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一种膨胀抗裂纤维混凝土及其制备方法

文献发布时间:2023-06-19 10:33:45



技术领域

本申请涉及建筑材料领域,更具体地说,它涉及一种膨胀抗裂纤维混凝土及其制备方法。

背景技术

混凝土是当今世界上用量最大、用途最广的建筑材料,但其脆性的本质特征使其抗裂性能差,在施工或长期使用过程中极易产生微裂缝,这些裂缝的存在及扩大势必影响混凝土的强度及耐久性。

为了降低混凝土开裂对其强度和耐久性造成的影响,对混凝土的修复主要形式为事后维修或定时维修,主要方法有,1、表面涂抹砂浆、表面涂抹环氧胶泥;2、水泥灌浆、化学灌浆;3使用钢筋加固和预应力加固等,这些维修方式主要针对肉眼可见裂缝,对于混凝土内部存在的影响强度和耐久性的微裂缝难以实时全方位修复,因此事后修复或定时修复已经不能满足当前的混凝土修补要求。

除传统的事后维修和定时维修外,还有一种混凝土自修复技术,即混凝土中未水化的胶凝材料颗粒因开裂受损而暴露出来,水分通过裂缝进入混凝土内部与胶凝材料发生水化,从而使裂缝得到修复,但这种方式因水泥水化时间长,需要较长时间才能完成修复。

针对上述中的相关技术,发明人认为通过未水化的凝胶颗粒与水发生水化反应修复混凝土内部裂缝时,因水泥水化形成足够强度需要较长时间,混凝土不能在短时间内具备修复能力。

发明内容

为了加快膨胀抗裂纤维混凝土的裂缝修复,缩短混凝土的修复时间,本申请提供一种膨胀抗裂纤维混凝土及其制备方法。

第一方面,本申请提供一种膨胀抗裂纤维混凝土,采用如下的技术方案:

一种膨胀抗裂纤维混凝土,包括以下重量份的组分:280-360份水泥、200-230份河砂、470-510份人工砂、950-990份碎石、150-190份水、120-150份掺合料、43-49.5份外加剂、30-50份纤维胶囊、15-25份促进剂;

所述纤维胶囊由包括以下重量份的原料经混合、喷雾干燥制成:1-2份聚苯硫醚纤维、0.5-0.7份α-氰基丙烯酸酯胶粘剂、0.25-0.3份环氧树脂胶粘剂和2-3份邻甲酚醛环氧树脂。

通过采用上述技术方案,由于以水泥、碎石、掺合料和外加剂等为基料,制备膨胀抗裂纤维混凝土,外加剂的减水效果明显,能提高混凝土的强度和抗渗性能,且使混凝土内具有比较合适的含气量,改善混凝土的施工性能,增加其防水性和抗冻性;采用邻甲酚醛环氧树脂、聚苯硫醚纤维等原料制备纤维胶囊,使纤维胶囊在混凝土开裂时,起到修复效果,完成混凝土的自修复过程;使α-氰基丙烯酸酯胶粘剂和环氧树脂胶粘剂包裹在聚苯硫醚纤维的表面,形成纤维内核,再将邻甲酚醛环氧树脂包裹在纤维内核上,从而形成纤维胶囊,因为邻甲酚醛树脂的强度高,但韧性差,较脆,当混凝土基体受压开裂时,邻甲酚醛环氧树脂破裂,内部的α-氰基丙烯酸酯胶结剂中含有吸电子性较强的氰基和羰基,当外表面胶囊层破裂,α-氰基丙烯酸酯胶结剂与水或混凝土内碱性物质接触时,能进行阴离子聚合而实现裂缝的粘接固化,固化速度非常快,环氧树脂胶粘剂的固化速度适中,但其粘结强度大,能有效提高混凝土的修复效果,固化后混凝土性能好,环氧树脂胶粘剂通过与促进剂配合,能加快环氧树脂胶粘剂的固化速度;而且聚苯硫醚纤维的强度高,具有耐高温、阻燃性,能在混凝土基体自修复的过程中,增强混凝土的抗压强度,改善混凝土修复后的力学性能。

