一种耐油混凝土的制作方法

文档序号:15623868发布日期:2018-10-09 22:29阅读:264来源:国知局
本发明公开了一种耐油混凝土,属于建筑材料
技术领域

背景技术
:随着混凝土组成材料的不断发展,人们对混凝土的性能要求不仅仅局限于抗压强度,而是在立足强度的基础上,更加注重混凝土的耐久性、变形性能、防火抗爆性能、防渗水性能、韧性、耐腐蚀性、保温性、健康环保性以及降低成本等等综合指标的平衡和协调。混凝土各项性能指标的要求比以前更明确、细化和具体。同时,建筑设备水平的提升,新型施工工艺的不断涌现和推广,使混凝土技术适应了不同的设计、施工和使用要求,发展很快。混凝土还离不开混凝土用原材料的发展,离不开混凝土的工程应用对象的发展变化。因此,研制性能更加优异、功能更加强大、更适应新工艺、新建筑对象的混凝土就显得尤为重要。耐油混凝土,主要是指不与植物油、动物油及矿物油类发生化学反应,并能够阻止其渗透的特种混凝土。在一般机械工业生产过程中,由于传动、金属切削及研磨而流溅出来的油类,如某些矿物油或植物油等,大部分相对密度小、黏度低、渗透能力强,很容易破坏水泥与骨料之间的黏结,有的油类还含有一些偏酸类与酯类的物质,对钢筋混凝土构件的强度影响很大,因此要求在这种环境中的混凝土密实度大,抗渗透能力强,其抗渗等级均在p8以上,一般应为p8~p10。普通水泥混凝土长期与油类物质接触时,会遭到油类物质的侵蚀而使混凝土结构产生破坏。这种破坏具体表现为:混凝土的强度降低,甚至由表及里出现疏松、剥落等现象,最后完全溃散而失去使用功能。目前传统的耐油混凝土还存在耐油性能无法进一步提高的问题,因此还需对其进行研究。技术实现要素:本发明主要解决的技术问题是:针对传统耐油混凝土耐油性能无法进一步提高的问题,提供了一种耐油混凝土。为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种耐油混凝土,其特征在于:是由以下重量份数的原料组成:30~40份水泥,40~60份预处理石英砂,10~20份粉煤灰,10~20份硅灰,10~20份矿渣,40~50份水,5~8份硅烷偶联剂,10~20份改性填料,3~5份减水剂,8~10份混合发酵产物;所述耐油混凝土的配制过程为:按原料组成称量各组分原料,将水泥,预处理石英砂,粉煤灰,硅灰,矿渣,水,硅烷偶联剂,改性填料,减水剂,混合发酵产物搅拌混合,即得耐油混凝土。所述水泥为硅酸盐水泥,氯氧镁水泥,铝酸盐水泥或硫酸盐水泥中的任意一种。所述预处理石英砂的制备过程为:将石英砂与氢氟酸按质量比1:20~1:30混合浸泡,过滤,洗涤,得预处理滤渣,将预处理滤渣与明胶液按质量比1:10~1:20混合,减压浓缩,干燥,炭化,粉碎,充氮保温反应,降温,即得预处理石英砂。所述矿渣为铁矿渣,铜矿渣,矿渣棉或高炉矿渣中的任意一种。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550,硅烷偶联剂kh-560或硅烷偶联剂kh-570中的任意一种。所述改性填料的制备过程为:将硅藻土粉碎,过80目的筛,得细化硅藻土;按重量份数计,将10~20份细化硅藻土,20~30份正硅酸乙酯,20~30份甲苯二异氰酸酯混合超声,过滤,冷冻,得冷冻料,将冷冻料与石蜡球磨,过筛,得改性填料。所述混合发酵产物的制备过程为:按重量份数计,将10~20份玉米芯,10~20份秸秆和10~20份花生壳混合粉碎,过60目的筛,得混合粉末,按重量份数计,将10~20份混合粉末,1~2份二沉池污泥,20~30份去离子水混合发酵,得发酵产物。