一种具有优异抗渗性能的混凝土及其制备方法与流程

文档序号:12340449阅读:194来源:国知局

本发明涉及混凝土技术领域,尤其涉及一种具有优异抗渗性能的混凝土及其制备方法。



背景技术:

水泥路面在长期受到重压冲击时,容易降低水泥的防滑性能,人们通常通过拉毛处理,在混凝土路面拉出凹槽来增加其防滑性能。为使路面具有良好抗冲击性能和抗滑性能,目前主要的方法是在混凝土中加入纤维。现有技术中的混凝土在加入纤维后性能依然无法满足实际的需求,其抗渗性能无法满足要求,因此亟需设计一种具有优异抗渗性能的混凝土来解决现有技术中的问题。



技术实现要素:

为解决背景技术中存在的技术问题,本发明提出一种具有优异抗渗性能的混凝土及其制备方法,制备得到的混凝土具有优异的抗渗性能。

本发明提出的一种具有优异抗渗性能的混凝土,其由A组分、B组分和水组成;

其中各组分之间质量比为A组分:B组分:水=(6-12):(35-55):(4-8);

所述A组分按质量份计的配方是:多酚型缩水甘油醚环氧树脂35-55份、改性PP纤维5-15份、PAN基碳纤维2-8份、尼龙纤维3-9份、氯化聚乙烯2-8份、聚二甲基硅氧烷0.5-1.5份、乙烯基三胺5-15份、三氟化硼单乙胺2-5份、间苯二酚2-5份、硅烷偶联剂KH-570 1-3份;

所述B组分按质量份计的配方是:普硅42.5水泥100-120份、碎石4-8份、中砂20-30份、火山渣2-5份、钢屑3-6份、膨胀珍珠岩1-5份、高岭土1-4份、外加剂3-9份。

优选地,A组分中,改性PP纤维按如下工艺进行制备:将碳酸钙和氯化钙沉淀反应得到物料a,然后将物料a放入恒温水浴锅中加热至85-95℃,然后加入丙烯酸钠和高氧化苯甲酰,搅拌20-40min,然后放入恒温水浴锅中调节温度为80-90℃,接着保温0.5-1.5h,趁热抽滤,抽滤结束后用蒸馏水和乙醇洗涤2-4次,然后放入105-110℃烘箱中烘干至恒重,得到物料b;将PP纤维浸入蒸馏水中,沸水浴煮3-5h,然后取出PP纤维浸入二甲苯中,接着取出放入55-65℃的恒温水浴锅中进行膨胀处理1-3h,然后加入物料a进行包覆反应1-3h,然后冷却,抽滤,洗涤,烘干,即得到改性PP纤维。

优选地,A组分中,改性PP纤维的制备工艺中,碳酸钙、氯化钙、丙烯酸钠、高氧化苯甲酰和PP纤维的重量比为2-5:1-4:2-3:2-5:3-6。

优选地,A组分中,PAN基碳纤维的密度为1.75g/cm3,直径为7.0-7.4×10-3mm,抗拉强度为1.72×103Mpa,抗拉弹模为104GPa。

优选地,A组分中,尼龙纤维的密度为1.15g/cm3,直径为161×10-3mm,抗拉强度为626MPa,延伸率20-30%。

优选地,B组分中,外加剂由硼酸、硫酸铝、氟化钙、甲基磷酸、氨基高效减水剂、甲基磷酸锡和葡萄糖酸钠按重量比1-3:2-5:3-6:1-4:2-5:3-6:1-5混合而成。

优选地,B组分中,碎石的连续粒级为25.5-31.5mm。

优选地,B组分中,中砂的细度模数为2.9-3.2。

本发明的一种具有优异抗渗性能的混凝土的制备方法,包括如下步骤:

S1、A组分的制备:按所述配比选取各原料,并依次加入反应釜中,升温至80-90℃,于400-500r/min搅拌35-45min,冷却至室温即得A组分;

S2、B组分的制备:按所述配比选取各原料,并依次加入反应釜中,于500-600r/min搅拌35-55min,即得C组分;

S3、将B组分与水混合均匀,于850-1250r/min搅拌20-50min,最后加入A组分中,升温至50-60℃,于450-650r/min搅拌25-45min,冷却至室温得到具有优异抗渗性能的混凝土。

