一种抗裂防渗自修复C35大体积混凝土的制作方法

一种抗裂防渗自修复c35大体积混凝土
技术领域
1.本发明涉及混凝土领域，尤其涉及一种抗裂防渗自修复c35大体积混凝土。


背景技术：

2.混凝土是应用最为广泛的建筑材料，目前，混凝土正在朝着低水灰比、早强、高胶材、高掺合料的方向发展，水泥的细度普遍增加，强度和水化热提前，而天然细骨料资源紧张，大量机制砂、超细砂、海砂和尾矿砂涌入市场，级配差、含泥(粉)量高且有害元素多，另外随着矿渣粉的掺量增加，混凝土干缩也大，虽然粉煤灰能降低水化热和收缩量，但是大部分地区粉煤灰资源紧缺，以次充好的现象普遍存在，这都是导致现阶段混凝土体积稳定性差、抗裂难度大的重要因素。
3.据统计，渗漏的80％原因是混凝土自身收缩变形开裂，混凝土结构的显著特征是脆性大，而且抗拉强度低，混凝土从塑性拌合物到硬化的过程伴随着各种因素的收缩变形，混凝土硬化后受到钢筋与地基的约束而产生拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度时便产生微裂缝，随龄期增长和多种耦合效应逐渐发展为贯穿性有害裂缝，各种有害离子渗入裂缝继而使钢筋锈蚀，导致混凝土结构破坏，影响结构寿命。
4.大体积混凝土应用范围广，一般应用于高层建筑地下室基础、地铁、隧道、管廊、核电和海工工程等，其中以强度等级c35应用更为广泛，大体积混凝土特点是尺寸大，散热慢，容易形成温度梯度，混凝土其中温度收缩占主要因素，并伴随着化学收缩引起的自干燥收缩和环境因素导致的干燥收缩，多种耦合因素造成大体积混凝土开裂风险相对更高。目前常用的办法为配制补偿收缩混凝土，通过膨胀材料的水化形成稳定的膨胀水化产物，在混凝土内部产生预压应力并提高混凝土的密实性。国家标准gb/t 23439
‑
2017中氧化钙类膨胀剂的适用条件有限，一旦混凝土结构温度高于40℃，硫铝酸钙和氧化钙在混凝土中早期膨胀速率过快，塑性阶段消耗大量无效膨胀能，甚至早期与混凝土抢水，过早参与水化导致混凝土温升值更高，反而起副作用，大体积混凝土温度缓慢降低的过程中，不能持续膨胀，其次大体积混凝土开裂一般从表面无害裂缝开始，经耦合叠加效应，逐渐发展为贯穿有害裂缝。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是提供一种抗裂防渗自修复c35大体积混凝土，以克服上述现有技术中的不足。
6.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种抗裂防渗自修复c35大体积混凝土，包括如下组分：
7.水泥、矿粉、粉煤灰、引气剂、细骨料、粗骨料、水、缓凝型减水剂、抗裂剂和硅酮改性sap颗粒。
8.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
9.进一步，各组分的质量份数如下：
10.水泥200
‑
290份、矿粉0
‑
50份、粉煤灰30
‑
100份、引气剂0.1
‑
0.3份、细骨料700
‑
850份、粗骨料1000
‑
1100份、水155
‑
175份、缓凝型减水剂4
‑
10份、抗裂剂25
‑
35份、硅酮改性sap颗粒5
‑
10份。
11.进一步，水泥等级为42.5以上普通硅酸盐水泥。
12.进一步，矿粉为s95以上粒化高炉矿渣粉。
13.进一步，粉煤灰为ⅱ级以上f类电厂粉煤灰。
14.进一步，粗骨料为粒径小于等于31.5mm的连续级配碎石，含泥量小于等于1.0％。
15.进一步，细骨料的细度模数范围为2.0
‑
3.4，含泥量小于等于3.0％，其为机制砂或河沙。
16.进一步，缓凝型减水剂为脂肪族、萘系或聚羧酸减水剂，减水率≥25％。
17.进一步，抗裂剂为fqy高性能膨胀剂。
18.进一步，硅酮改性sap颗粒为聚丙烯酸酯类高吸水树脂，吸水倍率为25
‑
50倍，在合成过程中添加硅酮活性金属络合物，均匀搅拌成型后，干燥破碎为80
‑
100目而成。
19.本发明的优点为：
