本發(fā)明涉及一種抗?jié)B混凝土及其制備方法，屬于建筑材料制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著城市的快速發(fā)展，建筑工程、橋梁工程、水利工程等隨之增多，工程施工中大多包含著有抗?jié)B要求的混凝土工程，對抗?jié)B效果有一定要求。而地下或者水體中水分多，濕度大，故防水非常重要。且一旦出現(xiàn)滲漏，要花費很大成本進行修補，還達不到很好的效果，因此，在最初選用混凝土?xí)r就該選擇防滲效果好的混凝土，混凝土的抗?jié)B性直接影響混凝土的抗凍性及抗腐蝕性。建筑抗?jié)B混凝土是在普通混凝土的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。兩者的區(qū)別在于普通混凝土是根據(jù)所需的強度進行配比的，其中石子為骨架，砂子填充石子的空隙，水泥漿填充骨料空隙并使骨料粘結(jié)在一起。而防水混凝土是根據(jù)工程所需抗?jié)B要求配置的，其中石子的骨架作用減弱，水泥砂漿除滿足填充粘結(jié)作用外，還需要其在粗骨料周圍形成一定數(shù)量、質(zhì)量良好的砂漿包裹層，從而提高混凝土的抗?jié)B性。
對混凝土的抗?jié)B性能起重要作用的因素有：水灰比及拌合物的和易性；水泥用量、砂率及相應(yīng)的灰砂比。此外，水泥品種、砂石顆粒級別、石子品種和最大粒徑；養(yǎng)護條件及養(yǎng)護方式等，對混凝土的抗?jié)B性能都產(chǎn)生不同程度的影響。通過調(diào)整混凝土的配合比、摻外加劑或使用新品種水泥等方法提高自身的密實性、憎水性和抗?jié)B性、不透水性混凝土。(1)適宜的水泥用量和砂率，能使混凝土中水泥砂漿的數(shù)量和質(zhì)量達到最好的水平，從而獲得良好的抗?jié)B性。反之，如水泥用量過小，拌合物粘滯性差，容易出現(xiàn)分層離析及其他施工質(zhì)量問題；如果水泥用量過大，則水化熱高、增加混凝土收縮而且不經(jīng)濟。(2)砂率和灰砂比對抗?jié)B性有明顯影響。如灰砂比偏大即砂率偏低時，由于砂子數(shù)量不足而水泥和水的含量高，混凝土往往出現(xiàn)不均勻及收縮大的現(xiàn)象，混凝土抗?jié)B性較差；如灰砂比偏小即砂率偏高時，由于砂子過多，拌合物干澀而缺乏粘結(jié)能力，混凝土密實性差，抗?jié)B能力下降。因此，只有當(dāng)水泥與砂的用量即灰砂比在合理范圍時最為適宜。(3)拌合物的水灰比對硬化混凝土孔隙率大小、數(shù)量起決定性作用，直接影響混凝土的結(jié)構(gòu)密實性。水灰比越大，混凝土中多余水分蒸發(fā)后，形成孔徑為50-150μm的毛管等開放的孔隙也就越多，這些孔隙是造成混凝土滲漏水的主要原因。
從理論上講，在滿足水泥完全水化及潤濕砂石所需水量的前提下，水灰比越小，混凝土密實性越好，抗?jié)B性和強度也就越高。但水灰比過小，混凝土極難振搗和均勻，其密實性和抗?jié)B性反而得不到保證。隨著外加劑的開發(fā)應(yīng)用，例如，減水劑已成為混凝土不可缺少的組分之一，摻入減水劑后可以適量減少混凝土水灰比，而防水功能并不降低。所以，混凝土的抗?jié)B性能受多方面因素影響，而每一因素需要在合理的范圍內(nèi)才能得到抗?jié)B性能好的混凝土，過多或過小都可能產(chǎn)生不利的影響，例如，火山灰水泥雖然抗?jié)B性好，不過其抗凍性和耐熱性差，且干縮尺寸變化大，所以不適合使用于屋面剛性防水。