本发明的一种具有优异抗渗性能的混凝土,其由A组分、B组分和水按一定比例混合而成;其中A组分由多酚型缩水甘油醚环氧树脂、改性PP纤维、PAN基碳纤维、尼龙纤维、氯化聚乙烯、聚二甲基硅氧烷、乙烯基三胺、三氟化硼单乙胺、间苯二酚和硅烷偶联剂KH-570混合制备而成。A组分中,以多酚型缩水甘油醚环氧树脂为主料,辅助添加改性PP纤维、PAN基碳纤维、尼龙纤维、氯化聚乙烯、聚二甲基硅氧烷、乙烯基三胺、三氟化硼单乙胺、间苯二酚和硅烷偶联剂KH-570,其中以改性PP纤维、PAN基碳纤维和尼龙纤维作为增韧填料,经过硅烷偶联剂的添加,并控制A组分与B组分的配比,实现了两者的有效混合,有效提高了本发明混凝土的抗渗性能。B组分的配方是普硅42.5水泥、碎石、中砂、火山渣、钢屑、膨胀珍珠岩、高岭土和外加剂混合制备而成,混合后的B组分,与A组分相互协调配合,赋予了本发明混凝土优异的抗渗性能。A组分中,添加的改性PP纤维以碳酸钙、氯化钙、丙烯酸钠、高氧化苯甲酰和PP纤维为原料,其中PP纤维表面无极性,疏水,碳酸钙水解过程中,可使碳酸钙的表面引入了大量的羟基,反应后碳酸钙与水的接触角为0-10°。表现出良好的亲水性,然后通过加入引发剂高氧化苯甲酰,丙烯酸钠为改性剂,将碳酸钙包覆在PP纤维的表面,实现了亲水改性,有效提高了PP纤维与基体的结合能力,提高了本发明混凝土的抗渗性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做出详细说明,应当了解,实施例只用于说明本发明,而不是用于对本发明进行限定,任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。

实施例1

本发明提出的一种具有优异抗渗性能的混凝土,其特征在于,其由A组分、B组分和水组成;

其中各组分之间质量比为A组分:B组分:水=9:45:6;

所述A组分按质量份计的配方是:多酚型缩水甘油醚环氧树脂45份、改性PP纤维10份、PAN基碳纤维5份、尼龙纤维6份、氯化聚乙烯5份、聚二甲基硅氧烷1.0份、乙烯基三胺10份、三氟化硼单乙胺3.5份、间苯二酚3.5份、硅烷偶联剂KH-570 2份;

所述B组分按质量份计的配方是:普硅42.5水泥110份、碎石6份、中砂25份、火山渣3.5份、钢屑4.5份、膨胀珍珠岩3份、高岭土2.5份、外加剂6份。

实施例2

本发明提出的一种具有优异抗渗性能的混凝土,其特征在于,其由A组分、B组分和水组成;

其中各组分之间质量比为A组分:B组分:水=6:55:4;

所述A组分按质量份计的配方是:多酚型缩水甘油醚环氧树脂35份、改性PP纤维15份、PAN基碳纤维2份、尼龙纤维9份、氯化聚乙烯2份、聚二甲基硅氧烷1.5份、乙烯基三胺5份、三氟化硼单乙胺5份、间苯二酚2份、硅烷偶联剂KH-570 3份;其中,改性PP纤维按如下工艺进行制备:按重量份将2份碳酸钙和4份氯化钙沉淀反应得到物料a,然后将物料a放入恒温水浴锅中加热至85℃,然后加入3份丙烯酸钠和2份高氧化苯甲酰,搅拌40min,然后放入恒温水浴锅中调节温度为80℃,接着保温1.5h,趁热抽滤,抽滤结束后用蒸馏水和乙醇洗涤2次,然后放入110℃烘箱中烘干至恒重,得到物料b;将3份PP纤维浸入蒸馏水中,沸水浴煮5h,然后取出PP纤维浸入二甲苯中,接着取出放入55℃的恒温水浴锅中进行膨胀处理3h,然后加入物料a进行包覆反应1h,然后冷却,抽滤,洗涤,烘干,即得到改性PP纤维;其中,PAN基碳纤维的密度为1.75g/cm3,直径为7.4×10-3mm,抗拉强度为1.72×103Mpa,抗拉弹模为104GPa;尼龙纤维的密度为1.15g/cm3,直径为161×10-3mm,抗拉强度为626MPa,延伸率20%。

