[发明专利]一种微膨胀型珊瑚砂混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种微膨胀型珊瑚砂混凝土及其制备方法。

背景技术

自水泥混凝土材料发明应用至今，其研究与应用经历了近200年的发展。它的应用非常广泛，涉及公路、铁路、桥梁、隧道、海洋等工程建设，特别是近些年国家对南海岛礁资源的重视和发展，使得混凝土材料在海洋工程有了更广泛的展示舞台。受地理位置及环境的影响，南海大多数岛礁上的资源有待开发和利用，海洋岛礁工程的建设离不开混凝土的运用，岛礁上堆积有大量的珊瑚骨料如珊瑚礁、珊瑚砂，这种特殊的珊瑚骨料为开发海洋工程建设提供了丰富的原料资源。近年来针对南海岛屿争端不断，在这种形势下更应该在保护海岛生态环境的前提下，利用岛礁或周边的珊瑚砂制备珊瑚混凝土，这样不仅可以节约经济成本，还可以解决骨料的来源，对于海洋工程建设具有非常重要的意义和价值。

与普通的河砂相比，珊瑚砂具有较高的吸水率和孔隙率，这就使得在制备珊瑚砂混凝土时需要加大用水量和减水剂用量。虽然制备的珊瑚砂混凝土具有质轻、隔热保温性能好等优点，但因需水量较大易造成干燥收缩较快，强度较低以及混凝土体积稳定性不良等缺陷，这样就会对珊瑚砂混凝土的长期耐久性能产生恶劣的影响。为了充分发挥珊瑚砂在海洋工程建设的作用，我们亟需采取技术手段和措施应对这一现象和问题。

发明内容

本发明目的在于改善现有的珊瑚砂混凝土，制备得到一种强度高、体积稳定性好的微膨胀型珊瑚砂混凝土。

为达到上述目的，采用技术方案如下：

一种微膨胀型珊瑚砂混凝土，其组成按重量份数计如下：

300～450份的水泥、15～45份的掺合料、600～725份的珊瑚砂、975～1150份的碎石、165～205份的海水，3～7份的减水剂，1.5～2.5份的液体膨胀剂；

其中，所述液体膨胀剂的主要成分是高级脂肪酸经皂化反应生成的乳浊液。

按上述方案，所述液体膨胀剂按以下方法制备而来：

向反应容器内加入高级脂肪酸、氢氧化钠、催化剂，并加热搅拌，温度控制在60～75℃，反应5～8h后，加入饱和氯化钠以去除甘油并析出高级脂肪酸钠；继续加热至75～90℃，加入乳浊剂、扩散剂，充分反应1～2h后，冷却至室温加盐酸中和至PH值为7.0左右，过滤分离得到液体膨胀剂。

按上述方案，其原料按重量份数计如下：

按上述方案，所述高级脂肪酸为硬脂酸、软脂酸、油酸、亚油酸中的至少一种。

按上述方案，所述催化剂为乙醇、丙醇、乙二醇、丙二醇中的至少一种。

按上述方案，所述乳浊剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。

按上述方案，所述扩散剂为烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、烷基磺酸盐、烷基磷酸盐中的至少一种。

按上述方案，所述水泥为普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥中的一种或两种。

按上述方案，所述掺合料为偏高岭土、粒化高炉矿渣微粉、微硅粉中的至少一种。

按上述方案，所述珊瑚砂的细度模数为2.5～3.0，堆积密度为1120～1180kg/m³。

按上述方案，所述碎石为玄武岩碎石，堆积密度为1580～1760kg/m³，压碎值为7～9％，含泥量0.1～0.4％；所述玄武岩碎石由0～5mm，5～10mm，10～20mm的连续级配碎石组成。

按上述方案，所述减水剂为聚羧酸减水剂、萘系减水剂、脂肪族减水剂、氨基磺酸盐减水剂中的至少一种。

上述微膨胀型珊瑚砂混凝土的制备方法，包括以下步骤：

将300～450份的水泥，15～45份的掺合料，600～725份的珊瑚砂，975～1150份的碎石置于机械搅拌机中搅拌1～2min均匀后，再将3～7份的减水剂和1.5～2.5份的液体膨胀剂混合均匀后随同165～205份的海水一同倒入，继续搅拌1～2min均匀制得微膨胀型珊瑚砂混凝土。

液体膨胀剂作为一种外加剂产品，能有效改善珊瑚砂混凝土的收缩性能，它具有掺量小、氯离子含量低、膨胀稳定性好，与其他外加剂适用性好、经济环保等特点。液体膨胀剂主要通过内有的膨胀组分与水泥等胶凝材料在水化反应早期生成使混凝土产生微膨胀的产物来补偿混凝土的塑性收缩。

本发明的有益效果在于：