技术领域
[0001] 本发明涉及混凝土材料领域，尤其是涉及一种含有聚羧酸早强减水剂的抗渗混凝土及其制备方法。
相关背景技术
[0002] 混凝土是由胶凝材料将骨料胶结成整体的复合材料，混凝土通常采用水泥作为胶凝材料，水泥与水接触后会发生水化反应，从而使得混凝土固化，使得混凝土能形成各种形状，使得混凝土是否适合作为建筑材料。
[0003] 混凝土的骨料主要采用砂、石，通过水泥浆填充在砂、石的间隙中以粘接砂、石从而形成固化的整体，普通水泥浆流动性差，需要通过增加水的用量来提高水泥浆的流动性，导致混凝土在固化的过程中多余的水分会蒸发从而使固化后的混凝土会出现大量微孔，导致普通混凝土的抗渗性能较为一般，现有技术中主要通过添加聚羧酸早强减水剂，从而减少水的用量，并提高水泥浆的流动性，通过添加聚羧酸早强减水剂能一定程度上提高混凝土的抗渗性能，但是由于混凝土内部骨料间隙较多，水泥浆难以全面填充，导致混凝土的抗渗性能提升有限。
[0004] 为了进一步提高混凝土的抗渗性能，通常会填充粒径较小的粉末类填料，以期通过填料填充混凝土内的缝隙，但大量的粉末加入，又会导致水泥浆的黏度提升，从而导致水泥浆渗入骨料间隙更为困难，反而会导致混凝土的强度显著下降，抗渗性能也会更差，因此，只能少量掺入粉末类填料，而少量的粉末类填料的加入难以完全填充骨料间隙，导致抗渗性能提升的效果难以达到预期，因此，还有改善空间。
具体实施方式
[0026] 以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
[0027] 实施例1一种含有聚羧酸早强减水剂的抗渗混凝土，包括以下质量份数的组分：
水、水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料、改性沙漠沙、聚羧酸早强减水剂。
[0028] 水泥为普通硅酸盐水泥，冀东水泥，规格，P.O42.5。
[0029] 粉煤灰来源于市售，一级粉煤灰。
[0030] 细骨料来源于市售，天然河砂，粒径3‑5mm。
[0031] 粗骨料来源于市售，玄武岩碎石，粒径15‑20mm。
[0032] 聚羧酸早强减水剂购置于昆明市佰意建筑材料制造有限公司，型号：G454。
[0033] 改性沙漠沙由沙漠沙经过改性剂改性制得。
[0034] 改性液为水、硬脂酰胺丙基二甲基叔胺、十二烷基三甲基溴化铵、苯扎溴铵的复配。
[0035] 硬脂酰胺丙基二甲基叔胺来源于市售，CAS号：7651‑02‑7。
[0036] 十二烷基三甲基溴化铵来源于市售，CAS号：1119‑94‑4。
[0037] 苯扎溴铵来源于市售，CAS号：7281‑04‑1。
[0038] 沙漠沙来源于市售，粒径0.1‑0.2mm。
[0039] 改性沙漠沙的制备方法包括以下步骤：步骤1)，将900kg水、27kg硬脂酰胺丙基二甲基叔胺、48kg十二烷基三甲基溴化铵、
12kg苯扎溴铵投入搅拌釜中，转速120r/min，搅拌10min，混合均匀，得改性液。
[0040] 步骤2)，取600kg改性液投入搅拌釜中，然后投入300kg沙漠沙，加热至50℃，转速60r/min，搅拌90min，通过滤布过滤，取固体，自然风干，得改性沙漠沙。
[0041] 含有聚羧酸早强减水剂的抗渗混凝土的制备方法包括以下步骤：步骤01)，将310kg水泥、33kg粉煤灰、300kg细骨料、670kg粗骨料、210kg改性沙漠沙、5.7kg聚羧酸早强减水剂投入搅拌釜中，转速60r/min，搅拌15min，搅拌均匀，得预混物。
