本發(fā)明涉及混凝土裂縫控制
技術(shù)領(lǐng)域：
，更具體地說，它涉及一種抗裂混凝土。
背景技術(shù)：
：混凝土是現(xiàn)代建筑工程中使用最廣泛、應(yīng)用量最大的人工材料，它具有許多優(yōu)點(diǎn)，如耐久性好、承載力強(qiáng)、原材料來源豐富等等，可以配制成不同強(qiáng)度、不同性能、不同形狀的建筑構(gòu)件。從1824年波特蘭水泥發(fā)明至今，混凝土的發(fā)展取得了巨大的進(jìn)展。鋼筋混凝土原理的應(yīng)用大大擴(kuò)展了混凝土的使用范圍，水灰比學(xué)說奠定了現(xiàn)代混凝土的理論基礎(chǔ)，外加劑的出現(xiàn)為混凝土的改性又開辟了新的道路。但是，正如混凝土專家吳中偉在《混凝土科學(xué)技術(shù)的反思》一文中指出：“混凝土材料發(fā)展至今，出現(xiàn)了流動(dòng)性與密實(shí)性的矛盾，出現(xiàn)了早期和后期裂縫的問題，出現(xiàn)了耐久性的問題?！痹谥T多混凝土結(jié)構(gòu)的建設(shè)和使用過程中，裂縫問題作為混凝土耐久性問題的一個(gè)重要課題一直困擾著工程技術(shù)人員。尤其是隨著近年來，商品混凝土和泵送混凝土的廣泛應(yīng)用以及結(jié)構(gòu)形式日趨大型化、復(fù)雜化，使得這一問題越發(fā)突出?；炷劣筛捎残院偷土鲃?dòng)性向高流動(dòng)性轉(zhuǎn)變，在提高混凝土勻質(zhì)性和質(zhì)量的同時(shí)也使得水泥用量增加、骨料粒徑減小，這些都導(dǎo)致水化熱增加和混凝土收縮的增大，大大加大了混凝土裂縫出現(xiàn)的可能性。因此，通過科學(xué)的研究裂縫的產(chǎn)生，采取有效的防治措施，將裂縫的有害程度控制在允許范圍之內(nèi)，對混凝土的實(shí)際生產(chǎn)有著重要的意義。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種抗裂混凝土，具有較好的抗裂性能。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種抗裂混凝土，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，其原料包括：凝膠材料400～450份、砂子700～800份、石子1000～1100份、水150～190份、外加劑5～15份；其中，所述凝膠材料包括水泥、礦粉和粉煤灰，所述水泥的質(zhì)量與所述礦粉和粉煤灰質(zhì)量和之比為1.2～1.6，所述礦粉的質(zhì)量與所述粉煤灰的質(zhì)量之比為0.3～0.6。本發(fā)明具有較好的抗裂性能。本發(fā)明較優(yōu)選地，所述水的質(zhì)量與所述凝膠材料的質(zhì)量之比為0.4～0.45。本發(fā)明較優(yōu)選地，所述凝膠材料的質(zhì)量與所述砂子的質(zhì)量之比為0.5。本發(fā)明較優(yōu)選地，所述凝膠材料的質(zhì)量和所述石子的質(zhì)量之比為0.4。本發(fā)明較優(yōu)選地，所述外加劑包括聚羧酸系高性能減水劑、L-蘇糖酸鈣、聚甲基丙烯酸、1,2,3,4,5-戊五醇、聚乙二醇、松香酸；所述聚羧酸系高性能減水劑、L-蘇糖酸鈣、聚甲基丙烯酸、1,2,3,4,5-戊五醇、聚乙二醇、松香酸的質(zhì)量份數(shù)比為8～12:4～8:6～10:2～3:4～5:1～2。本發(fā)明較優(yōu)選地，所述聚羧酸系高性能減水劑、L-蘇糖酸鈣、聚甲基丙烯酸、1,2,3,4,5-戊五醇、聚乙二醇、松香酸的質(zhì)量份數(shù)比為9:4:7:2:4:1.25。本發(fā)明較優(yōu)選地，所述礦粉為S95級(jí)礦粉，密度為2.9～3.1g/cm3，比表面積為400～450m2/Kg，含水率為0.3～0.4％；所述粉煤灰為II級(jí)粉煤灰，細(xì)度為17～19，吸水量比100～102％，燒失量為1.5～3.0％，含水量為0.1～0.2％。本發(fā)明較優(yōu)選地，所述砂子為II區(qū)中砂子，由尾礦砂與天然砂級(jí)配組成，所述尾礦砂和天然砂的級(jí)配摻合比例為4：6～6：4；所述尾礦砂細(xì)度模數(shù)為2.6～3.0，石粉含量為4～6％，表觀密度為2650～2750kg/m3，松散堆積密度為1700～1800kg/m3；所述天然砂細(xì)度模數(shù)為2.3～3.0，含泥量為1.5～2.5％，表觀密度為2600～2700Kg/m3，松散堆積密度為1650～1750Kg/m3，堿集料反應(yīng)-14d膨脹率為0.01～0.02％。本發(fā)明較優(yōu)選地，所述石子的平均粒徑為5～25mm，含泥量為0.1～0.2％，表觀密度為2650～2750Kg/m3，松散堆積密度為1500～1600Kg/m3，堿集料反應(yīng)-14d膨脹率為0.04～0.05％。本發(fā)明較優(yōu)選地，所述水泥為P.O42.5硅酸鹽水泥。