优选的,所述纤维胶囊的制备方法具体如下:用二甲基甲酰胺溶液溶解邻甲酚醛环氧树脂,将α-氰基丙烯酸酯胶粘剂、环氧树脂胶粘剂和聚苯硫醚纤维加入到邻甲酚醛环氧树脂中,再加入乳化剂,超声分散20-30min,喷雾干燥,制得纤维胶囊,喷雾压力为0.5-2MPa,干燥温度为150-160℃,邻甲酚醛环氧树脂、二甲基甲酰胺溶液和乳化剂的制备例为1:0.4-0.6:0.05-0.1。

通过采用上述技术方案,将邻甲酚醛环氧树脂用二甲基甲酰胺溶解后,与其余物质混合,经雾化喷头将混合溶液雾化成微小的液滴,当液滴与热空气接触时,溶解邻甲酚醛环氧树脂的二甲基甲酰胺溶液迅速蒸发,使得邻甲酚醛环氧树脂凝固,从而将聚苯硫醚纤维、α-氰基丙烯酸酯胶粘剂、环氧树脂胶粘剂包裹起来,从而制成纤维胶囊,制备方法简单,易于操作。

优选的,所述聚苯硫醚纤维的制备方法如下:按重量份计,将2-5份聚苯硫醚颗粒、1-3份EEA颗粒、0.5-1份糖滤泥和1-2份超临界二氧化碳进行熔融纺丝,制得共混纤维;向共混纤维中加入1.5-2份钴、2-4份纳米二氧化钛和1-3份甲基丙烯酸甲酯,超声分散30-60min,干燥,制得聚苯硫醚纤维。

通过采用上述技术方案,因使用聚苯硫醚纤维作为增加混凝土自修复后抗压强度的主要原料,但聚苯硫醚纤维虽然强度大,但韧性小,较脆,易断裂,当混凝土在首次受压破损,纤维胶囊发挥修复效果后,再次发生混凝土受压破损后,聚苯硫醚纤维易断裂,不易修复混凝土的抗压强度;EEA树脂是聚烯烃中韧性及柔度最大的一种,具有较高的稳定性和强度,将聚苯硫醚颗粒与EEA颗粒混合制备聚苯硫醚纤维,二者性能互补,能改善聚苯硫醚纤维的柔韧性能,将EEA树脂和聚苯硫醚混合熔融,使用超临界二氧化碳和主要成分为碳酸钙的糖滤泥作为造孔剂,在制备聚苯硫醚纤维的过程中,糖滤泥在高温下形成二氧化碳,在聚苯硫醚纤维表面形成微小孔隙,再将具有微小孔隙的聚苯硫醚纤维与具有高强度和高硬度的钴和纳米二氧化钛混合,在聚苯硫醚的微小孔隙内负载钴和纳米二氧化钛,最后使用甲基丙烯酸甲酯增加钴、纳米二氧化钛与聚苯硫醚之间的结合力,且甲基丙烯酸甲酯也能填充于聚苯硫醚的孔隙内,当聚苯硫醚纤维受压断裂时,能增加混凝土裂缝之间的粘结力,从而起到修复作用;当混凝土基体再次受压破裂时,填充于聚苯硫醚纤维内的钴和纳米二氧化钛能起到增强混凝土抗压强度的效果,甲基丙烯酸甲酯能粘结混凝土裂缝,起到修复效果。

优选的,所述促进剂由2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、双-(2-二甲基氨基乙基)醚和聚醚N210按照1:1-1.5:0.4-0.7的质量比混合制成。

通过采用上述技术方案,2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚能降低固化温度,缩短固化时间,起到促进固化,提高固化速度的作用,与聚醚N210混合使用,起到促进作用,进一步提高固化速率,双-(2-二甲基氨基乙基)醚的固化效果好,速度快,与聚醚N210配合,能促进环氧树脂胶粘剂和α-氰基丙烯酸酯胶粘剂吸收空气中的水而促进胶单体聚合,从而加快固化速度。

