一种混凝土及其制备方法技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，更具体地说，它涉及一种混凝土及其制备方法。
背景技术
混凝土是由胶凝材料将骨料胶结成整体的工程复合材料。胶凝材料通常为水泥，
骨料为砂、石，再与水按一定比例配合，经搅拌获得。作为一种非常重要的建筑材料，它被广
泛应用于土木工程。
然而，现有技术的混凝土中的水泥浆与骨料之间形成的连接效果不佳，易导致混
凝土的抗拉强度较低、脆性较大、韧性较差、抵抗形变能力较差等缺点制约了其发展与应
用。因此，一种具有较好的抗拉强度、脆性过大且具有较好的抵抗形变能力的混凝土具有较
好的商业价值。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种混凝土，其解决了混凝
土中的水泥浆与骨料之间形成的连接效果不佳，导致其抗拉强度较低、脆性较大、抵抗形变
能力较差的问题，混凝土具有较好的抗拉强度、低脆性、抵抗形变能力的优点。
为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：
一种混凝土，包括如下重量份数的组分：
水泥 88-115份；
河砂 35-50份；
碎石 28-45份；
水 39-49份；
木质素 25-35份；
草木灰 17-30份；
硅粉 15-22份；
硅烷偶联剂 2.5-5份；
粘合剂 8-13份；
粉煤灰 22-31份；
沸石粉 18-29份；
石灰石 17-24份；
所述粘合剂包括环氧树脂、不饱和聚酯树脂、SBS改性沥青中的至少两种。
采用上述技术方案，河砂、碎石作为骨料，粉煤灰、沸石粉、石灰石作为填料，相互
配合，有助于降低混合体系中各组分之间的间隙。硅粉具有较好分散效果，并且在混合过程
中，有助于其他组分之间相互流动，并可提高本申请中混凝土的耐久性。经研究(机械强度
试验)发现，草木灰、硅粉、硅烷偶联剂相互配合，可提高本申请中混凝土的拉伸强度和耐磨
性能，降低混凝土的损耗。
粘合剂中的环氧树脂、不饱和聚酯树脂、SBS改性沥青均可达到降低整个体系中孔
隙的效果，减少形成的本申请中的混凝土出现麻面或蜂窝状结构的现象。木质素是良好的
减水剂，可改善整个体系的流动性和抗渗透性，缩短混凝土凝结时间，并增加混凝土的强度
和密实程度。经研究(机械强度试验)发现，木质素、粘合剂、草木灰、硅粉、硅烷偶联剂相互
配合，可提高本申请中混凝土的抗拉强度，并且改善脆性过高和抵抗形变能力差的现象，从
而提高混凝土的综合性能。
进一步优选为：包括如下重量份数的组分：
水泥 95-115份；
河砂 38-50份；
碎石 35-45份；
水 45-49份；
木质素 25-31份；
草木灰 17-26份；
硅粉 18-22份；
硅烷偶联剂 3.5-5份；
粘合剂 11-13份；
粉煤灰 22-29份；
沸石粉 18-25份；
石灰石 17-20份；
所述粘合剂包括环氧树脂、不饱和聚酯树脂、SBS改性沥青中的至少两种。
采用上述技术方案，经研究(机械强度试验)发现，在该比例范围内的各组分可使
形成的混凝土具有更好的抗拉强度和抵抗形变能力，以及更低的脆性，使其可防御地震的
能力。
进一步优选为：包括如下重量份数的组分：
水泥 95-115份；
河砂 38-50份；
碎石 35-45份；
水 45-49份；
木质素 25-31份；
草木灰 17-26份；
硅粉 18-22份；
硅烷偶联剂 3.5-5份；
粘合剂 11-13份；
粉煤灰 22-29份；
沸石粉 18-25份；
石灰石 17-20份；
所述粘合剂选取重量份数比为1.5-1.8∶1.8-2.2∶1的环氧树脂、不饱和聚酯树脂、SBS
改性沥青。
采用上述技术方案，经研究(机械强度试验)发现，在该重量份数比的环氧树脂、不
饱和聚酯树脂、SBS改性沥青共同作用下，增大了粘合剂的粘接能力，可更大程度上增加粘
合剂对木质素、草木灰、硅粉、硅烷偶联剂之间的相互配合作用，提高混凝土中各组分之间
的连接紧密性，提高本申请中混凝土的抗拉强度，提高抵抗形变能力和韧性，降低脆性，并
且减少渗水现象的出现。
进一步优选为：所述硅烷偶联剂包括异丁基三乙氧基硅烷、环氧基硅烷、丁二烯基
