[发明专利]一种环保抗冻型混凝土及其制备方法

说明书

本申请涉及混凝土领域，具体公开了一种环保抗冻型混凝土及其制备方法。一种环保抗冻型混凝土其由包括以下重量份的原料配制而成：水泥90‑110份、人工砂120‑140份、碎石200‑240份、引气剂3‑7份、粉煤灰40‑50份、减水剂5‑9份、金属化橡胶颗粒10‑25份、纤维20‑25份、固化剂3‑7份，水80‑90份；其中，金属化橡胶颗粒由利用7‑9重量份环氧树脂将60‑100重量份铁粉黏结于3‑5重量份橡胶颗粒表面制得。其制备方法为：先将减水剂、纤维与水混合均匀，再加入其它原料混合均匀。本申请的环保抗冻型混凝土可用于土木工程，其具有提高混凝土的抗冻性优点。

技术领域

本申请涉及混凝土领域，更具体地说，它涉及一种环保抗冻型混凝土及其制备方法。

背景技术

混凝土是当代最主要的土木工程材料之一，它是由胶凝材料，颗粒状集料（也称为骨料），水，以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制，经均匀搅拌，密实成型，养护硬化而成的一种人工石材。混凝土因其原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点在土木工程中使用广泛。

在我国北方寒冷地区，在冬季很多建筑物容易发生冻融破坏现象。混凝土冻融破坏是指混凝土中的游离水受冻结冰后体积膨胀，在混凝土内部产生应力，由于反复作用或内应力超过混凝土抵抗强度致使混凝土整体强度下降。混凝土的冻融破坏是我国建筑物老化病害的主要问题之一，严重影响了建筑物的长期使用和安全运行。

因此，制备抗冻性能高的混凝土一直是本领域待解决的技术难题。

发明内容

为了提高混凝土的抗冻性能，本申请提供一种环保抗冻型混凝土及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种环保抗冻型混凝土，采用如下的技术方案：

一种环保抗冻型混凝土，其由包括以下重量份的原料配制而成：水泥90-110份、人工砂120-140份、碎石200-240份、引气剂3-7份、粉煤灰40-50份、减水剂5-9份、金属化橡胶颗粒10-25份、纤维20-25份、固化剂3-7份，水80-90份；

其中，金属化橡胶颗粒由利用7-9份环氧树脂将60-100份铁粉黏结于3-5份橡胶颗粒表面制得。

通过采用上述技术方案，橡胶是一种弹性模量很低、黏弹性很高的高分子材料，将橡胶颗粒掺入混凝土中，为混凝土在冻融过程中内部水的迁移提供了空间，缓解水在混凝土内部迁移过程中产生的压力，同时，纤维在混凝土中乱向分布形成三维网络结构，牵引拉拽混凝土中的骨料以及橡胶颗粒，纤维与橡胶颗粒协同作用缓解混凝土冻融过程中的静水压，提高混凝土侧抗冻性能。混凝土融化过程中，橡胶颗粒恢复原状，能够防止混凝土内部出现较多孔隙，降低混凝土在冻融过程中开裂的几率，提高混凝土抗冻性。特定的水泥，碎石，人工砂的配比，使得所形成的混凝土砂浆更加细腻，新拌混凝土内部的空隙更加均匀，粉煤灰可以填充混凝土中的较大的孔隙，配合减水剂使用，降低混凝土的空隙率，同时增强混凝土的粘结强度，从而降低混凝土对水分的吸收，减小水分冻融对混凝土的破坏作用，提高混凝土的抗冻性能。

橡胶颗粒由废弃轮胎加工制成，将废旧轮胎再次利用，对保护环境、节约资源具有重要的意义。通过环氧树脂将铁粉黏结于橡胶颗粒表面，金属铁粉在无机材料水泥基和有机材料橡胶之间起到了一个很好的桥梁作用，金属与水泥基之间的黏结力要大于橡胶和水泥基之间的黏结力，提高橡胶颗粒与水泥之间的粘结强度，降低混凝土在冻融过程中发生开裂的几率，提高混凝土抗冻性能。

优选的，所述金属化橡胶颗粒的制备步骤如下：

1）将3-5重量份橡胶颗粒与60-100重量份铁粉混合，并搅拌均匀，得到混合物A；

2）将7-9重量份质量浓度为15-20%的环氧树脂加入混合物A中，并搅拌均匀，得到混合物B；

3）向混合物B中边搅拌边加入50-60重量份水泥；