[发明专利]一种可喷射的边坡抗冲击柔性防护混凝土

说明书

本发明公开了一种可喷射的边坡抗冲击柔性防护混凝土，涉及建筑材料领域，由以下重量份的原料组分制成：水40‑48份、水泥100‑120份、粉煤灰23‑27份、石灰岩碎石311‑173份、河砂186‑223份、改性橡胶颗粒14‑16份、减水剂0.5‑1份、0.1％‑0.3％体积掺量的聚乙烯醇纤维；其中改性橡胶颗粒是经由自制改性剂进行改性处理后得到的，具有优异的与水泥基体的粘结性，和较好的在水泥基体中的分散性，通过本发明提供的改性橡胶颗粒与聚乙烯醇纤维共同作用，使喷射混凝土具有高抗冲击性能、大变形性能和较好的保坍性能。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种可喷射的边坡抗冲击柔性防护混凝土。

背景技术

喷射混凝土是利用压缩空气或其他动力，借助喷射机械，将按一定配比的混凝土拌合料，通过管道输送并高速喷射到受喷面上凝结硬化而成的一种混凝土，起到封闭与支护的作用，与普通混凝土相比，它具有强度增长快、粘结力强，密度大，抗渗性好，施工简便等特点，广泛用于地下工程、建筑物的加固补强和防护工程领域。为提高喷射混凝土的韧性，避免其在长期载荷或者地震载荷作用下开裂，通常在喷射混凝土中掺加一定量的纤维，传统方法是加入一定的钢纤维，但是钢纤维存在成本高、易腐蚀的缺陷，因此后来学者开始采用耐腐蚀的高聚物纤维。

如现有采用废旧轮胎制备橡胶颗粒掺加到混凝土中形成橡胶混凝土，是研究废旧轮胎处置的方向之一，这是因为随着交通运输业和汽车产业的快速发展，报废的轮胎数量逐年增加，而我国废旧轮胎无害化处理及资源利用水平仍然处于相对落后的状态，过剩的废旧轮胎以传统焚烧、填埋、集中堆放等方式进行处理，这样不仅侵占大量土地，引发“黑色污染”，而且还造成了极大的资源浪费。但是由于橡胶颗粒与水泥之间的粘结强度较低，并且传统制备橡胶混凝土时仅是用橡胶及辅助外加剂和水泥一起拌合成型，这样导致制备出来的橡胶混凝土大多存在分层，出现橡胶分布不均匀的现象，并且导致橡胶混凝土的强度、抗冲击性能和形变性能大幅下降。

发明内容

针对现有钢纤维存在成本高、易腐蚀的缺陷以及现有橡胶混凝土强度低与水泥基体粘结性差的缺陷和问题，本发明提供一种可喷射的边坡抗冲击柔性防护混凝土，对橡胶表面进行改性处理，从而显著改善其与水泥基体的相容性，提高粘结强度，进而提高喷射混凝土的抗冲击性能和形变性能。

本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种可喷射的边坡抗冲击柔性防护混凝土，包括由以下重量份的原料组分制成：水40-48份、水泥100-120份、粉煤灰23-27份、石灰岩碎石311-173份、河砂186-223份、改性橡胶颗粒14-16份、减水剂0.5-1份、0.1％-0.3％体积掺量的聚乙烯醇纤维；且所述改性橡胶颗粒由橡胶颗粒经自制改性剂处理得到，所述改性剂包括以下成分：硅酸钠、尿素、硫酸镁、KH570和辅助剂，且各成分对应按照比例(78-82)：(8-10)：(3-5)：(0.5-1)：(4.2-5)与(100-120)的水混合形成水溶液，从而得到改性剂。

上述的可喷射的边坡抗冲击柔性防护混凝土，所述橡胶颗粒由汽车废旧轮胎经机械粉碎制得，直径为3-5mm，再经自制改性剂处理得到改性橡胶颗粒。

上述的可喷射的边坡抗冲击柔性防护混凝土，所述改性橡胶颗粒由以下方法制备而成：

S1、将汽车废旧轮胎经机械切割、粉碎、筛分处理，形成直径为3-5mm的橡胶颗粒；

S2、制备改性剂：将硅酸钠、尿素、硫酸镁、KH570和辅助剂，按照比例(78-82)：(8-10)：(3-5)：(0.5-1)：(4.2-5)与(100-120)的水混合形成水溶液制备而成；

S3、利用自制改性剂浸泡橡胶颗粒20-30min，形成改性橡胶颗粒。

上述的可喷射的边坡抗冲击柔性防护混凝土，所述改性剂由以下成分配制：硅酸钠、尿素、硫酸镁、KH570和辅助剂，且各成分分别对应按比例80:10:3:1:4.8与水100均匀混合而成。