优选的,所述纤维胶囊的长度为20-25mm,直径为3-6mm。

通过采用上述技术方案,纤维胶囊的管径太粗、管壁太薄,混凝土基体还没开裂,胶囊已经破损,达不到修复的目的,胶囊的粗细、壁厚以及长度对混凝土的宏观性能具有一定影响。

优选的,所述外加剂包括9-9.5重量份DH-1型高效防水减水剂、26-30份SY-K高性能膨胀抗裂剂和8-10份SY-G高效抗裂防水剂。

通过采用上述技术方案,DH-1高效防水减水剂是以煤焦油洗油为主要原料,经硫酸磺化、甲醛缩合、氢氧化钠中和而成,SY-K高性能膨胀抗裂剂具有微膨胀性能和阻裂纤维的共同优点,同时还具有高抗裂、高抗渗的超叠加效应,SY-G高效抗裂防水剂的膨胀率高、坍落度损失小,能补偿混凝土硬化初期的自身收缩,减少收缩落差,达到有效抗渗防渗的目的。

优选的,所述掺合料包括粉煤灰和矿粉,矿粉和粉煤灰的质量比为2.75-3:0.7。

通过采用上述技术方案,粉煤灰的活性成分为二氧化硅和三氧化二铝,与水泥和水混合后,能够生成较为稳定的胶凝材料,从而使混凝土具有较高的强度;矿粉矿物掺和料具有“活性效应”、“界面效应”、“微填效应”和“减水效应”等诸多综合效应,粉煤灰和矿粉作为掺合料能改善混凝土的孔隙结构,提高混凝土的抗压强度。

优选的,所述粉煤灰为F类II级粉煤灰,细度(45μm方孔筛筛余量)为≤12%,需水量比为95-98%,烧失量为≤4.5%,矿粉为S95级矿粉,矿粉的比表面积为400-450m

通过采用上述技术方案,粉煤灰中70%以上的颗粒是无定型的球形玻璃体,主要起到滚珠轴承作用,在混凝土拌合物中发挥润滑作用,改善混凝土拌合物的和易性,且粉煤灰与碎石等构成合理级配,使彼此之间互相填充,能有效增加混凝土密实度,进一步提高混凝土的抗压强度;矿粉掺和料不仅可以改善流变性能,降低水化热,降低坍落度损失,减少离析和泌水,还可以改善混凝土结构的孔结构和力学性能,提高后期强度和耐久性。

优选的,所述河砂和人工砂均为II区中砂,细度模数为2.9-3.0,河砂的含泥量为1.6%,人工砂的含泥量为3.6%,碎石为5-31.5mm连续级配,含泥量为0.3-0.5%。

通过采用上述技术方案,河砂的硬度高、耐磨性好,黏土等有害杂质含量少,使混凝土的强度高,河砂和人工砂的细度模数适宜,使混凝土有较好的工作性,施工和易性好,易搅拌,能填充于碎石之间的孔隙内,提高混凝土的密实度和强度,降低混凝土中孔隙率,减少混凝土离析、泌水,提高混凝土强度;石子中含泥量适宜,能够有效提高混凝土的强度,避免颗粒较大,使得骨料之间的孔隙较大,造成混凝土强度较低,与河砂、粉煤灰形成合理级配,可提高混凝土的密实度,从而提高混凝土的强度和防水性。

第二方面,本申请提供一种膨胀抗裂纤维混凝土的制备方法,采用如下的技术方案:一种膨胀抗裂纤维混凝土的制备方法,包括以下步骤:

S1、按照各组分配比称取水泥、河砂、人工砂、掺合料、碎石、水、外加剂、纤维胶囊和促进剂;

S2、将水泥、河砂、碎石、人工砂、掺合料和促进剂混合搅拌2-5min;