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：(1)本發(fā)明通過大量實(shí)驗(yàn)得出：水泥的質(zhì)量與礦粉和粉煤灰質(zhì)量和之比最佳為1.2～1.6，礦粉的質(zhì)量與粉煤灰的質(zhì)量之比最佳為0.3～0.6，水的質(zhì)量與所述凝膠材料的質(zhì)量之比最佳為0.4～0.45，凝膠材料的質(zhì)量與砂子的質(zhì)量之比最佳為0.5，凝膠材料的質(zhì)量和石子的質(zhì)量之比最佳為0.4。(2)本發(fā)明提供了一種外加劑，該外加劑是由聚羧酸系高性能減水劑、L-蘇糖酸鈣、聚甲基丙烯酸、1,2,3,4,5-戊五醇、聚乙二醇、松香酸組成，該外加劑能明顯提高本發(fā)明抗裂混凝土的抗裂性能。(3)聚羧酸系高性能減水劑、L-蘇糖酸鈣、聚甲基丙烯酸、1,2,3,4,5-戊五醇、聚乙二醇、松香酸的質(zhì)量份數(shù)比最佳為9:4:7:2:4:1.25。(4)L-蘇糖酸鈣、1,2,3,4,5-戊五醇、聚乙二醇這三種物質(zhì)對本發(fā)明抗裂混凝土的抗裂性能具有很大影響，而且三者缺一不可。(5)L-蘇糖酸鈣、1,2,3,4,5-戊五醇、聚乙二醇這三中物質(zhì)對本發(fā)明抗裂混凝土的其它性能具有相互促進(jìn)的作用。具體實(shí)施方式本具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的解釋，其并不是對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。本發(fā)明中實(shí)施例1～24抗裂混凝土的制備工藝為：將原料經(jīng)過準(zhǔn)確計(jì)量，放入攪拌機(jī)內(nèi)，攪拌45s。圓環(huán)實(shí)驗(yàn)使用時(shí)儀器是混凝土劈裂試模：Φ420×305×100，由天津市東麗區(qū)亞興自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)儀器廠購得。限制收縮率試驗(yàn)：根據(jù)http://www.docin.com/p-453050440.html中附件A摻抗裂防水劑的混凝土限制膨脹率及限制收縮率的測定方法，測定本發(fā)明抗裂混凝土的限制收縮率。表1.0實(shí)施例1～6抗裂混凝土的組分表對實(shí)施例1～6分別進(jìn)行圓環(huán)試驗(yàn)和限制收縮率試驗(yàn)，圓環(huán)試驗(yàn)結(jié)果見表1.1，限制收縮率試驗(yàn)結(jié)果見表1.2。表1.1實(shí)施例1～6的圓環(huán)試驗(yàn)開裂時(shí)間實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5實(shí)施例6開裂時(shí)間(h)223069703224表1.2實(shí)施例1～6的限制收縮率試驗(yàn)實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5實(shí)施例63d(％)0.0260.0100.0030.0050.0080.0217d(％)0.0640.0280.0180.0200.0250.05914d(％)0.1110.0510.0350.0420.0480.09628d(％)0.1270.0620.0510.0520.0550.113觀察表1.1和表1.2可以看出，通過對比實(shí)施例1和實(shí)施例2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)施例2的圓環(huán)開裂時(shí)間和限制收縮率的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都優(yōu)于實(shí)施例1，而實(shí)施例1和實(shí)施例2中的水泥的質(zhì)量與所述礦粉和粉煤灰質(zhì)量和之比均為1.2、礦粉的質(zhì)量與粉煤灰的質(zhì)量之比不同，因此可以看出：實(shí)施例2中礦粉的質(zhì)量與粉煤灰的質(zhì)量之比為0.3優(yōu)于實(shí)施例1中礦粉的質(zhì)量與粉煤灰的質(zhì)量之比為2。通過對比實(shí)施例5和實(shí)施例6的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)施例5的圓環(huán)開裂時(shí)間和限制收縮率的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都優(yōu)于實(shí)施例6，而實(shí)施例5和實(shí)施例6中的水泥的質(zhì)量與所述礦粉和粉煤灰質(zhì)量和之比均為1.6、礦粉的質(zhì)量與粉煤灰的質(zhì)量之比不同，因此可以看出：實(shí)施例5礦粉的質(zhì)量與粉煤灰的質(zhì)量之比為0.6優(yōu)于實(shí)施例6中礦粉的質(zhì)量與粉煤灰的質(zhì)量之比為1.8。