[0042] 步骤02)，向预混物中加入100kg水，转速60r/min，搅拌5min，搅拌均匀，得混凝土拌和料。
[0043] 步骤03)，将混凝土拌和料注入模具中，洒水养护3天，脱模，洒水养护至7天，静置养护至28天，得含有聚羧酸早强减水剂的抗渗混凝土。
[0044] 实施例2一种含有聚羧酸早强减水剂的抗渗混凝土，包括以下质量份数的组分：
水、水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料、改性沙漠沙、聚羧酸早强减水剂。
[0045] 水泥为普通硅酸盐水泥，冀东水泥，规格，P.O42.5。
[0046] 粉煤灰来源于市售，一级粉煤灰。
[0047] 细骨料来源于市售，天然河砂，粒径3‑5mm。
[0048] 粗骨料来源于市售，玄武岩碎石，粒径15‑20mm。
[0049] 聚羧酸早强减水剂购置于昆明市佰意建筑材料制造有限公司，型号：G454。
[0050] 改性沙漠沙由沙漠沙经过改性剂改性制得。
[0051] 改性液为水、硬脂酰胺丙基二甲基叔胺、十二烷基三甲基溴化铵、苯扎溴铵的复配。
[0052] 硬脂酰胺丙基二甲基叔胺来源于市售，CAS号：7651‑02‑7。
[0053] 十二烷基三甲基溴化铵来源于市售，CAS号：1119‑94‑4。
[0054] 苯扎溴铵来源于市售，CAS号：7281‑04‑1。
[0055] 沙漠沙来源于市售，粒径0.1‑0.2mm。
[0056] 改性沙漠沙的制备方法包括以下步骤：步骤1)，将900kg水、30kg硬脂酰胺丙基二甲基叔胺、51kg十二烷基三甲基溴化铵、
15kg苯扎溴铵投入搅拌釜中，转速120r/min，搅拌10min，混合均匀，得改性液。
[0057] 步骤2)，取750kg改性液投入搅拌釜中，然后投入300kg沙漠沙，加热至55℃，转速60r/min，搅拌105min，通过滤布过滤，取固体，自然风干，得改性沙漠沙。
[0058] 含有聚羧酸早强减水剂的抗渗混凝土的制备方法包括以下步骤：步骤01)，将315kg水泥、35kg粉煤灰、305kg细骨料、675kg粗骨料、215kg改性沙漠沙、5.9kg聚羧酸早强减水剂投入搅拌釜中，转速60r/min，搅拌15min，搅拌均匀，得预混物。
[0059] 步骤02)，向预混物中加入100kg水，转速60r/min，搅拌5min，搅拌均匀，得混凝土拌和料。
[0060] 步骤03)，将混凝土拌和料注入模具中，洒水养护3天，脱模，洒水养护至7天，静置养护至28天，得含有聚羧酸早强减水剂的抗渗混凝土。
[0061] 实施例3一种含有聚羧酸早强减水剂的抗渗混凝土，包括以下质量份数的组分：
水、水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料、改性沙漠沙、聚羧酸早强减水剂。
[0062] 水泥为普通硅酸盐水泥，冀东水泥，规格，P.O42.5。
[0063] 粉煤灰来源于市售，一级粉煤灰。
[0064] 细骨料来源于市售，天然河砂，粒径3‑5mm。
[0065] 粗骨料来源于市售，玄武岩碎石，粒径15‑20mm。
[0066] 聚羧酸早强减水剂购置于昆明市佰意建筑材料制造有限公司，型号：G454。
[0067] 改性沙漠沙由沙漠沙经过改性剂改性制得。
[0068] 改性液为水、硬脂酰胺丙基二甲基叔胺、十二烷基三甲基溴化铵、苯扎溴铵的复配。
[0069] 硬脂酰胺丙基二甲基叔胺来源于市售，CAS号：7651‑02‑7。