S3、向步骤S2得到的混合物中加入纤维胶囊,搅拌1-3min;

S4、将DH-3型高效减水剂和水混合均匀后,加入步骤S3得到的混合物中,搅拌2-5min,得到膨胀抗裂纤维混凝土。

通过采用上述技术方案,将水泥、碎石、河砂、掺合料和促进剂混合均匀,再加入纤维胶囊,能使纤维胶囊均匀分散在混凝土基体中,增加混凝土基体的修复效果。

综上所述,本申请具有以下有益效果:

1、由于本申请采用聚苯硫醚纤维、α-氰基丙烯酸酯胶粘剂、环氧树脂粘胶剂和邻甲酚醛环氧树脂作为制备纤维胶囊的原料,由于α-氰基丙烯酸酯胶粘剂的固化速度快,能缩短混凝土裂缝愈合的时间,加快修复速度,环氧树脂粘胶剂与促进剂配合,能进一步加快混凝土裂缝的愈合,邻甲酚醛环氧树脂的硬度高,脆性大,当混凝土基体受压时,纤维胶囊能较快破裂,从而发挥修复效果,聚苯硫醚纤维的硬度高,强度大,在混凝土的自修复过程中,改善混凝土的抗压强度。

2、本申请中优选采用喷雾干燥制备纤维胶囊,由于使用二甲基甲酰胺溶液溶解邻甲酚醛环氧树脂,再将其余物质加入邻甲酚醛环氧树脂中,由于热蒸发作用,二甲基甲酰胺挥发,邻甲酚醛环氧树脂凝固,将聚苯硫醚纤维等成分进行包裹,形成纤维胶囊,制备方法简单,易于操作。

3、本申请中使用聚苯硫醚颗粒与EEA颗粒、糖滤泥、超临界二氧化碳等组分制备聚苯硫醚纤维,EEA的高韧性能改善聚苯硫醚纤维的力学性能,使其柔韧不易断裂,降低混凝土再次受压的破损率,使用糖滤泥和超临界二氧化碳作为造孔剂,在聚苯硫醚纤维表面形成微小孔隙,再将钴和纳米二氧化钛、甲基丙烯酸甲酯负载于聚苯硫醚纤维的表面和孔隙内,从而改善混凝土再次受压破损时的修复率,增加混凝土再次自修复后的抗压强度。

具体实施方式

纤维胶囊的制备例1-10

制备例1-10中邻甲酚醛环氧树脂选自长沙市福达康化工材料有限公司,型号为CYDCN-200;α-氰基丙烯酸酯胶粘剂选自上海阖之钦智能科技有限公司,型号为HZ701;环氧树脂胶粘剂选自济南易盛树脂有限公司,型号为E-128;聚苯硫醚纤维选自泰安市嘉程纤维有限公司,货号为T436;山梨醇酐单硬脂酸酯,辛基酚聚氧乙烯醚选自江苏茂亨化工有限公司,型号为OP-40;EEA颗粒选自东莞市樟木头金运来塑胶原料经营部,牌号为4700;聚苯硫醚颗粒选自上海塑发塑胶有限公司,型号为P2020A;甲基丙烯酸甲酯选自济南华升化工有限公司,型号为2-2。

制备例1:用二甲基甲酰胺溶液溶解2kg邻甲酚醛环氧树脂,将0.5kgα-氰基丙烯酸酯胶粘剂、0.25kg环氧树脂胶粘剂和1kg聚苯硫醚纤维加入到邻甲酚醛环氧树脂中,再加入乳化剂,超声分散20min,喷雾干燥,制得纤维胶囊,喷雾压力为0.5MPa,干燥温度为160℃,邻甲酚醛环氧树脂、二甲基甲酰胺溶液和乳化剂的制备例为1:0.4:0.05,乳化剂由辛基酚聚氧乙烯醚和山梨醇酐单硬脂酸酯按照1:0.5的质量比混合制成。

