本發(fā)明涉及建筑材料，尤其涉及一種改性磷石膏基自愈合混凝土及其制備方法。
背景技術：
1、磷石膏是采用濕法工藝生產(chǎn)磷酸過程中形成的固體廢棄物，其主要構成是二水硫酸鈣，并含有微量的磷、氟、有機成分、氧化物雜質(zhì)、重金屬元素以及放射性物質(zhì)等。隨著磷石膏存量的逐年增加，大量磷石膏得不到及時處理，不僅侵占土地資源，還對生態(tài)環(huán)境造成嚴重破壞，并制約磷化工企業(yè)的發(fā)展，實現(xiàn)磷石膏資源化，是目前需要迫切解決的實際問題。將磷石膏作為一種能夠節(jié)省能源、維護生態(tài)環(huán)境以及推動建筑業(yè)與磷化工行業(yè)持續(xù)發(fā)展的手段，已經(jīng)成為全球關注的焦點。
2、目前在建筑材料領域，已經(jīng)有采用磷石膏作為寄出材料制備混凝土的技術，例如中國專利cn116751022a公開的一種高消納磷石膏基全固廢透水混凝土，但是普遍存在早期強度不足會導致施工進度延遲、結構穩(wěn)定性差，甚至可能引發(fā)安全問題，而且還存在缺乏自修復能力，經(jīng)過長時間的使用產(chǎn)生裂縫，導致材料耐久性下降的問題。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于，針對現(xiàn)有技術的上述不足，提出一種改性磷石膏基自愈合混凝土及其制備方法。
2、本發(fā)明的第一目的是提供一種改性磷石膏基自愈合混凝土的制備方法，包括如下步驟：
3、s1、使用生石灰對磷石膏進行改性得到改性磷石膏；
4、s2、稱量改性磷石膏140～164份、水泥40～60份、甲酸鈣3～8份、自愈合劑15～20份、減水劑0.1-0.8份、水玻璃溶液1-3份和水35～60份混合攪拌，混合均勻得改性磷石膏基混合漿體；
5、s3、將混合漿體入模養(yǎng)護得改性磷石膏基自愈合混凝土；
6、其中，所述自愈合劑為丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物。
7、進一步的，步驟s1的具體操作為：將烘干后的磷石膏與生石灰混合密封改性得到改性磷石膏。
8、進一步的，混合密封改性得時間為20-30h。
9、進一步的，生石灰與磷石膏的質(zhì)量比為2～4：138～160。
10、進一步的，所述減水劑為聚羧酸減水劑。
11、進一步的，所述的水泥為p·o?42.5級硅酸鹽水泥。
12、進一步的，步驟s2的具體操作為：稱量改性磷石膏、水泥混合得到干混料；自愈合劑，甲酸鈣，聚羧酸減水劑、水玻璃溶液和水在容量桶里攪拌均勻，充分混合后得到液體；然后將干混料與液體攪拌均勻，得到改性磷石膏基混合漿體。
13、進一步的，步驟s3的具體操作為：將混合漿體裝入模具中進行注漿成型，室溫靜置固化24-48h，標準養(yǎng)護3-28d。
14、本發(fā)明的第二目的是提供一種采用上述的制備方法制備的改性磷石膏基自愈合混凝土。
15、本發(fā)明的有益效果：
16、1.本發(fā)明采用生石灰中和改性磷石膏，可有效提升磷石膏的ph值，同時可溶性磷、氟的含量明顯降低。磷石膏中的可溶性雜質(zhì)，如可溶性磷和氟，會在水化過程中與鈣離子反應生成難溶性的磷酸鈣和氟化鈣等物質(zhì)。這些難溶物會覆蓋在磷石膏晶體表面，阻礙石膏的進一步溶出和水化，導致晶體粗化，結構疏松，從而降低密實度，較少添加量下，生石灰對混凝土的結構密實度和抗壓強度的提升效果較好。2％生石灰改性磷石膏效果最佳，利用其制備的水泥28d抗壓強度可達到45mpa。
17、2.本發(fā)明采用甲酸鈣增強混凝土的早期強度，甲酸鈣引入到混凝土中電離出ca2+，從而提高液相中ca2+的濃度，既能加快c3s溶出的速率，同時又可以加快氫氧化鈣結晶，促進早期水化反應。并且甲酸鈣電離出的陰離子hcoo-可以形成類似于鈣礬石的物質(zhì)，縮短混凝土漿體凝結時間，從而增加早期強度。
18、3.本發(fā)明的自愈合劑為丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物，其中，磺酸基(-so3h)和羧基(-cooh)能與水泥中和磷石膏中的ca(oh)2發(fā)生化學反應，形成穩(wěn)定的化學鍵進而整體形成交聯(lián)網(wǎng)絡，更好的提升其力學性能，能夠減少混凝土的干燥收縮，降低開裂風險。改性磷石膏填充孔隙并促進后期強度增長，甲酸鈣加速早期強度發(fā)展，三者共同作用使混凝土在不同齡期均具有優(yōu)異的力學性能。
19、4.本發(fā)明改性磷石膏和丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物共同降低混凝土的孔隙率，甲酸鈣細化微觀結構，三者協(xié)同能提高混凝土的抗?jié)B性、抗凍性和抗化學侵蝕性。
20、5.本發(fā)明在低溫或高溫環(huán)境下，甲酸鈣和丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物能夠保證混凝土的正常水化和強度發(fā)展，使混凝土適應多種施工條件。
21、6.本發(fā)明極大地解決了大量工業(yè)固體廢棄物磷石膏，減少了能源消耗，本發(fā)明原料來源于固體廢棄物，充分利用磷石膏等固體廢棄物，緩解廢料堆積產(chǎn)生的環(huán)境污染問題，使廢棄物得到資源化再利用，減少了能源消耗。
1.一種改性磷石膏基自愈合混凝土的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：
2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟s1的具體操作為：將烘干后的磷石膏與生石灰混合密封改性得到改性磷石膏。
3.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于：混合密封改性得時間為20-30h。
4.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于：生石灰與磷石膏的質(zhì)量比為2～4：138～160。
5.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述減水劑為聚羧酸減水劑。
6.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述的水泥為p·o?42.5級硅酸鹽水泥。
7.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟s2的具體操作為：稱量改性磷石膏、水泥混合得到干混料；
8.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟s3的具體操作為：將混合漿體裝入模具中進行注漿成型，室溫靜置固化24-48h，標準養(yǎng)護3-28d。
9.一種采用權利要求1-8任一項所述的制備方法制備的改性磷石膏基自愈合混凝土。