[0070] 十二烷基三甲基溴化铵来源于市售，CAS号：1119‑94‑4。
[0071] 苯扎溴铵来源于市售，CAS号：7281‑04‑1。
[0072] 沙漠沙来源于市售，粒径0.1‑0.2mm。
[0073] 改性沙漠沙的制备方法包括以下步骤：步骤1)，将900kg水、33kg硬脂酰胺丙基二甲基叔胺、54kg十二烷基三甲基溴化铵、
18kg苯扎溴铵投入搅拌釜中，转速120r/min，搅拌10min，混合均匀，得改性液。
[0074] 步骤2)，取900kg改性液投入搅拌釜中，然后投入300kg沙漠沙，加热至60℃，转速60r/min，搅拌120min，通过滤布过滤，取固体，自然风干，得改性沙漠沙。
[0075] 含有聚羧酸早强减水剂的抗渗混凝土的制备方法包括以下步骤：步骤01)，将320kg水泥、37kg粉煤灰、310kg细骨料、680kg粗骨料、220kg改性沙漠沙、6.1kg聚羧酸早强减水剂投入搅拌釜中，转速60r/min，搅拌15min，搅拌均匀，得预混物。
[0076] 步骤02)，向预混物中加入100kg水，转速60r/min，搅拌5min，搅拌均匀，得混凝土拌和料。
[0077] 步骤03)，将混凝土拌和料注入模具中，洒水养护3天，脱模，洒水养护至7天，静置养护至28天，得含有聚羧酸早强减水剂的抗渗混凝土。
[0078] 对比例1一种含有聚羧酸早强减水剂的抗渗混凝土，与实施例2相比，区别仅在于：
改性液中，采用十二烷基苯磺酸钠等量替换硬脂酰胺丙基二甲基叔胺。
[0079] 十二烷基苯磺酸钠来源于市售，CAS号：25155‑30‑0。
[0080] 对比例2一种含有聚羧酸早强减水剂的抗渗混凝土，与实施例2相比，区别仅在于：
改性液中，采用二甘醇胺等量替换十二烷基三甲基溴化铵。
[0081] 二甘醇胺来源于市售，CAS号：929‑06‑6。
[0082] 对比例3一种含有聚羧酸早强减水剂的抗渗混凝土，与实施例2相比，区别仅在于：
改性液中，采用异构十三醇聚氧乙烯醚等量替换苯扎溴铵。
[0083] 异构十三醇聚氧乙烯醚来源于市售，CAS号：9043‑30‑5。
[0084] 对比例4一种含有聚羧酸早强减水剂的抗渗混凝土，与实施例2相比，区别仅在于：
改性液中，采用十二烷基苯磺酸钠等量替换硬脂酰胺丙基二甲基叔胺；采用二甘醇胺等量替换十二烷基三甲基溴化铵；采用异构十三醇聚氧乙烯醚等量替换苯扎溴铵。
[0085] 十二烷基苯磺酸钠来源于市售，CAS号：25155‑30‑0。
[0086] 二甘醇胺来源于市售，CAS号：929‑06‑6。
[0087] 异构十三醇聚氧乙烯醚来源于市售，CAS号：9043‑30‑5。
[0088] 对比例5一种含有聚羧酸早强减水剂的抗渗混凝土，包括以下质量份数的组分：
水、水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料、沙漠沙、聚羧酸早强减水剂。
[0089] 水泥为普通硅酸盐水泥，冀东水泥，规格，P.O42.5。
[0090] 粉煤灰来源于市售，一级粉煤灰。
[0091] 细骨料来源于市售，天然河砂，粒径3‑5mm。
[0092] 粗骨料来源于市售，玄武岩碎石，粒径15‑20mm。
[0093] 聚羧酸早强减水剂购置于昆明市佰意建筑材料制造有限公司，型号：G454。
[0094] 沙漠沙来源于市售，粒径0.1‑0.2mm。
[0095] 含有聚羧酸早强减水剂的抗渗混凝土的制备方法包括以下步骤：步骤01)，将315kg水泥、35kg粉煤灰、305kg细骨料、675kg粗骨料、215kg沙漠沙、
