣粉60～75份、机制砂750～830份、碎石1100～1230份、水130～170份、复配有混凝土性能多重改善剂的外加剂5～13份；超疏水涂料用量为10～20m²/kg；其中：

所述机制砂中石粉含量为7％～20％；

所述复配有混凝土性能多重改善剂的外加剂为高效高保坍聚羧酸减水剂与混凝土性能多重改善剂按质量比(30～40)：(1～3)复配而成；所述混凝土性能多重改善剂为采用阳离子单体(丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵)、阴离子单体(丙烯酸)和内交联剂(N,N”-亚甲基双丙烯酰胺)通过三元自由基聚合成的一种两性混凝土性能多重改善剂；

所述超疏水涂料由如下组分的材料制备而成：硅烷和/或硅氧烷30～40份、硬脂酸乙醇改性纳米无机材料5～10份和水15～25份。

按上述方案，超疏水涂料用于所述超疏水混凝土表面。

按上述方案，所述高效高保坍聚羧酸减水剂为高效聚羧酸减水剂、高保坍聚羧酸减水剂、引气剂按质量比为240～260：140～160：1配制而成。

按上述方案，所述混凝土性能多重改善剂聚合过程中，原料丙烯酸与丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵摩尔比为2:1～1:1，内交联剂占单体丙烯酸与丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵总质量的1～2％；聚合过程中还包括引发剂和链转移剂(巯基乙酸)，其中引发剂、链转移剂(巯基乙酸)用量分别占单体丙烯酸与丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵总质量的1.5～2.5％和0.01～0.03％。