一种竹纤维混凝土的制备工艺的制作方法

本发明涉及混凝土制备，具体为一种竹纤维混凝土的制备工艺。

背景技术：

1、混凝土是指由胶结料(有机的、无机的或有机无机复合的)、颗粒状集料、水以及需要加入的化学外加剂和矿物掺合料按适当比例拌制而成的混合料，或经硬化后形成具有堆聚结构的复合材料(普通是以胶凝材料、水、细骨料、粗骨料，需要时掺入外加剂和矿物掺合料，按适当比例配合。

2、目前，市售混凝土种类多样，其虽然具有原料丰富、价格低廉、生产工艺简单及耐久性好等诸多优点，但力学性能及抗冻性能相对不足，仍需进一步地改善。而竹纤维具有优良的力学性能，如果将其作为制备混凝土的原料，能在一定程度上改善混凝土的力学性能。但是，目前竹纤维的提取工艺相对比较复杂且成本较高。因此，本发明提供了一种竹纤维混凝土的制备工艺，用于解决上述所提出的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种竹纤维混凝土的制备工艺，本发明中采用复配溶剂及复合酶制剂的协同配合不仅能降低机械处理能量损耗，实现了高性能、高得率竹纤维的制备，节约了能耗也节约了生产成本。再者，本发明所制备的混凝土不仅具有较好的力学性能，还具有较好的抗冻性及高耐久性，有效地保证了其品质和质量。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种竹纤维混凝土的制备工艺，包括以下步骤：

4、步骤一、按重量份计，分别称取120～150份硅酸盐水泥、580～620份花岗岩碎石、80～100份石英砂、30～45份粉煤灰、5～8份碳化硅、10～15份功能增强剂、6～10份耐碱玻璃纤维、20～30份聚羧酸型高性能减水剂、防冻剂及85～100份水；并将之保存、备用；

5、步骤二、将硅酸盐水泥、花岗岩碎石及石英砂一同转入混料设备中，混合搅拌均匀后将所得固体混合料保存、备用；

6、步骤三、将碳化硅、功能增强剂、耐碱玻璃纤维、聚羧酸型高性能减水剂、防冻剂及水一同转入混料设备中，混合搅拌均匀后将所得混合浆料保存、备用；

7、步骤四、将步骤二所得的固体混合料与步骤三所得的混合浆料混合搅拌均匀，最终所得浆料即为微纳米竹纤维与混凝土成品。

8、更进一步地，所述功能增强剂的制备方法为：

9、ⅰ、按0.05～0.08g/ml的用量比将3-氨丙基三乙氧基硅烷投入丙酮中，依次向其中加入质量为3-氨丙基三乙氧基硅烷2～4倍的4，4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、3～5倍的纤维素乙醚、0.5～0.8倍的1-丁氧基-2-丙醇；并以350～600r/min的速度混合搅拌30～40min；待混合完毕后，将所得混合相保存、备用；

10、ⅱ、按0.06～0.1g/ml的固液比将竹纤维浸没于所得混合相中，并将其温度升至55～65℃，在此条件下超声浸泡3～5h，然后于0.092～0.098mpa的条件下减压过滤，滤出的竹纤维在85～95℃的条件下干燥5～7h，最终所得即为功能增强剂成品。

11、更进一步地，所述竹纤维的制备方法包括以下步骤：

12、步骤一、将竹材刮成丝条或削成薄片获得竹茹及竹材残余物；然后将竹茹投入处理液中，采用渗漉法及回流法交替提取2～3次，每次提取时间为2～3h；其中，料液质量比为1：5～8、ph＞8；待提取完毕后，将所得提取液浓缩成膏状物，所得浸膏保存、备用；

13、步骤二、将竹材残余物开片处理后加入6～10倍量(w/v)的纯净水，于沸水环境下重复煎煮2～3次，每次煎煮时间为2～3h；煎煮完毕后合并煎煮液，然后对混合煎煮液进行过滤及浓缩处理，所得煎煮浓缩液保存、备用；

14、步骤三、按1：1.0～1.5的质量比，将步骤一所得浸膏及步骤二所得煎煮浓缩液一同转入微波反应器中，然后向其中加入质量为浸膏3～6倍的复配溶剂，混合搅拌均匀后于功率为600w、温度为100～120℃的条件下恒温处理3～5min，所得混合物料自然冷却至35～55℃，然后向其中加入复合酶制剂脱胶2～3h；待脱胶完毕后，依次对其进行沥水、干燥、梳理及裁切处理；最终所得即为竹纤维成品。

15、更进一步地，所述处理液的制备方法为：向浓度为75～85％的乙醇水溶液中缓慢加入氢氧化钠，机械搅拌使氢氧化钠溶解直至饱和，最终所得即为处理液成品。

16、更进一步地，所述步骤二中浓缩处理后所得煎煮浓缩液的比重为1.06～1.18。

17、更进一步地，所述复配溶剂的制备方法为：按1.5～2.0：1的摩尔比将(2-羟乙基)三甲基氯化铵与醋酸锌混合搅拌均匀，然后于70～90℃的温度下磁力搅拌反应2～3h，最终所得均一透明液体即为复配溶剂。