通過對比實(shí)施例2和實(shí)施例3的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)施例3的圓環(huán)開裂時(shí)間和限制收縮率的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都優(yōu)于實(shí)施例2，而實(shí)施例2和實(shí)施例3中的礦粉的質(zhì)量與粉煤灰的質(zhì)量之比相同，而水泥的質(zhì)量與礦粉和粉煤灰質(zhì)量和之比不同，因此可以看出：實(shí)施例3中水泥的質(zhì)量與礦粉和粉煤灰質(zhì)量和之比為1.4優(yōu)于實(shí)施例2中水泥的質(zhì)量與礦粉和粉煤灰質(zhì)量和之比1.2。通過對比實(shí)施例4和實(shí)施例5的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)施例4的圓環(huán)開裂時(shí)間和限制收縮率的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都優(yōu)于實(shí)施例5，而實(shí)施例4和實(shí)施例5中的礦粉的質(zhì)量與粉煤灰的質(zhì)量之比相同，而水泥的質(zhì)量與礦粉和粉煤灰質(zhì)量和之比不同，因此可以看出：實(shí)施例4中水泥的質(zhì)量與礦粉和粉煤灰質(zhì)量和之比為1.5優(yōu)于實(shí)施例2中水泥的質(zhì)量與礦粉和粉煤灰質(zhì)量和之比1.6。通過對比實(shí)施例3和實(shí)施例4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，實(shí)施例3和實(shí)施例4的圓環(huán)開裂時(shí)間和限制收縮率的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相差不大，因此可以看出：水泥的質(zhì)量與礦粉和粉煤灰質(zhì)量和之比最佳為1.4～1.5，礦粉的質(zhì)量與粉煤灰的質(zhì)量之比最佳為0.3～0.6。表2.0實(shí)施例7～10抗裂混凝土的組分表對實(shí)施例7～10分別進(jìn)行圓環(huán)試驗(yàn)和限制收縮率試驗(yàn)，圓環(huán)試驗(yàn)結(jié)果見表2.1，限制收縮率試驗(yàn)結(jié)果見表2.2。表2.1實(shí)施例7～10的圓環(huán)試驗(yàn)開裂時(shí)間實(shí)施例7實(shí)施例8實(shí)施例9實(shí)施例10開裂時(shí)間(h)7511011289--表示在觀察期間為開裂情況發(fā)生。表2.2實(shí)施例7～10的限制收縮率試驗(yàn)實(shí)施例7實(shí)施例8實(shí)施例9實(shí)施例103d(％)0.0430.0030.0060.0517d(％)0.0550.0160.0230.06214d(％)0.0710.0340.0300.07528d(％)0.0740.0630.0430.078觀察表2.1和表2.2可以看出，通過對比實(shí)施例7～10的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)施例8和實(shí)施例9的圓環(huán)開裂時(shí)間和限制收縮率的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相差不大，且遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于實(shí)施例7和實(shí)施例10的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此可以看出：水的質(zhì)量與凝膠材料的質(zhì)量之比最佳為0.4～0.45。表3.0實(shí)施例11～13抗裂混凝土的組分表對實(shí)施例11～13分別進(jìn)行圓環(huán)試驗(yàn)和限制收縮率試驗(yàn)，圓環(huán)試驗(yàn)結(jié)果見表3.1，限制收縮率試驗(yàn)結(jié)果見表3.2。表3.1實(shí)施例11～13的圓環(huán)試驗(yàn)開裂時(shí)間實(shí)施例11實(shí)施例12實(shí)施例13開裂時(shí)間(h)428342表3.2實(shí)施例11～13的限制收縮率試驗(yàn)實(shí)施例11實(shí)施例12實(shí)施例133d(％)0.00200.0027d(％)0.0100.0090.01514d(％)0.0230.0170.03028d(％)0.0320.0190.034觀察表3.1和表3.2可以看出，通過對比實(shí)施例11～13的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)施例12為較佳，且優(yōu)于實(shí)施例11和實(shí)施例13的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此可以看出：凝膠材料的質(zhì)量與砂子的質(zhì)量之比最佳為0.5。