制备例2:用二甲基甲酰胺溶液溶解2.5kg邻甲酚醛环氧树脂,将0.6kgα-氰基丙烯酸酯胶粘剂、0.28kg环氧树脂胶粘剂和1.5kg聚苯硫醚纤维加入到邻甲酚醛环氧树脂中,再加入乳化剂,超声分散25min,喷雾干燥,制得纤维胶囊,喷雾压力为1MPa,干燥温度为150℃,邻甲酚醛环氧树脂、二甲基甲酰胺溶液和乳化剂的制备例为1:0.5:0.07,乳化剂由辛基酚聚氧乙烯醚和山梨醇酐单硬脂酸酯按照1:0.6的质量比混合制成。

制备例3:用二甲基甲酰胺溶液溶解3kg邻甲酚醛环氧树脂,将0.7kgα-氰基丙烯酸酯胶粘剂、0.3kg环氧树脂胶粘剂和2kg聚苯硫醚纤维加入到邻甲酚醛环氧树脂中,再加入乳化剂,超声分散20min,喷雾干燥,制得纤维胶囊,喷雾压力为2MPa,干燥温度为150℃,邻甲酚醛环氧树脂、二甲基甲酰胺溶液和乳化剂的制备例为1:0.6:0.1,乳化剂由辛基酚聚氧乙烯醚和山梨醇酐单硬脂酸酯按照1:0.7的质量比混合制成。

制备例4:与制备例1的区别在于,聚苯硫醚纤维经过以下预处理:将2kg聚苯硫醚颗粒、1kg EEA颗粒、0.5kg糖滤泥和1kg超临界二氧化碳进行熔融纺丝,制得共混纤维,纺丝温度为310℃,纺丝速度为50m/min,喷丝孔直径为0.7mm,拉伸温度为90℃,定型温度为160℃,时间为8min,超临界二氧化碳加入纺丝机的温度为30℃,压力为16MPa,输出流量为0.1mL/min;向共混纤维中加入1.5kg钴、2kg纳米二氧化钛和1kg甲基丙烯酸甲酯,超声分散30min,干燥,制得聚苯硫醚纤维,EEA颗粒的性能参数如表1所示,聚苯硫醚颗粒的性能参数如表1所示,糖滤泥中主要组分如下:SiO

表1 EEA颗粒和聚苯硫醚颗粒的性能参数

制备例5:与制备例1的区别在于,聚苯硫醚纤维经过以下预处理:将3.5kg聚苯硫醚颗粒、2kg EEA颗粒、0.8kg糖滤泥和1.5kg超临界二氧化碳进行熔融纺丝,制得共混纤维,纺丝温度为340℃,纺丝速度为50m/min,喷丝孔直径为0.7mm,拉伸温度为100℃,定型温度为200℃,时间为6min,超临界二氧化碳加入纺丝机的温度为50℃,压力为11MPa,输出流量为10mL/min;向共混纤维中加入1.8kg钴、3kg纳米二氧化钛和2kg甲基丙烯酸甲酯,超声分散45min,干燥,制得聚苯硫醚纤维,EA颗粒的性能参数如表1所示,聚苯硫醚颗粒的性能参数如表1所示,糖滤泥中主要组分如下:SiO

制备例6:与制备例1的区别在于,聚苯硫醚纤维经过以下预处理:将5kg聚苯硫醚颗粒、3kg EEA颗粒、1kg糖滤泥和2kg超临界二氧化碳进行熔融纺丝,制得共混纤维,纺丝温度为290℃,纺丝速度为50m/min,喷丝孔直径为0.7mm,拉伸温度为120℃,定型温度为260℃,时间为5min,超临界二氧化碳加入纺丝机的温度为70℃,压力为7MPa,输出流量为20mL/min;向共混纤维中加入2kg钴、4kg纳米二氧化钛和3kg甲基丙烯酸甲酯,超声分散60min,干燥,制得聚苯硫醚纤维,EA颗粒的性能参数如表1所示,聚苯硫醚颗粒的性能参数如表1所示,糖滤泥中主要组分如下:SiO