5.9kg聚羧酸早强减水剂投入搅拌釜中，转速60r/min，搅拌15min，搅拌均匀，得预混物。
[0096] 步骤02)，向预混物中加入100kg水，转速60r/min，搅拌5min，搅拌均匀，得混凝土拌和料。
[0097] 步骤03)，将混凝土拌和料注入模具中，洒水养护3天，脱模，洒水养护至7天，静置养护至28天，得含有聚羧酸早强减水剂的抗渗混凝土。
[0098] 对比例6一种含有聚羧酸早强减水剂的抗渗混凝土，包括以下质量份数的组分：
水、水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料、聚羧酸早强减水剂。
[0099] 水泥为普通硅酸盐水泥，冀东水泥，规格，P.O42.5。
[0100] 粉煤灰来源于市售，一级粉煤灰。
[0101] 细骨料来源于市售，天然河砂，粒径3‑5mm。
[0102] 粗骨料来源于市售，玄武岩碎石，粒径15‑20mm。
[0103] 聚羧酸早强减水剂购置于昆明市佰意建筑材料制造有限公司，型号：G454。
[0104] 含有聚羧酸早强减水剂的抗渗混凝土的制备方法包括以下步骤：步骤01)，将315kg水泥、35kg粉煤灰、405kg细骨料、790kg粗骨料、5.9kg聚羧酸早强减水剂投入搅拌釜中，转速60r/min，搅拌15min，搅拌均匀，得预混物。
[0105] 步骤02)，向预混物中加入100kg水，转速60r/min，搅拌5min，搅拌均匀，得混凝土拌和料。
[0106] 步骤03)，将混凝土拌和料注入模具中，洒水养护3天，脱模，洒水养护至7天，静置养护至28天，得含有聚羧酸早强减水剂的抗渗混凝土。
[0107] 实验1根据GB/T50081‑2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》检测各实施例及对比例的含有聚羧酸早强减水剂的抗渗混凝土制得的试样的7d抗压强度(标准试件)、28d抗压强度(标准试件)。
[0108] 实验2根据GB/T50082‑2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》，采用抗水渗透试验中的逐级加压法检测各实施例及对比例的含有聚羧酸早强减水剂的抗渗混凝土制得的试样的抗渗等级。
[0109] 实验1‑2的具体检测数据详见表1。
[0110] 表1根据表1中各实施例及对比例的数据对比可得，各实施例的抗压强度及抗渗等级均显著高于各对比例，可见，各实施例通过硬脂酰胺丙基二甲基叔胺、十二烷基三甲基溴化铵、苯扎溴铵复配而成的改性液对沙漠沙进行改性后，能在大量掺用沙漠沙的同时减少对水泥浆黏度的影响，使得水泥浆和沙漠沙均能很好地渗入骨料间隙从而使得混凝土密实度大幅提高，混凝土的强度及抗渗性能均有显著提升。
[0111] 对比例1‑4虽然也对沙漠沙进行了改性，强度和抗渗性能均高于对比例5及对比例6，但是由于破坏了硬脂酰胺丙基二甲基叔胺、十二烷基三甲基溴化铵、苯扎溴铵的复配体系，导致改性效果不佳，混凝土的强度及抗渗性能均显著弱于各实施例。
[0112] 对比例5未对沙漠沙进行改性，对比例5的抗压强度显著低于对比例6，对比例5的抗渗性能与对比例6相近，可见大量掺用未改性的沙漠沙难以提高混凝土的抗渗性能，还会导致混凝土的强度能下降。
[0113] 本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