表4.0實(shí)施例14～17抗裂混凝土的組分表對實(shí)施例14～17分別進(jìn)行圓環(huán)試驗(yàn)和限制收縮率試驗(yàn)，圓環(huán)試驗(yàn)結(jié)果見表4.1，限制收縮率試驗(yàn)結(jié)果見表4.2。表4.1實(shí)施例14～17的圓環(huán)試驗(yàn)開裂時(shí)間實(shí)施例14實(shí)施例15實(shí)施例16實(shí)施例17開裂時(shí)間(h)9611110683表4.2實(shí)施例14～17的限制收縮率試驗(yàn)實(shí)施例14實(shí)施例15實(shí)施例16實(shí)施例173d(％)0.0130.0020.0030.0167d(％)0.0410.0220.0250.03914d(％)0.0570.0340.0380.04928d(％)0.0790.0520.0560.078觀察表4.1和表4.2，通過對比實(shí)施例14～17的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)施例15和實(shí)施例16的圓環(huán)開裂時(shí)間和限制收縮率的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相差不大，略優(yōu)于實(shí)施例14和實(shí)施例17的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此可以看出：凝膠材料的質(zhì)量和石子的質(zhì)量之比為0.38～0.39。表5.0實(shí)施例18～21抗裂混凝土的組分表對實(shí)施例18～21分別進(jìn)行圓環(huán)試驗(yàn)和限制收縮率試驗(yàn)，圓環(huán)試驗(yàn)結(jié)果見表5.1，限制收縮率試驗(yàn)結(jié)果見表5.2。表5.1實(shí)施例18～21的圓環(huán)試驗(yàn)開裂時(shí)間實(shí)施例18實(shí)施例19實(shí)施例20實(shí)施例21開裂時(shí)間(h)174169181220表5.2實(shí)施例18～21的限制收縮率試驗(yàn)實(shí)施例18實(shí)施例19實(shí)施例20實(shí)施例213d(％)0.0110.0120.01307d(％)0.0310.0240.0360.00514d(％)0.0470.0340.0450.02528d(％)0.0520.0620.0510.031通過表5.1和表5.2可以看出，在實(shí)施例18～21中其它物質(zhì)的配比采用上述實(shí)驗(yàn)得出的最佳配比時(shí)，實(shí)施例18～20的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不是很理想，只有實(shí)施例21得到較為理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這是可能是由于外加劑中聚羧酸系高性能減水劑、L-蘇糖酸鈣、聚甲基丙烯酸、1,2,3,4,5-戊五醇、聚乙二醇和松香酸的配比不同造成的，且這六種物質(zhì)的最佳質(zhì)量份數(shù)比為9:4:7:2:4:1.25。表6.0實(shí)施例21和對比例1～3抗裂混凝土的組分表對實(shí)施例21和對比例1～3分別進(jìn)行圓環(huán)試驗(yàn)和限制收縮率試驗(yàn)，圓環(huán)試驗(yàn)結(jié)果見表6.1，限制收縮率試驗(yàn)結(jié)果見表6.2。表6.1實(shí)施例21和對比例1～3的圓環(huán)試驗(yàn)開裂時(shí)間實(shí)施例21對比例1對比例2對比例3開裂時(shí)間(h)220509179表6.2實(shí)施例21和對比例1～3的限制收縮率試驗(yàn)實(shí)施例21對比例1對比例2對比例33d(％)00.0410.290.397d(％)0.0050.0580.420.5914d(％)0.0250.0770.610.7328d(％)0.0310.0890.840.91通過表6.1和表6.2可以看出，對比例1～3的實(shí)驗(yàn)結(jié)果明顯差于實(shí)施例21的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而且，相較于實(shí)施例21而言，對比例1未加入L-蘇糖酸鈣、對比例2未加入1,2,3,4,5-戊五醇、對比例3未加入聚乙二醇，因此可以看出：L-蘇糖酸鈣、1,2,3,4,5-戊五醇、聚乙二醇這三種物質(zhì)對本發(fā)明抗裂混凝土的抗裂性能具有很大影響，而且三者缺一不可。對實(shí)施例21以及對比例1～3抗裂混凝土進(jìn)行性能檢測，檢測結(jié)果見表6.3。表6.3實(shí)施例21和對比例1～3抗裂混凝土的性能通過表6.3可以看出，L-蘇糖酸鈣、1,2,3,4,5-戊五醇、聚乙二醇這三種物質(zhì)對本發(fā)明抗裂混凝土的其它性能也有顯著的影響，L-蘇糖酸鈣、1,2,3,4,5-戊五醇、聚乙二醇這三中物質(zhì)對本發(fā)明抗裂混凝土的其它性能具有相互促進(jìn)的作用。當(dāng)前第1頁1 2 3