所述B组分按质量份计的配方是:普硅42.5水泥100份、碎石8份、中砂20份、火山渣5份、钢屑3份、膨胀珍珠岩5份、高岭土1份、外加剂9份。其中,外加剂由硼酸、硫酸铝、氟化钙、甲基磷酸、氨基高效减水剂、甲基磷酸锡和葡萄糖酸钠按重量比1:5:3:4:2:6:1混合而成。其中,碎石的连续粒级为31.5mm,中砂的细度模数为2.9。

实施例3

本发明提出的一种具有优异抗渗性能的混凝土,其特征在于,其由A组分、B组分和水组成;

其中各组分之间质量比为A组分:B组分:水=12:35:8;

所述A组分按质量份计的配方是:多酚型缩水甘油醚环氧树脂55份、改性PP纤维5份、PAN基碳纤维8份、尼龙纤维3份、氯化聚乙烯8份、聚二甲基硅氧烷0.5份、乙烯基三胺15份、三氟化硼单乙胺2份、间苯二酚5份、硅烷偶联剂KH-570 1份;其中,改性PP纤维按如下工艺进行制备:按重量份将5份碳酸钙和1份氯化钙沉淀反应得到物料a,然后将物料a放入恒温水浴锅中加热至95℃,然后加入2份丙烯酸钠和5份高氧化苯甲酰,搅拌20min,然后放入恒温水浴锅中调节温度为90℃,接着保温0.5h,趁热抽滤,抽滤结束后用蒸馏水和乙醇洗涤4次,然后放入105℃烘箱中烘干至恒重,得到物料b;将6份PP纤维浸入蒸馏水中,沸水浴煮3h,然后取出PP纤维浸入二甲苯中,接着取出放入65℃的恒温水浴锅中进行膨胀处理1h,然后加入物料a进行包覆反应3h,然后冷却,抽滤,洗涤,烘干,即得到改性PP纤维;其中,PAN基碳纤维的密度为1.75g/cm3,直径为7.0×10-3mm,抗拉强度为1.72×103Mpa,抗拉弹模为104GPa;尼龙纤维的密度为1.15g/cm3,直径为161×10-3mm,抗拉强度为626MPa,延伸率30%。

所述B组分按质量份计的配方是:普硅42.5水泥120份、碎石4份、中砂30份、火山渣2份、钢屑6份、膨胀珍珠岩1份、高岭土4份、外加剂3份。其中,外加剂由硼酸、硫酸铝、氟化钙、甲基磷酸、氨基高效减水剂、甲基磷酸锡和葡萄糖酸钠按重量比3:2:6:1:5:3:5混合而成。其中,碎石的连续粒级为31.5mm,中砂的细度模数为2.9。

本发明的一种具有优异抗渗性能的混凝土的制备方法,包括如下步骤:

S1、A组分的制备:按所述配比选取各原料,并依次加入反应釜中,升温至90℃,于400r/min搅拌45min,冷却至室温即得A组分;

S2、B组分的制备:按所述配比选取各原料,并依次加入反应釜中,于500r/min搅拌55min,即得C组分;

S3、将B组分与水混合均匀,于850r/min搅拌50min,最后加入A组分中,升温至50℃,于650r/min搅拌25min,冷却至室温得到具有优异抗渗性能的混凝土。

实施例4

本发明提出的一种具有优异抗渗性能的混凝土,其特征在于,其由A组分、B组分和水组成;

其中各组分之间质量比为A组分:B组分:水=7:52:5;

所述A组分按质量份计的配方是:多酚型缩水甘油醚环氧树脂38份、改性PP纤维12份、PAN基碳纤维3份、尼龙纤维8份、氯化聚乙烯3份、聚二甲基硅氧烷1.2份、乙烯基三胺8份、三氟化硼单乙胺4份、间苯二酚3份、硅烷偶联剂KH-570 2.5份;其中,改性PP纤维按如下工艺进行制备:按重量份将3份碳酸钙和2份氯化钙沉淀反应得到物料a,然后将物料a放入恒温水浴锅中加热至88℃,然后加入2.8份丙烯酸钠和3份高氧化苯甲酰,搅拌35min,然后放入恒温水浴锅中调节温度为82℃,接着保温1.2h,趁热抽滤,抽滤结束后用蒸馏水和乙醇洗涤2次,然后放入109℃烘箱中烘干至恒重,得到物料b;将4份PP纤维浸入蒸馏水中,沸水浴煮4.5h,然后取出PP纤维浸入二甲苯中,接着取出放入58℃的恒温水浴锅中进行膨胀处理2.5h,然后加入物料a进行包覆反应1.5h,然后冷却,抽滤,洗涤,烘干,即得到改性PP纤维;其中,PAN基碳纤维的密度为1.75g/cm3,直径为7.3×10-3mm,抗拉强度为1.72×103Mpa,抗拉弹模为104GPa;尼龙纤维的密度为1.15g/cm3,直径为161×10-3mm,抗拉强度为626MPa,延伸率22%。