本发明的有益效果是:(1)本发明通过添加预处理石英砂,在制备过程中,首先,石英砂经过氢氟酸浸泡,石英砂表面被氢氟酸腐蚀,使其表面粗糙化,同时使得石英砂表面的活性羟基得以暴露,接着经过明胶液浸泡,明胶与石英砂表面的活性羟基形成氢键,使得明胶能够包裹石英砂,接着高温炭化,使得石英砂表面包裹的明胶炭化,在石英砂表面形成多空炭质层,随后经过高温烧结,使得石英砂表面的二氧化硅与炭质反应,生成氮化硅增强体,使得体系的力学性能得到增强,同时,预处理石英砂表面包裹的多孔炭质可起到阻隔作用,使得预处理石英砂良好的分散在体系中,从而使得体系的力学性能得到进一步的增加;(2)本发明通过添加改性填料,在使用过程中,水泥水化放热,使得体系中温度升高,改性填料表面包覆的石蜡融化,石蜡携带改性填料上升到体系表面,同时,石蜡融化使得内部包裹的正硅酸乙酯渗出,正硅酸乙酯与水反应,生成多聚硅酸,在上升过程中,将体系中的孔隙进行有效填充,增加了体系的致密度,减少混凝土内部的孔隙结构,从而提升体系的抗油性能。具体实施方式将明胶粉与水按质量比1:20~1:30置于1号烧杯中,用玻璃棒搅拌20~30min,静置溶胀3~5h,将1号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中,于温度为80~85℃,转速为300~500r/min条件下,加热搅拌溶解30~50min,得明胶液;将石英砂与质量分数为30~40%的氢氟酸按质量比1:20~1:30置于反应釜中,于转速为300~500r/min条件下,混合浸泡5~10min,得浸泡混合液,接着将浸泡混合液过滤,得滤渣,随后用质量分数为20~30%的氨水将滤渣洗涤至洗涤液为中性,得预处理滤渣,将预处理滤渣与明胶液按质量比1:10~1:20置于2号烧杯中,于转速为300~500r/min条件下,得混合浆液,接着将混合浆液置于旋转蒸发仪中,于温度为60~80℃,压力为500~800kpa,转速为50~80r/min条件下,减压浓缩40~60min,得浓缩液,接着将浓缩液置于烘箱中,于温度为105~110℃条件下,干燥至恒重,得包覆滤渣,将包覆滤渣置于炭化炉中,并以60~90ml/min速率向炉内充入氩气,于温度为450~650℃条件下,炭化1~2h后,得炭化料,将炭化料置于粉碎机中粉碎,过60目的筛,得粉碎炭化料,随后将粉碎炭化料置于烧结炉中,并以60~90ml/min速率向炉内充入氮气,充氮保温反应2~3h后,随炉降至室温,即得预处理石英砂;将硅藻土置于球磨机中粉碎,过80目的筛,得细化硅藻土;按重量份数计,将10~20份细化硅藻土,20~30份正硅酸乙酯,20~30份甲苯二异氰酸酯置于3号烧杯中,并将3号烧杯置于超声分散仪中,于超声频率为55~75khz条件下,超声分散30~50min,得分散液,接着将分散液过滤,得滤饼,接着将滤饼置于液氮中冷冻,得冷冻料,将冷冻料与石蜡按质量比1:5~1:10混合球磨,过60目的筛,得改性填料;按重量份数计,将10~20份玉米芯,10~20份秸秆和10~20份花生壳置于粉碎机中混合粉碎,过60目的筛,得混合粉末,按重量份数计,将10~20份混合粉末,1~2份二沉池污泥,20~30份去离子水置于发酵釜中,于温度为30~35℃条件下,混合发酵30~50min,得发酵产物;按重量份数计,将30~40份水泥,40~60份预处理石英砂,10~20份粉煤灰,10~20份硅灰,10~20份矿渣,40~50份水,5~8份硅烷偶联剂,10~20份改性填料,3~5份减水剂,8~10份混合发酵产物置于混料机中,于转速为100~200r/min,搅拌混合40~60min,即得耐油混凝土。