三乙氧基硅烷中的至少一种。
采用上述技术方案，经研究(机械强度试验)发现，丁基三乙氧基硅烷可渗透到混
凝土内部并与水分形成反应，并且在浇筑后可迅速形成疏水层，从而使混凝土达到防渗水
的效果，当钢筋与混凝土同时使用时，还可保护钢筋并降低其因渗水而造成的结构腐蚀、疏
松、剥落等现象，从而提高混凝土的使用寿命。环氧基硅烷可增加混凝土中各组分之间，以
及混凝土与钢筋之间的粘接效果，并且还可加速混凝土的凝结。丁二烯基三乙氧基硅烷可
增加金属与混凝土之间的连接效果，并且提高耐水性和耐久性。
进一步优选为：还包括重量份数为5-9份硅胶。
采用上述技术方案，硅胶具有较好的吸附性能，且热稳定性好、化学性质稳定，用
在混凝土中，不仅可以提高其与水、石灰石等填料之间的粘接强度，还可调节粘合剂之间的
粘接强度，使其可与其他组分发生粘接，但不易造成由于粘合剂过多而降低混凝土机械强
度的现象。
进一步优选为：所述碎石的尺寸为20-25mm，所述河砂、石灰石的细度模数为1.8-
2.2。
采用上述技术方案，在上述尺寸范围的碎石以及上述细度模数范围内的河砂、石
灰石，不仅可提高混凝土整体的机械强度，并且降低脆性，还可达到快速分散均匀的效果。
进一步优选为：所述沸石粉、硅粉的粒径为120-200目。
采用上述技术方案，该尺寸范围内的沸石粉、硅粉作为填料，具有更大的比表面
积，可增加与其他组分之间的接触，还可达到更好的混合以及更好的填充组分间间隙的效
果。
进一步优选为：所述粉煤灰选用一级粉煤灰。
采用上述技术方案，有助于改善本申请中的混凝土在搅拌过程中的流动性、粘聚
性、保水性，减少浇筑后的混凝土开裂或者由于温度过低而形成裂缝的可能。
本发明的目的二在于提供一种混凝土的制备方法。
为实现上述目的二，本发明提供了如下技术方案：
一种混凝土的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将相应重量份数的水泥、河砂、碎石、石灰石混合均匀，得到第一混合物；
步骤二，将相应重量份数的木质素、草木灰、硅粉、硅烷偶联剂、粘合剂、硅胶、18-30份
水混合均匀，得到第二混合物；
步骤三，将步骤二中获得的第二混合物加入至步骤一中获得的第一混合物中，混合均
匀，获得第三混合物；
步骤四，将步骤三中获得的第三混合物中加入相应重量份数的粉煤灰、沸石粉，再加入
剩余重量份数的水，充分混合，成型，养护，制得。
采用上述技术方案，将木质素、草木灰、硅粉、硅烷偶联剂、粘合剂、硅胶跟水混合，
不仅较易使这几种组分可相互之间作用，并且还可提高混合均匀的效率。当将混合后的第
二混合物以边搅拌边加入的方式置入油水泥、河砂等形成的第一混合物中，有助于降低第
三混合物达到充分混合所需的时间。在混凝土中各组分的混合过程中，现有技术通常需要
45-60s左右的时间进行，而本申请中步骤一至步骤四中混合的时间相加小于40s，节约了混
合的时间，并且使得整体的均匀性更高。
进一步优选为：所述步骤四中养护的条件为：在35-38℃的烘箱内固化3-4天，取出
后在温度为(23±2)℃且湿度为85-95％的环境中置放18-22h。
采用上述技术方案，经研究(机械强度试验)发现，有助于提高本申请中混凝土中
的水平平衡效果，减少出现渗水、麻面等现象，同时还可提高其机械强度。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、草木灰、硅粉、硅烷偶联剂相互配合，可提高本申请中混凝土的拉伸强度和耐磨性
能，降低混凝土的损耗；
2、木质素、粘合剂、草木灰、硅粉、硅烷偶联剂相互配合，可提高本申请中混凝土的抗拉
强度，并且改善脆性过高和抵抗形变能力差的现象，从而提高混凝土的综合性能。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行详细描述。
实施例1：一种混凝土，组分及其相应重量份数如表1所示，并通过如下步骤制备获
得：
步骤一，将水泥、尺寸为20-25mm的碎石、细度模数为1.8-2.2的河砂和石灰石混合均
匀，得到第一混合物；
步骤二，将木质素、草木灰、硅烷偶联剂、粘合剂、粒径为120-200目的硅粉、18-30份水