20.针对复杂条件所要求的大体积混凝土更高的和易性、抗冻性和抗渗性要求，采用适量的混凝土引气剂提高混凝土性能，引入无数微细的气泡后，流动性和可泵性提高，保水性改善，泌水率显著降低；引气剂混凝土的抗冻融性比不掺引气剂的混凝土高出1～6倍以上，大大延长了混凝土工程结构的抗冻融；掺入引气剂使得混凝土的用水量和泌水沉降收缩减少，体系中的大毛细孔减少，从而减少了水分及其他介质迁移的通道，与此同时，微小气泡的引入占据了混凝土中的自由空间，减小了体系中孔隙网络的连通性，最终使得混凝土的抗渗性得到改善，引气剂的掺入可使混凝土的抗渗性提高50％以上；同时增加了大体积混凝土的变形能力，抗裂性能提高，但是引气数量和质量需要控制，保证混凝土力学性能。
21.针对大体积混凝土的降温周期长和温度收缩占比大的特点，掺入fqy高性能膨胀剂，其中含有的轻烧氧化镁组分具有延迟膨胀性能，反应活性可控，水化产物稳定，更适用于高温环境下和大尺寸散热慢的结构，可根据环境温度变化特点和结构尺寸特征进行活性和掺量调整，比普通膨胀剂更加灵活可靠；
22.针对大体积混凝土化学收缩引起的自干燥收缩和开裂特性(一般从表面无害裂缝开始，经耦合叠加效应，逐渐发展为贯穿有害裂缝)，采用硅酮改性sap颗粒一方面可以使混凝土具有内养护功能，sap颗粒充分吸水后掺入混凝土中，随着水泥水化引起混凝土内部相对湿度的降低，可以逐渐释放水分，达到内养护减少自收缩的目的，另一方面假如混凝土内部已出现微裂缝，其中sap中包裹的硅酮活性金属络合物活性成分可以不断激活未水化完毕的水泥颗粒，使其持续反应闭塞渗水通道，达到自修复的效果；
23.c35大体积混凝土在满足混凝土和易性、力学性能、抗渗性和抗冻融性等常规性能的基础上具有持续微膨胀性和内养护性能，提高混凝土抗裂防渗性能的同时，具有裂缝自修复性能，预防裂缝持续扩展的功能。
具体实施方式
24.以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限
定本发明的范围。
25.一种抗裂防渗自修复c35大体积混凝土，各组分的质量份数如下：
26.水泥200
‑
290份、矿粉0
‑
50份、粉煤灰30
‑
100份、引气剂0.1
‑
0.3份、细骨料700
‑
850份、粗骨料1000
‑
1100份、水155
‑
175份、缓凝型减水剂4
‑
10份、抗裂剂25
‑
35份、硅酮改性sap颗粒5
‑
10份。
27.其中，水泥等级为42.5以上普通硅酸盐水泥；矿粉为s95以上粒化高炉矿渣粉；粉煤灰为ⅱ级以上f类电厂粉煤灰；粗骨料为粒径小于等于31.5mm的连续级配碎石，含泥量小于等于1.0％；细骨料的细度模数范围为2.0
‑
3.4，含泥量小于等于3.0％，其为机制砂或河沙；缓凝型减水剂为脂肪族、萘系或聚羧酸减水剂，减水率≥25％；抗裂剂为fqy高性能膨胀剂；硅酮改性sap颗粒为聚丙烯酸酯类高吸水树脂，吸水倍率为25
‑
50倍，在合成过程中添加硅酮活性金属络合物，均匀搅拌成型后，干燥破碎为80
‑
100目而成。
28.案例1：
29.将抗裂防渗自修复c35大体积混凝土应用于某隧道工程的主体侧墙大体积混凝土中，结构最小尺寸为1m，对比例为同一工程段相邻中隔墙，尺寸和养护措施相同，其所用混凝土原材料如下：
[0030][0031]
混凝土的配方和性能如下：
[0032]
[0033][0034]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
[0035]
案例2：
[0036]
将抗裂防渗自修复c35大体积混凝土应用于某地铁站单侧支模体系侧墙试验段中(根据gb50496所述，预计会因混凝土胶凝材料水化引起的温度变化和收缩导致有害裂缝的混凝土均为大体积混凝土)，结构最小厚度为0.7m，分段长度25m，高度4m，对比段为同一工程段相邻结构体系，尺寸和养护措施相同，其所用混凝土原材料如下：
[0037][0038]
混凝土的配方和性能如下：
[0039][0040][0041]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。