实例1将明胶粉与水按质量比1:30置于1号烧杯中,用玻璃棒搅拌30min,静置溶胀5h,将1号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中,于温度为85℃,转速为500r/min条件下,加热搅拌溶解40min,得明胶液;将石英砂与质量分数为40%的氢氟酸按质量比1:30置于反应釜中,于转速为500r/min条件下,混合浸泡10min,得浸泡混合液,接着将浸泡混合液过滤,得滤渣,随后用质量分数为30%的氨水将滤渣洗涤至洗涤液为中性,得预处理滤渣,将预处理滤渣与明胶液按质量比1:20置于2号烧杯中,于转速为500r/min条件下,得混合浆液,接着将混合浆液置于旋转蒸发仪中,于温度为70℃,压力为700kpa,转速为80r/min条件下,减压浓缩60min,得浓缩液,接着将浓缩液置于烘箱中,于温度为110℃条件下,干燥至恒重,得包覆滤渣,将包覆滤渣置于炭化炉中,并以90ml/min速率向炉内充入氩气,于温度为650℃条件下,炭化2h后,得炭化料,将炭化料置于粉碎机中粉碎,过60目的筛,得粉碎炭化料,随后将粉碎炭化料置于烧结炉中,并以80ml/min速率向炉内充入氮气,充氮保温反应3h后,随炉降至室温,即得预处理石英砂;将硅藻土置于球磨机中粉碎,过80目的筛,得细化硅藻土;按重量份数计,将20份细化硅藻土,30份正硅酸乙酯,30份甲苯二异氰酸酯置于3号烧杯中,并将3号烧杯置于超声分散仪中,于超声频率为75khz条件下,超声分散40min,得分散液,接着将分散液过滤,得滤饼,接着将滤饼置于液氮中冷冻,得冷冻料,将冷冻料与石蜡按质量比1:10混合球磨,过60目的筛,得改性填料;按重量份数计,将20份玉米芯,20份秸秆和20份花生壳置于粉碎机中混合粉碎,过60目的筛,得混合粉末,按重量份数计,将20份混合粉末,2份二沉池污泥,30份去离子水置于发酵釜中,于温度为35℃条件下,混合发酵50min,得发酵产物;按重量份数计,将40份水泥,60份预处理石英砂,20份粉煤灰,20份硅灰,20份矿渣,50份水,8份硅烷偶联剂,20份改性填料,5份减水剂,10份混合发酵产物置于混料机中,于转速为200r/min,搅拌混合50min,即得耐油混凝土。实例2将硅藻土置于球磨机中粉碎,过80目的筛,得细化硅藻土;按重量份数计,将20份细化硅藻土,30份正硅酸乙酯,30份甲苯二异氰酸酯置于3号烧杯中,并将3号烧杯置于超声分散仪中,于超声频率为75khz条件下,超声分散40min,得分散液,接着将分散液过滤,得滤饼,接着将滤饼置于液氮中冷冻,得冷冻料,将冷冻料与石蜡按质量比1:10混合球磨,过60目的筛,得改性填料;按重量份数计,将20份玉米芯,20份秸秆和20份花生壳置于粉碎机中混合粉碎,过60目的筛,得混合粉末,按重量份数计,将20份混合粉末,2份二沉池污泥,30份去离子水置于发酵釜中,于温度为35℃条件下,混合发酵50min,得发酵产物;按重量份数计,将40份水泥,60份石英砂,20份粉煤灰,20份硅灰,20份矿渣,50份水,8份硅烷偶联剂,20份改性填料,5份减水剂,10份混合发酵产物置于混料机中,于转速为200r/min,搅拌混合50min,即得耐油混凝土。实例3将明胶粉与水按质量比1:30置于1号烧杯中,用玻璃棒搅拌30min,静置溶胀5h,将1号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中,于温度为85℃,转速为500r/min条件下,加热搅拌溶解40min,得明胶液;将石英砂与质量分数为40%的氢氟酸按质量比1:30置于反应釜中,于转速为500r/min条件下,混合浸泡10min,得浸泡混合液,接着将浸泡混合液过滤,得滤渣,随后用质量分数为30%的氨水将滤渣洗涤至洗涤液为中性,得预处理滤渣,将预处理滤渣与明胶液按质量比1:20置于2号烧杯中,于转速为500r/min条件下,得混合浆液,接着将混合浆液置于旋转蒸发仪中,