制备例7:与制备例4的区别在于,未添加EEA颗粒。

制备例8:与制备例4的区别在于,未添加糖滤泥和超临界二氧化碳。

制备例9:与制备例4的区别在于,未添加钴和纳米二氧化钛。

制备例10:与制备例4的区别在于,未添加甲基丙烯酸甲酯。

实施例

以下实施例和对比例中水泥选自日照京华新型建材有限公司;Z6060型促进剂选自广州爱科新材料贸易商行;DH-1型高效减水剂选自青岛东宏纺机有限公司;SY-K高性能膨胀抗裂剂和SY-G高效抗裂防水剂均选自武汉三源特种建材有限公司;S95级矿粉选自青岛中矿宏远工贸有限公司;碎石选青岛黄岛区云渡建材中心;河砂选自青岛黄岛区昌钰建材中心;人工砂选自五莲兴盛伟业废料处置点;碎石选自青岛黄岛区云渡建材中心;2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚选自无锡市明日化工科技有限公司;双-(2-二甲基氨基乙基)醚选自潍坊市伟蒙化工有限公司,CAS号为3033-62-3;聚醚N210选自桑达化工(南通)有限公司,型号为N-210。

实施例1:一种膨胀抗裂纤维混凝土,其原料配比如表3所示,该膨胀抗裂纤维混凝土的制备方法包括以下步骤:

S1、按照各组分配比称取322kg水泥、211kg河砂、492kg人工砂、138kg掺合料、971kg碎石、170kg水、46.2kg外加剂、30kg纤维胶囊和15kg促进剂,促进剂为环氧树脂胶粘剂促进剂,型号为Z6040;

S2、将水泥、河砂、碎石、人工砂、掺合料和促进剂混合搅拌2min,水泥为P.O42.5硅酸盐水泥,河砂和人工砂均为II区中砂,细度模数均为2.9,河砂含泥量为1.6%,人工砂含泥量为3.6%,碎石为5-31.5mm连续级配,含泥量为0.3%,掺合料包括粉煤灰和矿粉,矿粉和粉煤灰的质量比为2.75:0.7,矿粉为S95级矿粉,矿粉的比表面积为400m

S3、向步骤S2得到的混合物中加入纤维胶囊,搅拌1min,纤维胶囊由纤维胶囊的制备例1制成,纤维胶囊的长度为20mm,直径为3mm;

S4、将外加剂和水混合均匀后,加入步骤S3得到的混合物中,搅拌2min,得到膨胀抗裂纤维混凝土,外加剂包括9.2kgDH-1型高效防水减水剂、28kg SY-K高性能膨胀抗裂剂和9kg SY-G高效抗裂防水剂。

表3实施例中膨胀抗裂纤维混凝土的原料配比

实施例2:一种膨胀抗裂纤维混凝土,与实施例1的区别在于,其原料配比如表3所示,该膨胀抗裂纤维混凝土的制备方法包括以下步骤:

S1、按照各组分配比称取280kg水泥、190kg河砂、120kg掺合料、950kg碎石、150kg水、43kg外加剂、35kg纤维胶囊和18kg促进剂,促进剂由质量比为1:1:0.4的2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、双-(2-二甲基氨基乙基)醚和聚醚N210混合制成;

S2、将水泥、河砂、碎石、人工砂、掺合料和促进剂混合搅拌4min,水泥为P.O42.5硅酸盐水泥,河砂和人工砂均为II区中砂,细度模数均为3.0,河砂含泥量为1.6%,人工砂含泥量为3.6%,碎石为5-31.5mm连续级配,含泥量为0.4%,掺合料包括粉煤灰和矿粉,矿粉和粉煤灰的质量比为2.9:0.7,矿粉为S95级矿粉,矿粉的比表面积为430m