防水工程材料選用不應(yīng)只考慮防水防滲，特別是屋面，材料性能應(yīng)多方面或全面考慮，如體積固化變形大小，溫度對體積變化影響，耐熱，耐凍，耐老化，耐侵蝕等等。因此，需要在理論的基礎(chǔ)上結(jié)合大量實驗摸索驗證。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種抗?jié)B混凝土及其制備方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種抗?jié)B混凝土，包括水泥砂漿層和防水層，防水層鋪在水泥砂漿層的上層；
所述水泥砂漿層的組成按質(zhì)量份為：234-275份水泥、803-830份石子、1022-1100份中砂、40-46份粉煤灰、130-140份水、0.46-1.1份標準砂漿王母料；
所述防水層的組成按質(zhì)量份為：0.6-1份木鈣減水劑、1.6-3.3份氯化鈣、1.2-3.1份亞硝酸鈉、0.1-0.2份三乙醇胺、24-27份氧化鈣-硫鋁酸鈣、1.2-2.5份糖蜜、0.5-1.1份硅粉、331-341份水泥、1240-1265份碎石、650-686份河砂、40-47份粉煤灰、142-162份水。
優(yōu)選的，所述砂漿王母料為0.76-0.9份。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進，在所述防水層上還鋪有一層防水加固層，所述防水加固層的組成按質(zhì)量份為：33-220份粉煤灰、30-210份氟石膏、30-220份磷礦渣、212-270份水泥、680-720份中砂、1030-1150份石子、125-153份水、5.3-7份聚羧酸系減水劑、27-32份膨脹劑。
優(yōu)選的，所述膨脹劑為uea膨脹劑或hea膨脹劑。
優(yōu)選的，所述膨脹劑為29-31份。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種抗?jié)B混凝土的制備方法，包括以下步驟：
(1)先鋪一層防水基層，即水泥砂漿層；
按質(zhì)量份把0.46-1.1份標準砂漿王母料加入適量水?dāng)嚢杌旌?，?34-275份水泥、803-830份石子、1022-1100份中砂、40-46份粉煤灰的溫度控制在3-23℃，再連同砂漿王混合液一起加入攪拌罐，攪拌25-45min，進行第一層澆筑；
砂漿王母料的質(zhì)量組分為：脂肪醇聚乙烯磺酸鈉5-20％；松香酸鈉(發(fā)泡劑)5-10％；三異丙醇胺2-10％；聚丙烯酸鹽5～15％；硫酸鈉2-10％；
(2)按質(zhì)量份把0.46-1.1份標準砂漿王母料加入1-3份水?dāng)嚢杌旌?，?34-275份水泥、803-830份石子、1022-1100份中砂、40-46份粉煤灰的溫度控制在3-23℃，加入攪拌罐，按質(zhì)量份把0.46-1.1份標準砂漿王母料加入適量水?dāng)嚢杌旌霞尤霐嚢韫?，攪?5-45min，進行第一層澆筑；
按質(zhì)量份把40-60份水、0.6-1份木鈣減水劑、1.6-3.3份氯化鈣、0.1-0.2份三乙醇胺、24-27份氧化鈣-硫鋁酸鈣、1.2-2.5份糖蜜、0.5-1.1份硅粉混合，在60-100℃攪拌10-30min，然后冷卻至3-23℃后加入攪拌罐；
將331-341份水泥、1240-1265份碎石、650-686份河砂、40-47份粉煤灰、1.2-3.1份亞硝酸鈉、82-122份水，溫度控制在3-23℃，一并加入攪拌罐，再攪拌20-40min；
(3)進行澆筑，混凝土終凝完成后保持混凝土濕度95％以上，在3-23℃養(yǎng)護5-12天。
