一种高强防水混凝土及其制备方法与流程

文档序号:35295893发布日期:2023-09-01 21:37阅读:32来源:国知局

本发明涉及建筑材料,尤其涉及一种高强防水混凝土及其制备方法。


背景技术:

1、世界各国在建筑、市政、交通、水利等国家基础建设项目中,都离不开混凝土,混凝土在建设中起到了不可忽视的作用。它是由胶凝材料,颗粒状集料(也称为骨料),水以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制,经均匀搅拌,密实成型,养护硬化而成的一种人工石材。混凝土具有原料丰富,价格低廉,生产工艺简单的特点,因而用量越来越大,同时混凝土还具有抗压强度高,耐久性好,强度等级范围宽等特点。

2、现有的普通混凝土材料无法满足高强度的工程要求。在潮湿多雨地区或者水下进行土建工程建设时,混凝土的防水性是最为重要的考察指标之一。现有的普通混凝土材料由于自身结构的特征,在使用过程中尤其是对于那些地下和水中结构工程经常会出现渗漏现象,这严重影响和制约了混凝土材料的应用。

3、为了解决上述问题,授权公布号为cn106277963b的中国发明专利公开了一种高强度防水混凝土,该混凝土,按重量份计,由如下组分组成:水泥100-120份、粗骨料80-85份、细骨料90-100份、膨润土20-25份、沥青粉20-25份、烷基磺酸钠2-5份、硫酸铜2-3份、玄武岩纤维10-12份、聚丙烯纤维5-8份、格蕾丝纤维2-3份、全氟辛基磺酸钠0.2-0.5份、椰子油二乙醇酰胺0.1-0.2份、双酚a环氧树脂0.5-1份、苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚0.1-0.2份、氯化铁3-5份、水杨酸苯酯0.2-0.5份、硫酸铝钾2-5份、1,6-己二异氰酸酯0.1-0.2份、水适量。该发明还公布了制备上述混凝土的方法。该发明的混凝土的防渗水性能好,最高抗渗压力可高达9.8mpa;所得混凝土的抗压强度高,最高可达到112mpa。然而,其耐久性能有待进一步提高。

4、可见,本领域仍然需要一种防水效果显著,耐久性佳,强度高,抗渗抗裂性能足的高强防水混凝土及其制备方法。


技术实现思路

1、为了克服现有技术中的缺陷,本发明提供一种防水效果显著,耐久性佳,强度高,抗渗抗裂性能足的高强防水混凝土及其制备方法。

2、本发明解决技术问题所采用的技术方案是:一种高强防水混凝土,其特征在于,包括以下按重量份计的各原料制成:水泥100-120份、粗骨料85-95份、细骨料100-110份、高岭土5-10份、凹凸棒土8-12份、木质素磺酸钠2-4份、三元乙丙胶epdm粉10-15份、废弃剑麻纤维5-8份、石墨烯纤维8-12份、端氨基超支化聚硅氧烷hpsi-nh23-5份、1,3,5-三缩水甘油-s-三嗪三酮1-2份、甲基丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸-8-基酯/7-氟-5-氧代-8-(4-(2-丙烯基)-1-哌嗪基)-5h-噻唑并[3,2-a]喹啉-4-羧酸/n-乙烯基咔唑/乙烯基三乙氧基硅烷共聚物0.5-1.2份、水适量。