所述B组分按质量份计的配方是:普硅42.5水泥105份、碎石7份、中砂22份、火山渣4份、钢屑4份、膨胀珍珠岩4份、高岭土2份、外加剂8份。其中,外加剂由硼酸、硫酸铝、氟化钙、甲基磷酸、氨基高效减水剂、甲基磷酸锡和葡萄糖酸钠按重量比1.5:4:4:3:3:5:2混合而成。其中,碎石的连续粒级为26.5mm,中砂的细度模数为3.1。

本发明的一种具有优异抗渗性能的混凝土的制备方法,包括如下步骤:

S1、A组分的制备:按所述配比选取各原料,并依次加入反应釜中,升温至82℃,于480r/min搅拌38min,冷却至室温即得A组分;

S2、B组分的制备:按所述配比选取各原料,并依次加入反应釜中,于580r/min搅拌38min,即得C组分;

S3、将B组分与水混合均匀,于820r/min搅拌40min,最后加入A组分中,升温至52℃,于620r/min搅拌28min,冷却至室温得到具有优异抗渗性能的混凝土。

实施例5

本发明提出的一种具有优异抗渗性能的混凝土,其特征在于,其由A组分、B组分和水组成;

其中各组分之间质量比为A组分:B组分:水=11:38:7;

所述A组分按质量份计的配方是:多酚型缩水甘油醚环氧树脂52份、改性PP纤维8份、PAN基碳纤维7份、尼龙纤维4份、氯化聚乙烯7份、聚二甲基硅氧烷0.8份、乙烯基三胺12份、三氟化硼单乙胺3份、间苯二酚4份、硅烷偶联剂KH-570 1.5份;其中,改性PP纤维按如下工艺进行制备:按重量份将4份碳酸钙和2份氯化钙沉淀反应得到物料a,然后将物料a放入恒温水浴锅中加热至92℃,然后加入2.2份丙烯酸钠和4份高氧化苯甲酰,搅拌25min,然后放入恒温水浴锅中调节温度为88℃,接着保温0.8h,趁热抽滤,抽滤结束后用蒸馏水和乙醇洗涤4次,然后放入106℃烘箱中烘干至恒重,得到物料b;将5份PP纤维浸入蒸馏水中,沸水浴煮3.5h,然后取出PP纤维浸入二甲苯中,接着取出放入62℃的恒温水浴锅中进行膨胀处理1.5h,然后加入物料a进行包覆反应2.5h,然后冷却,抽滤,洗涤,烘干,即得到改性PP纤维;其中,PAN基碳纤维的密度为1.75g/cm3,直径为7.1×10-3mm,抗拉强度为1.72×103Mpa,抗拉弹模为104GPa;尼龙纤维的密度为1.15g/cm3,直径为161×10-3mm,抗拉强度为626MPa,延伸率28%。

所述B组分按质量份计的配方是:普硅42.5水泥115份、碎石5份、中砂28份、火山渣3份、钢屑5份、膨胀珍珠岩2份、高岭土3份、外加剂4份。其中,外加剂由硼酸、硫酸铝、氟化钙、甲基磷酸、氨基高效减水剂、甲基磷酸锡和葡萄糖酸钠按重量比2.5:3:5:2:4:4:4混合而成。其中,碎石的连续粒级为30.5mm,中砂的细度模数为3.0。

本发明的一种具有优异抗渗性能的混凝土的制备方法,包括如下步骤:

S1、A组分的制备:按所述配比选取各原料,并依次加入反应釜中,升温至88℃,于420r/min搅拌42min,冷却至室温即得A组分;

S2、B组分的制备:按所述配比选取各原料,并依次加入反应釜中,于520r/min搅拌52min,即得C组分;

S3、将B组分与水混合均匀,于820r/min搅拌40min,最后加入A组分中,升温至52℃,于620r/min搅拌28min,冷却至室温得到具有优异抗渗性能的混凝土。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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