水泥砂漿層能減少約束應(yīng)力，起第一層防水作用。在防水層中，適量的粉煤灰和緩凝劑以及降低物料進入攪拌罐的溫度能提高混凝土的抗?jié)B性。選擇糖蜜做緩凝劑，木鈣減水劑除做減水劑外，對混凝土也有緩凝作用，與早強劑結(jié)合使用氯化鈣，能在低于5℃的低溫環(huán)境下使用；為了抑制氯化鈣對鋼筋的銹蝕作用，與阻銹劑亞硝酸鈉復(fù)合作用。另外，加入適量氧化鈣-硫鋁酸鈣，起補償收縮和張拉鋼筋產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力以及充分填充水泥間隙的作用；硅粉的加入能降低泵送阻力提高抗?jié)B性能；少量的三乙醇胺使得混凝土早期強度提高，并對混凝土稍有緩凝作用；在進行混凝土養(yǎng)護時，采用混凝土節(jié)水保濕養(yǎng)護膜進行覆蓋養(yǎng)護，能有效的防止裂縫產(chǎn)生，提高混凝土的養(yǎng)護質(zhì)量。
作為上述方案的進一步改進，在所述防水層鋪完1-2小時，再鋪一層防水加固層，步驟為：按質(zhì)量份把33-220份粉煤灰、30-210份氟石膏、30-220份磷礦渣、212-270份水泥、680-720份中砂、1030-1150份石子、125-153份水、5.3-7份聚羧酸系減水劑、27-32份膨脹劑，在3-23℃混合攪拌25-45min，進行第三層澆筑；然后在3-23℃養(yǎng)護5-12天。
優(yōu)選的，在所述步驟(1)和步驟(2)中，物料在進入攪拌罐前溫度控制在5-10℃。
優(yōu)選的，所述物料在混合攪拌前溫度控制在5-10℃。
進一步，所述粉煤灰、氟石膏、磷礦渣在混合前經(jīng)過球磨處理，磨細后，可改善和易性及節(jié)約水泥，而強度不降低。
防水加固層具有防裂抗?jié)B的作用，其原料易得，成本低，通過粉煤灰、氟石膏、磷礦渣結(jié)合作用，滿足混凝土早期水化礦物的需要，同時降低水化溫度，有效延長混凝土后期膨脹時間，保障混凝土后期收縮補償，且增強混凝土的強度；同時作為防護層，能延長混凝土的使用年限。
本發(fā)明的有益效果：(1)本發(fā)明包括水泥砂漿層和防水層，通過控制水灰比，控制攪拌溫度，加入助劑和其他條件，使得混凝土具有很好的防水效果，粘聚性、易和性好，強度大，適合在低溫環(huán)境使用；(2)防水加固層進一步防裂抗?jié)B，使得抗?jié)B效果更佳，壽命延長；(3)本發(fā)明的混凝土制備材料易得，成本低。
具體實施方式
以下對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
實施例1
一種抗?jié)B混凝土，包括水泥砂漿層和防水層，防水層鋪在水泥砂漿層的上層；
所述水泥砂漿層的組成按質(zhì)量份為：230份水泥、803份石子、1022份中砂、46份粉煤灰、130份水、0.46份標準砂漿王母料；
所述防水層的組成按質(zhì)量份為：0.6份木鈣減水劑、1.7份氯化鈣、1.2份亞硝酸鈉、0.1份三乙醇胺、24份氧化鈣-硫鋁酸鈣、1.2份糖蜜、0.7份硅粉、335份水泥、1245份碎石、656份河砂、40份粉煤灰、150份水。
實施例2
一種抗?jié)B混凝土，包括水泥砂漿層、防水層和防水加固層，防水層鋪在水泥砂漿層和防水加固層之間；
所述水泥砂漿層的組成按質(zhì)量份為：275份水泥、830份石子、1090份中砂、42份粉煤灰、140份水、0.8份標準砂漿王母料；
所述防水層的組成按質(zhì)量份為：1份木鈣減水劑、3.3份氯化鈣、1.2-3.1份亞硝酸鈉、0.2份三乙醇胺、27份氧化鈣-硫鋁酸鈣、2.5份糖蜜、1.1份硅粉、340份水泥、1265份碎石、681份河砂、47份粉煤灰、162份水。
