[发明专利]一种抗冻融型混凝土及其制备方法

说明书

本申请涉及混凝土领域，具体公开了一种抗冻融型混凝土及其制备方法，所述抗冻融型混凝土包括下列重量份物质：30～50份粗骨料、30～40份细骨料、10～15份水泥、8～15份水、4～6份矿粉、2～3份粉煤灰、0.1～0.5份外加剂、6～8份复合溶胶和1～2份抗冻融改性纤维；所述抗冻融改性纤维包括长度为1～2mm的硫酸钙晶须短切纤维。本申请采用硫酸钙短切晶须与复合溶胶为改性材料，填充在混凝土内部，在混凝土受冻并形成开裂的过程中，通过缠结纤维存在的应力，阻止混凝土在冻融环境下混凝土裂隙不断扩大导致其崩坏的现象，改善复合纤维在混凝土之间的负载方式，进一步提高抗冻融混凝土抗冻融裂隙性能。

技术领域

本申请涉及混凝土领域，更具体地说，它涉及一种抗冻融型混凝土及其制备方法。

背景技术

当混凝土结构长期处于寒冷或海边地区时，混凝土因受到冻胀水作用而产生1的损伤、开裂、剥落，最终导致混凝土结构在未达到使用寿命期限内，抗冻性能降低，结构的承载力下降甚至路面塌陷。事实上，结构工程常遇到冻融破坏问题有二类：一类是自然环境下，混凝土结构处于寒冷地区，只受到介质为水和海水的作用。二类是人为地在冬季路面上撒除冰盐或融雪剂，路面受到介质为水和除冰盐或融雪剂的双重作用。为了减少因冻融破坏问题出现的工程事故及经济损失，保证混凝土结构在使用寿命内有足够的承载力，从而有效保障混凝土材料的耐久性能，就需要一种能具有良好抗冻融性能的混凝土材料。

目前一般使用橡胶颗粒对混凝土中进行填充和改性，通过将橡胶颗粒分布在水泥石中，其较强的变形能力为冻融过程中产生的冰胀压力和渗透压力提供了缓冲空间，减缓了裂缝的发展，从而提高了抗冻性能。另外橡胶颗粒表面粗糙，易携带空气，掺入混凝土中具有引气作用，也对抗冻性起到改善作用。

针对上述中的相关技术，发明人认为现有通过对混凝土中添加橡胶颗粒作为填充料改善混凝土抗冻融性能的方案中，由于橡胶弹性体填充后与混凝土表面结合性能不佳，同时橡胶颗粒易老化降解，所以，橡胶弹性体添加后经多次冻融，橡胶颗粒与混凝土表层之间结合性能逐渐变差，导致混凝土内部的缝隙会越来越大，不断延伸并逐渐开裂，从而该方案制备的抗冻混凝土会发生开裂、破损和崩坏的现象。

发明内容

为了克服抗冻融型混凝土抗冻融耐久性不佳的缺陷，本申请提供一种抗冻融型混凝土及其制备方法，采用如下的技术方案：

第一方面，本申请提供一种抗冻融型混凝土，采用如下的技术方案：

一种抗冻融型混凝土，包括下列重量份物质：30～50份粗骨料、30～40份细骨料、10～15份水泥、8～15份水、4～6份矿粉、2～3份粉煤灰、0.1～0.5份外加剂、6～8份复合溶胶和1～2份抗冻融改性纤维；所述抗冻融改性纤维为长度为1～2mm的硫酸钙晶须短切纤维。

通过采用上述技术方案，由于本申请采用硫酸钙短切晶须与复合溶胶为改性材料，对混凝土的抗冻融性能进行改性处理，通过短切的硫酸钙晶须短切纤维进行相互缠结并填充在混凝土内部，当混凝土受冻并形成开裂的过程中，通过缠结纤维存在的应力，阻止混凝土在冻融环境下裂隙不断扩大导致其崩坏的现象，同时本申请还通过添加复合溶胶体系进行改性，由于复合溶胶体系中的溶胶对缠结的短切纤维形成良好的渗透效果，将缠结的短切纤维固定在混凝土多个毛细纤维孔隙中，改善传统抗冻融改性纤维材料与混凝土之间结合度不佳的问题，不仅改善了纤维材料与混凝土之间的结合强度，还能填充并密实混凝土孔隙结构，从而提高混凝土的结构强度，改善复合纤维在混凝土之间的负载方式，进一步提高抗冻融混凝土抗冻融裂隙性能。

进一步地，所述抗冻融改性纤维还包括长度为2～3mm弹性体短切纤维。

通过采用上述技术方案，由于本申请在抗冻融改性纤维中再添加短切结构的弹性纤维，通过在复合溶胶和硫酸钙晶须体系内再添加弹性纤维进行复合改性，改善混凝土抗冻融开裂的性能，当混凝土材料产生裂缝后，刚性纤维受力并发生断裂，缠结进复合体系中的弹性纤维被拉伸，吸收开裂产生的能量，使裂纹发展的前沿应力减弱，从而减缓甚至终止裂纹的发展；