于温度为70℃,压力为700kpa,转速为80r/min条件下,减压浓缩60min,得浓缩液,接着将浓缩液置于烘箱中,于温度为110℃条件下,干燥至恒重,得包覆滤渣,将包覆滤渣置于炭化炉中,并以90ml/min速率向炉内充入氩气,于温度为650℃条件下,炭化2h后,得炭化料,将炭化料置于粉碎机中粉碎,过60目的筛,得粉碎炭化料,随后将粉碎炭化料置于烧结炉中,并以80ml/min速率向炉内充入氮气,充氮保温反应3h后,随炉降至室温,即得预处理石英砂;将硅藻土置于球磨机中粉碎,过80目的筛,得细化硅藻土;按重量份数计,将20份玉米芯,20份秸秆和20份花生壳置于粉碎机中混合粉碎,过60目的筛,得混合粉末,按重量份数计,将20份混合粉末,2份二沉池污泥,30份去离子水置于发酵釜中,于温度为35℃条件下,混合发酵50min,得发酵产物;按重量份数计,将40份水泥,60份预处理石英砂,20份粉煤灰,20份硅灰,20份矿渣,50份水,8份硅烷偶联剂,20份硅藻土,5份减水剂,10份混合发酵产物置于混料机中,于转速为200r/min,搅拌混合50min,即得耐油混凝土。实例4将明胶粉与水按质量比1:30置于1号烧杯中,用玻璃棒搅拌30min,静置溶胀5h,将1号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中,于温度为85℃,转速为500r/min条件下,加热搅拌溶解40min,得明胶液;将石英砂与质量分数为40%的氢氟酸按质量比1:30置于反应釜中,于转速为500r/min条件下,混合浸泡10min,得浸泡混合液,接着将浸泡混合液过滤,得滤渣,随后用质量分数为30%的氨水将滤渣洗涤至洗涤液为中性,得预处理滤渣,将预处理滤渣与明胶液按质量比1:20置于2号烧杯中,于转速为500r/min条件下,得混合浆液,接着将混合浆液置于旋转蒸发仪中,于温度为70℃,压力为700kpa,转速为80r/min条件下,减压浓缩60min,得浓缩液,接着将浓缩液置于烘箱中,于温度为110℃条件下,干燥至恒重,得包覆滤渣,将包覆滤渣置于炭化炉中,并以90ml/min速率向炉内充入氩气,于温度为650℃条件下,炭化2h后,得炭化料,将炭化料置于粉碎机中粉碎,过60目的筛,得粉碎炭化料,随后将粉碎炭化料置于烧结炉中,并以80ml/min速率向炉内充入氮气,充氮保温反应3h后,随炉降至室温,即得预处理石英砂;将硅藻土置于球磨机中粉碎,过80目的筛,得细化硅藻土;按重量份数计,将20份细化硅藻土,30份正硅酸乙酯,30份甲苯二异氰酸酯置于3号烧杯中,并将3号烧杯置于超声分散仪中,于超声频率为75khz条件下,超声分散40min,得分散液,接着将分散液过滤,得滤饼,接着将滤饼置于液氮中冷冻,得冷冻料,将冷冻料与石蜡按质量比1:10混合球磨,过60目的筛,得改性填料;按重量份数计,将40份水泥,60份预处理石英砂,20份粉煤灰,20份硅灰,20份矿渣,50份水,8份硅烷偶联剂,20份改性填料,5份减水剂置于混料机中,于转速为200r/min,搅拌混合50min,即得耐油混凝土。对比例:上海市某建筑材料有限公司生产的耐油混凝土。将实例1至4所得耐油混凝土和对比例产品进行性能检测,具体检测方法如下:1.力学性能:测试抗压强度;2.耐油性能:测试平均吸油率具体检测结果如表1所示:表1:性能检测表检测内容实例1实例2实例3实例4对比例抗压强度/mpa57.155.153.149.944.5平均吸油率/%1.11.61.91.72.6由表1检测结果可知,本发明提供的耐油混凝土具有优异的力学性能和耐油性能。当前第1页12
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