所述防水加固層的組成按質(zhì)量份為：220份粉煤灰、210份氟石膏、220份磷礦渣、270份水泥、720份中砂、1150份石子、153份水、7份聚羧酸系減水劑、32份hea膨脹劑。
實施例3
一種抗?jié)B混凝土，包括水泥砂漿層、防水層和防水加固層，防水層鋪在水泥砂漿層和防水加固層之間；
所述水泥砂漿層的組成按質(zhì)量份為：255份水泥、812份石子、1056份中砂、44份粉煤灰、135份水、1.1份標準砂漿王母料；
所述防水層的組成按質(zhì)量份為：0.7份木鈣減水劑、2.3份氯化鈣、19份亞硝酸鈉、0.2份三乙醇胺、25份氧化鈣-硫鋁酸鈣、1.8份糖蜜、0.8份硅粉、336份水泥、1255份碎石、676份河砂、46份粉煤灰、152份水。
所述防水加固層的組成按質(zhì)量份為：53份粉煤灰、40份氟石膏、50份磷礦渣、212份水泥、686份中砂、1037份石子、128份水、5.3份聚羧酸系減水劑、27份uea膨脹劑。
實施例4
一種抗?jié)B混凝土的制備方法，包括以下步驟：
(1)先鋪一層防水基層，即水泥砂漿層；
按質(zhì)量份把0.49份標準砂漿王母料加入適量水?dāng)嚢杌旌?，?45份水泥、803份石子、1022份中砂、40份粉煤灰的溫度控制在3℃，再連同砂漿王混合液一起加入攪拌罐，攪拌25min，進行第一層澆筑；
(2)在水泥砂漿層澆筑后的2小時，在水泥砂漿層上鋪一層防水層；
按質(zhì)量份把40份水、0.7份木鈣減水劑、1.9份氯化鈣、0.1份三乙醇胺、24份氧化鈣-硫鋁酸鈣、15份糖蜜、0.5份硅粉混合，在100℃攪拌10min，然后冷卻至3℃后加入攪拌罐；
將331份水泥、1245份碎石、656份河砂、42份粉煤灰、1.5份亞硝酸鈉、84份水，溫度控制在3℃，一并加入攪拌罐，再攪拌20min；
(3)進行澆筑，混凝土終凝完成后保持混凝土濕度95％以上，在3℃養(yǎng)護5-12天。
實施例5
一種抗?jié)B混凝土的制備方法，包括以下步驟：
(1)先鋪一層防水基層，即水泥砂漿層；
按質(zhì)量份把1份標準砂漿王母料加入適量水?dāng)嚢杌旌?，?75份水泥、830份石子、1100份中砂、46份粉煤灰的溫度控制在23℃，再連同砂漿王混合液一起加入攪拌罐，攪拌45min，進行第一層澆筑；
(2)在水泥砂漿層澆筑后的1小時，在水泥砂漿層上鋪一層防水層；
按質(zhì)量份把60份水、1份木鈣減水劑、2.2份氯化鈣、0.2份三乙醇胺、27份氧化鈣-硫鋁酸鈣、2.5份糖蜜、1.1份硅粉混合，在60℃攪拌30min，然后冷卻至23℃后加入攪拌罐；
將340份水泥、1262份碎石、686份河砂、47份粉煤灰、3.1份亞硝酸鈉、122份水，溫度控制在23℃，一并加入攪拌罐，再攪拌40min；
(3)在所述防水層鋪完1-2小時，再鋪一層防水加固層，步驟為：先按質(zhì)量份把220份粉煤灰、60份氟石膏、120份磷礦渣進行球磨處理，再將處理后的物料和240份水泥、690份中砂、1089份石子、129份水、57份聚羧酸系減水劑、30份膨脹劑，在23℃混合攪拌45min，進行第三層澆筑；
(4)進行澆筑，混凝土終凝完成后保持混凝土濕度95％以上，在23℃養(yǎng)護5-12天。
進一步，所述粉煤灰、氟石膏、磷礦渣在混合前經(jīng)過球磨處理，磨細后，可改善和易性及節(jié)約水泥，而強度不降低。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。