專利名稱：水泥混凝土的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于水泥混凝土材料的技術領域，特別涉及一種通過改善集料界面來降低孔隙率的水泥混凝土。
背景技術：
水泥漿體和集料之間的界面一般被認為是混凝土的薄弱環(huán)節(jié)。裂縫將沿著這些薄弱的界面?zhèn)鞑?。界面過度區(qū)(ITZ)存在于水泥漿體和粗細集料之間。由于集料表面影響了水泥顆粒的“包裹”，出現(xiàn)了圍繞著集料表面的一個高孔隙率的區(qū)域。因為集料的平均粒徑要比水泥顆粒粒徑大的多，集料相對于水泥顆粒在局部上可視為平面，因此ITZ厚度主要取決于水泥顆粒的尺寸。大多數(shù)水泥的平均粒徑一般在10-30μm，這就是典型的ITZ寬度。
ITZ限制了集料周圍水泥顆粒的布置，導致梯度的孔隙率，因此圍繞每個集料周圍形成了梯度的性能。典型的高集料體積比的混凝土(集料占60-75％)相鄰集料之間的距離數(shù)倍于ITZ的厚度。這就意味著在ITZ范圍內(nèi)的水泥漿體所占的體積分數(shù)是有重要意義的。它會被滲透，因此它對混凝土的性能會產(chǎn)生重要影響。尤其是混凝土的彈性模量，抗壓強度，氯化物和硫酸鹽的擴散，導電性和熱傳導性，漲縮性等。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型為了克服以上技術的不足，提供了一種可以降低集料界面過度區(qū)(ITZ)厚度、提高水泥混凝土致密度，從而改善其抗壓強度，抗?jié)B性，抗氯化物和硫酸鹽的侵蝕等。
本實用新型是通過以下措施來實現(xiàn)的本實用新型水泥混凝土，集料表面為一層由細水泥包裹成的包裹層，包裹層外圍為普通水泥漿料。
本實用新型水泥混凝土，所述的細水泥的粒徑為0.1-10μm。
本實用新型為了提高水泥砂漿混凝土的使用壽命和耐久性，包括抗?jié)B性能、抗Cl-離子腐蝕、抗海水侵蝕性能、抗凍性，抗碳化性能等。對水泥混凝土界面結構與性能進行研究。結果表明混凝土的抗?jié)B性主要取決于集料界面過渡區(qū)(ITZ)的厚度和它的連通程度。本實用新型就是首先通過較細的水泥粉體對混凝土集料進行“包裹”以減薄ITZ的厚度，并形成相對獨立的ITZ層，降低ITZ連通率，從而達到改善抗?jié)B性的目的。通過降低水泥混凝土的孔隙率和連通率，從而達到改善混凝土抗侵蝕性能的目的。
本實用新型的有益效果是，可以降低集料界面的厚度、提高水泥混凝土的致密度，從而改善其抗壓強度，提高抗?jié)B性，增強抗腐蝕性耐久性。


圖1為本實用新型的結構示意圖圖2本實用新型的混凝土試塊的孔容量分布圖(黑色為包裹前，灰色為包裹后)圖3本實用新型的混凝土試塊的孔半徑分布圖(黑色為包裹前，灰色為包裹后)圖中，1集料，2包裹層，3漿料層具體實施方式
如圖1所示的具體實施例，集料1表面為一層由細水泥預包裹形成的包裹層2，包裹層2外圍為普通水泥漿料層3。細水泥的粒徑為0.1-10μm。
下面為本實施例的具體制備方法和性能測試1)實驗采用對混凝土細集料進行預包裹，改善混凝土的界面厚度。首先將水泥進行細磨、分級，以細水泥粉體對集料進行包裹，使每個集料表面預先形成一個減薄的ITZ層；然后再將其與水泥漿體混合攪拌，測試其孔隙率和抗?jié)B性能。
2)集料的包裹將已知重量的集料表面潤濕，放入不同細度水泥粉體中進行包裹，待包裹水泥硬化后篩分，去除多余水泥粉體，并稱量包裹后集料的重量，計算出包裹用水泥的量。上述集料為砂子、石子或其它顆粒材料的一種或幾種，水泥可以是普通的硅酸鹽水泥，也可以是其它的特種水泥。
3)試體成型、抗?jié)B實驗、孔隙率測定抗?jié)B實驗采用水泥砂漿滲透儀，每組砂漿成型3個試體，灰砂比為1∶2.5，水灰比為0.45。力學實驗經(jīng)振動成型制成2×2×2cm3的小試體，測其抗壓強度；利用孔隙率測定儀測定砂漿試塊不同齡期的孔隙率及孔徑分布變化情況。本實施例采用的細水泥粉體粒徑小于10μm。
1)抗?jié)B試驗抗?jié)B實驗結果見表1所示表1 試樣的抗?jié)B試驗結果
注由于硫鋁酸鹽水泥砂漿包裹前后的試塊經(jīng)過6d后都沒有發(fā)生滲透，逐將試塊從中間劈開，觀察透水高度，未包裹試樣濕透高度距離上表面不足0.5cm，包裹試樣濕透高度距離上表面大于1cm。
2)抗壓強度結果見表2所示表2 試樣的抗壓強度結果(MPa)
3)利用孔隙率分析儀(壓汞儀)測定各試樣的孔隙率，孔徑分布，如圖2和圖3所示。從混凝土試塊的孔容量分布圖可以看出，包裹后較包裹前有明顯下降；孔半徑也較未包裹試樣有所下降，尤其是100～500nm尺寸孔下降明顯。
通過抗?jié)B實驗，抗壓強度結果和孔隙率實驗結果可以證實，對混凝土集料利用細水泥進行預包裹可以有效減薄ITZ層厚度，改善界面結合強度，降低孔隙率，提高密實度，提高混凝土抵御外來離子侵蝕的能力。
權利要求1.一種水泥混凝土，其特征在于集料(1)表面為一層由細水泥預包裹形成的包裹層(2)，包裹層(2)外圍為普通水泥漿料層(3)。
2.根據(jù)權利要求1所述的水泥混凝土，其特征在于所述的細水泥的粒徑為0.1-10μm。
專利摘要本實用新型涉及一種通過預包裹來降低孔隙率的水泥混凝土。本實用新型由集料和水泥制成的水泥砂漿混凝土，集料表面為一層由細水泥包裹成的包裹層，包裹層外圍為普通水泥漿料層。本實用新型的有益效果是，可以降低集料界面的厚度、提高水泥砂漿混凝土的致密度，從而改善其抗壓強度，提高抗?jié)B性，增強抗腐蝕性耐久性。
文檔編號E04B1/04GK2729182SQ20042005241
公開日2005年9月28日 申請日期2004年7月19日 優(yōu)先權日2004年7月19日
發(fā)明者常鈞, 葉正茂, 蘆令超, 黃世峰, 程新 申請人:濟南大學