3、优选的,所述水泥为硅酸盐水泥p·o62.5。

4、优选的,所述粗骨料为碎石,所述碎石的粒径为10~20mm,含泥量小于0.5%,针片状颗粒小于10%。

5、优选的,所述细骨料为砂子,砂子的细度模数为2.6~3.0,含泥量小于2%。

6、优选的,所述高岭土的平均粒径为0.1mm-0.5mm。

7、优选的,所述凹凸棒土的平均粒径为0.1mm-0.3mm;所述三元乙丙胶epdm粉的平均粒径为200-400目。

8、优选的,所述石墨烯纤维的平均直径为为3-9μm,长径比(18-32):1。

9、优选的,所述端氨基超支化聚硅氧烷hpsi-nh2是按中国发明专利文献cn110156948b中实施例1中的方法制成。

10、优选的,所述甲基丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸-8-基酯/7-氟-5-氧代-8-(4-(2-丙烯基)-1-哌嗪基)-5h-噻唑并[3,2-a]喹啉-4-羧酸/n-乙烯基咔唑/乙烯基三乙氧基硅烷共聚物的制备方法,包括如下步骤:将甲基丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸-8-基酯、7-氟-5-氧代-8-(4-(2-丙烯基)-1-哌嗪基)-5h-噻唑并[3,2-a]喹啉-4-羧酸、n-乙烯基咔唑、乙烯基三乙氧基硅烷、引发剂加入到高沸点溶剂中,在惰性气体氛围,50-65℃下搅拌反应3-6小时,后在水中沉出,并用乙醇洗涤沉出的聚合物3-6次,最后旋蒸除去乙醇,得到甲基丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸-8-基酯/7-氟-5-氧代-8-(4-(2-丙烯基)-1-哌嗪基)-5h-噻唑并[3,2-a]喹啉-4-羧酸/n-乙烯基咔唑/乙烯基三乙氧基硅烷共聚物。

11、优选的,所述甲基丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸-8-基酯、7-氟-5-氧代-8-(4-(2-丙烯基)-1-哌嗪基)-5h-噻唑并[3,2-a]喹啉-4-羧酸、n-乙烯基咔唑、乙烯基三乙氧基硅烷、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:(0.8-1.2):0.5:(0.1-0.3):(0.03-0.05):(10-20)。

12、优选的,所述引发剂为偶氮二异丁腈;所述高沸点溶剂为二甲亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮中的至少一种;所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。

13、本发明的另一个目的,在于提供一种所述高强防水混凝土的制备方法,包括如下步骤:将各原料按重量份的比例混合,搅拌均匀后浇注,振捣,再在20-30℃的潮湿环境中进行养护。

14、采用上述技术方案所产生的有益效果在于:

15、(1)本发明提供的高强防水混凝土的制备方法,只需将各原料混合均匀烧注、振捣、养护即可,无需专用设备,也无需对现有生产线进行改造,耗能低,资金投入少,制备效率和成品合格率高,适合连续规模化生产,具有较高的推广应用价值。

16、(2)本发明提供的高强防水混凝土,包括以下按重量份计的各原料制成:水泥100-120份、粗骨料85-95份、细骨料100-110份、高岭土5-10份、凹凸棒土8-12份、木质素磺酸钠2-4份、三元乙丙胶epdm粉10-15份、废弃剑麻纤维5-8份、石墨烯纤维8-12份、端氨基超支化聚硅氧烷hpsi-nh23-5份、1,3,5-三缩水甘油-s-三嗪三酮1-2份、甲基丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸-8-基酯/7-氟-5-氧代-8-(4-(2-丙烯基)-1-哌嗪基)-5h-噻唑并[3,2-a]喹啉-4-羧酸/n-乙烯基咔唑/乙烯基三乙氧基硅烷共聚物0.5-1.2份、水适量;通过各原料之间的相互配合共同作用,使得材料内部结构密实程度高,赋予最终产品防水效果显著,耐久性佳,强度高,抗渗抗裂性能足的优越性。

17、(3)本发明提供的高强防水混凝土,甲基丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸-8-基酯/7-氟-5-氧代-8-(4-(2-丙烯基)-1-哌嗪基)-5h-噻唑并[3,2-a]喹啉-4-羧酸/n-乙烯基咔唑/乙烯基三乙氧基硅烷共聚物中同时含有三环酯、含氟哌嗪、噻唑并[3,2-a]喹啉、咔唑和三乙氧基硅烷,这些结构在电子效应、位阻效应和共轭效应的多重作用下,能有效改善减水、早强、减缩效果,进而提高防渗抗裂性能、抗压强度、防水性和耐久性。

18、(4)本发明提供的高强防水混凝土,端氨基超支化聚硅氧烷hpsi-nh2上的氨基能与1,3,5-三缩水甘油-s-三嗪三酮上的环氧基发生环氧开环反应,形成互穿网络结构,进而提高材料内部结构密实性,进一步改善机械力学性能和防水性。废弃剑麻纤维和石墨烯纤维的配合使用,不仅能改善强度,还能提高抗渗抗裂性能,使得产品防水效果更显著。废弃剑麻纤维属于废弃物的回收再利用,实现了变废为宝,具有保护环境和节约资源的双重作用。三元乙丙胶epdm粉的加入能增强防水性和韧性。

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