混合均匀，得到第二混合物，其中，硅烷偶联剂包括异丁基三乙氧基硅烷、环氧基硅烷、丁二
烯基三乙氧基硅烷，而粘合剂包括重量份数比为1.5∶1.8∶1的环氧树脂、不饱和聚酯树脂、
SBS改性沥青；
步骤三，将步骤二中获得的第二混合物加入至步骤一中获得的第一混合物中，混合均
匀，获得第三混合物；
步骤四，将步骤三中获得的第三混合物中加入相应重量份数的一级粉煤灰、粒径为
120-200目的沸石粉，再加入剩余重量份数的水，充分混合，成型，在35-38℃的烘箱内固化
3-4天，取出后在温度为(23±2)℃且湿度为85-95％的环境中置放18-22h进行养护，制得。
实施例2-3：一种混凝土，与实施例1的区别在于，组分及其相应的重量份数如表1
所示。
表1 实施例1-3中组分及其相应的重量份数
实施例4：一种混凝土，与实施例1的区别在于，硅烷偶联剂全部为异丁基三乙氧基
硅烷。
实施例5：一种混凝土，与实施例1的区别在于，硅烷偶联剂全部为环氧基硅烷。
实施例6：一种混凝土，与实施例1的区别在于，硅烷偶联剂全部为丁二烯基三乙氧
基硅烷。
实施例7：一种混凝土，与实施例1的区别在于，硅烷偶联剂为异丁基三乙氧基硅烷
和环氧基硅烷的混合物。
实施例8：一种混凝土，与实施例1的区别在于，硅烷偶联剂为异丁基三乙氧基硅烷
和丁二烯基三乙氧基硅烷的混合物。
实施例9：一种混凝土，与实施例1的区别在于，硅烷偶联剂为环氧基硅烷和丁二烯
基三乙氧基硅烷的混合物。
实施例10：一种混凝土，与实施例1的区别在于，粘合剂为环氧树脂和不饱和聚酯
树脂的混合物。
实施例11：一种混凝土，与实施例1的区别在于，粘合剂为环氧树脂和SBS改性沥青
的混合物。
实施例12：一种混凝土，与实施例1的区别在于，粘合剂为不饱和聚酯树脂和SBS改
性沥青的混合物。
实施例13：一种混凝土，与实施例1的区别在于，环氧树脂、不饱和聚酯树脂、SBS改
性沥青的重量份数比为1.8∶2.2∶1。
实施例14：一种混凝土，与实施例1的区别在于，环氧树脂、不饱和聚酯树脂、SBS改
性沥青的重量份数比为1.6∶2∶1。
实施例15：一种混凝土，与实施例1的区别在于，组分中还包括9份硅胶。
实施例16：一种混凝土，与实施例1的区别在于，组分中还包括5份硅胶。
实施例17：一种混凝土，与实施例1的区别在于，组分中还包括7份硅胶。
对比例1-4：一种混凝土，与实施例1的区别在于，组分及其相应的重量份数如表2
所示。
表2 对比例1-4中的组分及其相应的重量份数
对比例5-10：一种混凝土，与实施例1的区别在于，组分及其相应的重量份数如表3
所示。
表3 对比例5-10中的组分及其相应的重量份数
对比例11：一种混凝土，与实施例1的区别在于，碎石的尺寸为35-40mm。
对比例12：一种混凝土，与实施例1的区别在于，碎石的尺寸为12-15mm。
对比例13：一种混凝土，与实施例1的区别在于，河砂、石灰石的细度模数为2.5-
3.0。
对比例14：一种混凝土，与实施例1的区别在于，沸石粉、硅粉的粒径为250-300目。
对比例15：一种混凝土，与实施例1的区别在于，粉煤灰选用二级粉煤灰。
对比例16：一种混凝土，与实施例1的区别在于，养护过程直接在自然环境下(25±
2)℃的进行，养护5天。
机械强度试验
试验样品：选取实施例1-17作为试验样品1-17，选取对比例1-16作为对照样品1-16。
试验方法：选取试验样品1-17、对照样品1-16各100块，根据相应的样品分成33组，
编号1-33。分别对不同组的样品在(25±2)℃的环境下进行抗压强度、抗折强度、弯拉强度
检测，记录数据并进行平均处理。
表4 第1-33组样品的抗压强度、抗折强度、弯拉强度
试验结果：第1-33组样品的抗压强度、抗折强度、弯拉强度如表4所示。
由表4可知，试验样品1-17的抗压强度、抗折强度、弯拉强度分别优于对照样品1-16的
抗压强度、抗折强度、弯拉强度，说明试验样品1-17具有更好的机械强度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施
例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也
应视为本发明的保护范围。