18、更进一步地，所述复合酶制剂由漆酶及木聚糖酶复配组成；其中，漆酶的用量为25～45g/l、木聚糖酶的用量为30～50g/l。

19、更进一步地，所述竹纤维的直径为0.13～0.18mm，长度为10～15mm。

20、更进一步地，所述防冻剂由乙二醇、三乙醇胺、尿素及十二烷基磺酸钠按2～4：1.0～1.5：1：0.4～0.6的质量比复配而成。

21、更进一步地，所述硅酸盐水泥选用p.ⅱ52.5硅酸盐水泥，且其烧失量为4.24％；花岗岩碎石的粒径为5～10mm，且其表观密度为2830kg/m3；石英砂的粒径为0.3～0.8mm。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

23、本发明中以竹材为原料，兼顾渗漉法及回流法对其进行提取，后经煎煮浓缩得到煎煮浓缩液。所得煎煮浓缩液转入微波反应器中并加入复配溶剂，在复配溶剂及微波协助的条件下有效地提高木质素和裂解木质素-碳水化合物复合物的溶解能力，为后续竹纤维的提取工作奠定基础。然后采用复合酶制剂对其进行脱胶处理，最终制备出竹纤维成品。将所得竹纤维浸没于混合相中，对其进行改性处理得到功能增强剂，其与耐碱玻璃纤维等一同用作混凝土的原料，不仅能有效地改善混凝土的力学性能，同时，还能提高混凝土的保水率、流变性、耐磨性、抗冻性及高耐久性。另外，本发明中采用复配溶剂及复合酶制剂的协同配合不仅能降低机械处理能量损耗，实现了高性能、高得率竹纤维的制备，节约了能耗也节约了生产成本。

技术特征：

1.一种竹纤维混凝土的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种竹纤维混凝土的制备工艺，其特征在于：所述功能增强剂的制备方法为：

3.根据权利要求2所述的一种竹纤维混凝土的制备工艺，其特征在于，所述竹纤维的制备方法包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种竹纤维混凝土的制备工艺，其特征在于，所述处理液的制备方法为：向浓度为75～85％的乙醇水溶液中缓慢加入氢氧化钠，机械搅拌使氢氧化钠溶解直至饱和，最终所得即为处理液成品。

5.根据权利要求3所述的一种竹纤维混凝土的制备工艺，其特征在于：所述步骤二中浓缩处理后所得煎煮浓缩液的比重为1.06～1.18。

6.根据权利要求3所述的一种竹纤维混凝土的制备工艺，其特征在于，所述复配溶剂的制备方法为：按1.5～2.0：1的摩尔比将(2-羟乙基)三甲基氯化铵与醋酸锌混合搅拌均匀，然后于70～90℃的温度下磁力搅拌反应2～3h，最终所得均一透明液体即为复配溶剂。

7.根据权利要求3所述的一种竹纤维混凝土的制备工艺，其特征在于，所述复合酶制剂由漆酶及木聚糖酶复配组成；其中，漆酶的用量为25～45g/l、木聚糖酶的用量为30～50g/l。

8.根据权利要求2或3所述的一种竹纤维混凝土的制备工艺，其特征在于：所述竹纤维的直径为0.13～0.18mm，长度为10～15mm。

9.根据权利要求1所述的一种竹纤维混凝土的制备工艺，其特征在于：所述防冻剂由乙二醇、三乙醇胺、尿素及十二烷基磺酸钠按2～4：1.0～1.5：1：0.4～0.6的质量比复配而成。

10.根据权利要求1所述的一种竹纤维混凝土的制备工艺，其特征在于：所述硅酸盐水泥选用p.ⅱ52.5硅酸盐水泥，且其烧失量为4.24％；花岗岩碎石的粒径为5～10mm，且其表观密度为2830kg/m3；石英砂的粒径为0.3～0.8mm。

技术总结
本发明涉及混凝土制备技术领域，具体为一种竹纤维混凝土的制备工艺；所述竹纤维混凝土按重量份计，由如下重量份原料组成：120～150份硅酸盐水泥、580～620份花岗岩碎石、80～100份石英砂、30～45份粉煤灰、5～8份碳化硅、10～15份功能增强剂、6～10份耐碱玻璃纤维、20～30份聚羧酸型高性能减水剂、防冻剂及85～100份水；本发明中采用复配溶剂及复合酶制剂的协同配合不仅能降低机械处理能量损耗，实现了高性能、高得率竹纤维的制备，节约了能耗也节约了生产成本；再者，本发明所制备的混凝土不仅具有较好的力学性能，同时还具有较好的抗冻性及高耐久性，有效地保证了其品质和质量。

技术研发人员：缪国良,张樟雄,雷陈
受保护的技术使用者：浙江龙游通衢建材有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15