[发明专利]一种水泥净浆强化及增韧珊瑚骨料海水海砂混凝土的制备方法

说明书

本发明公开了一种水泥净浆强化及增韧珊瑚骨料海水海砂混凝土的制备方法，属于建筑材料应用与混凝土技术领域。它包括下列步骤：取适量珊瑚骨料去除杂质；将预处理的骨料置于拌制的水泥净浆中浸泡裹浆获得强化珊瑚骨料；并以此强化骨料与海砂、水泥、海水为原材料制备水泥净浆强化及增韧珊瑚骨料海水海砂混凝土。本发明采用堵孔造壳的强化方法，填充珊瑚骨料的内、外孔隙，并在骨料外部形成一层包裹层，进而达到减少珊瑚骨料混凝土整体孔隙率，优化骨料与包裹层以及包裹层与砂浆之间的双重界面过渡区的效果，此外还有效改善混凝土的横向变形，增加混凝土的延性，提高混凝土抗压强度、轴心抗压强度及劈裂抗拉强度。

技术领域

本发明属于建筑材料应用与混凝土技术领域，具体涉及一种水泥净浆强化及增韧珊瑚骨料海水海砂混凝土的制备方法。

背景技术

随着海洋经济及战略地位不断提高，越来越多的国家将海洋资源的开发与利用提上了日程，但是海洋建设工程中，往往存在缺乏建设所需的淡水、粗骨料、细骨料等材料的问题。然而就地取材，找到合适建筑材料替代品，可以规避高昂的远洋运输费用，缩短项目建设工期，给海洋项目建设带来可观的经济效益和社会价值。

珊瑚作为远海地区储量丰富的海洋资源之一，其本质是一种沉积岩，但由于本身孔隙较多，质量较轻，与传统碎石骨料相比易破碎、筒压强度低，孔隙率和吸水率高，物理性能差。因此由其作为粗骨料制作而成的珊瑚混凝土与普通混凝土相比强度低，延性差，容易发生脆性破坏，综合性能较差，这在一定程度上阻碍了珊瑚骨料混凝土在实际工程中的应用。

目前为改善珊瑚混凝土质地脆，延性差的特性，主要选择向混凝土中添加矿物掺合料、具有韧性的纤维和一些外加剂等，以提高珊瑚混凝土的力学性能，此时混凝土会成为“胶凝材料强，内部骨料弱”的硬质材料。当受到外界荷载作用时，轻质脆性的珊瑚骨料会成为混凝土破坏时的薄弱环节，对混凝土力学性能造成严重影响。针对珊瑚骨料的弱点提供合理且绿色环保的强化增韧方法是改善珊瑚骨料性能提高珊瑚骨料混凝土强度，增加混凝土延性和韧性的关键之处。因此，在山东省自然科学基金(51978389)的资助下，发明了一种水泥净浆强化及增韧珊瑚骨料海水海砂混凝土。

发明内容

本发明鉴于上述背景提出的问题，提出了一种水泥净浆强化及增韧珊瑚骨料海水海砂混凝土的制备方法，其目的在于改善珊瑚骨料性能，提高珊瑚骨料混凝土强度以及抵抗和适应变形的延性与韧性的能力。

本发明一种水泥净浆强化及增韧珊瑚骨料海水海砂混凝土的制备方法，它主要包括下列步骤：

(1)准备珊瑚骨料、海砂、水泥、减水剂、拌养水以及模具；

(2)在室温20±2℃条件下对珊瑚骨料进行筛分，去除骨料杂质，并对潮湿的骨料采取自然风干处理；

(3)按预先设计的水灰比称量材料，将水倒入容器内，采用立式搅拌机边搅拌边加入水泥，水泥全部加入后，持续搅拌5分钟；

(4)准备好的珊瑚骨料投入卧式搅拌机中，将拌制均匀的水泥净浆采用少量多次的方法加入搅拌机内，依据骨料与浆液的质量比，设计搅拌时间为30～210秒，以保证浆液密实包裹骨料并不产生离析等现象，搅拌完成后，为确保骨料包裹层厚度均匀，将裹好的骨料取出放入振动筛中，利用振动除浆原理，去除骨料表面多余浆液；

(5)将处理后的骨料铺摊在振动盘中，并在正常室温下利用振动盘旋转抖动的工作原理对骨料进行定时翻动1～3小时，以防止骨料粘连；随后，为确保骨料定型并促进包裹层强度发展，采用有机非黏性混凝土养护膜覆盖，24小时后，将有机非黏性混凝土养护膜调换为缩绒透水毛毡覆盖同时开始洒水养护，养护7天后，强化骨料自然晾干包裹层完全硬化，即可制得所需强化珊瑚骨料；

(6)进行混凝土配合比计算和适配，按照珊瑚骨料1小时吸水量添加附加用水，利用强化珊瑚骨料、水泥、海砂、减水剂以及拌养水拌制珊瑚骨料海水海砂混凝土。