S3、向步骤S2得到的混合物中加入纤维胶囊,搅拌2min,纤维胶囊由纤维胶囊的制备例2制成,纤维胶囊的长度为23mm,直径为5mm;

S4、将外加剂和水混合均匀后,加入步骤S3得到的混合物中,搅拌4min,得到膨胀抗裂纤维混凝土,外加剂包括9kgDH-1型高效防水减水剂、26kg SY-K高性能膨胀抗裂剂和8kg SY-G高效抗裂防水剂。

实施例3:一种膨胀抗裂纤维混凝土,与实施例1的区别在于,其原料配比如表3所示,该膨胀抗裂纤维混凝土的制备方法包括以下步骤:

S1、按照各组分配比称取300kg水泥、200kg河砂、480kg人工砂、130kg掺合料、9600kg碎石、160kg水、46.4kg外加剂、40kg纤维胶囊和20kg促进剂,促进剂由质量比为1:1.3:0.6的2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、双-(2-二甲基氨基乙基)醚和聚醚N210混合制成;

S2、将水泥、河砂、碎石、人工砂、掺合料和促进剂混合搅拌5min,水泥为P.O42.5硅酸盐水泥,河砂和人工砂均为II区中砂,细度模数均为3.0,含泥量为1.6%,人工砂的含泥量为3.6%,碎石为5-31.5mm连续级配,含泥量为0.5%,掺合料包括粉煤灰和矿粉,矿粉和粉煤灰的质量比为3:0.7,矿粉为S95级矿粉,矿粉的比表面积为450m

S3、向步骤S2得到的混合物中加入纤维胶囊,搅拌3min,纤维胶囊由纤维胶囊的制备例3制成,纤维胶囊的长度为25mm,直径为6mm;

S4、将外加剂和水混合均匀后,加入步骤S3得到的混合物中,搅拌5min,得到膨胀抗裂纤维混凝土,外加剂包括9.4kgDH-1型高效防水减水剂、28kg SY-K高性能膨胀抗裂剂和9kg SY-G高效抗裂防水剂。

实施例4:一种膨胀抗裂纤维混凝土,与实施例1的区别在于,纤维胶囊由纤维胶囊的制备例4制成,促进剂由质量比为1:1.5:0.7的2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、双-(2-二甲基氨基乙基)醚和聚醚N210混合制成;

实施例5:一种膨胀抗裂纤维混凝土,与实施例1的区别在于,纤维胶囊由纤维胶囊的制备例5制成。

实施例6:一种膨胀抗裂纤维混凝土,与实施例1的区别在于,纤维胶囊由纤维胶囊的制备例6制成。

实施例7:一种膨胀抗裂纤维混凝土,与实施例1的区别在于,纤维胶囊由纤维胶囊的制备例7制成。

实施例8:一种膨胀抗裂纤维混凝土,与实施例1的区别在于,纤维胶囊由纤维胶囊的制备例8制成。

实施例9:一种膨胀抗裂纤维混凝土,与实施例1的区别在于,纤维胶囊由纤维胶囊的制备例9制成。

实施例10:一种膨胀抗裂纤维混凝土,与实施例1的区别在于,纤维胶囊由纤维胶囊的制备例10制成。

实施例11:一种膨胀抗裂纤维混凝土,与实施例1的区别在于,促进剂由质量比为1:1的2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚和双-(2-二甲基氨基乙基)醚混合制成,纤维胶囊由制备例4制成。

实施例12:一种膨胀抗裂纤维混凝土,与实施例1的区别在于,促进剂由质量比为1:0.4的2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚和聚醚N210混合制成,纤维胶囊由制备例4制成。

对比例

对比例1:一种膨胀抗裂纤维混凝土,与实施例1的区别在于,未添加纤维胶囊。

对比例2:一种膨胀抗裂纤维混凝土,与实施例1的区别在于,未添加促进剂。

对比例3:一种膨胀抗裂纤维混凝土,与实施例1的区别在于,制备纤维胶囊时未添加α-氰基丙烯酸酯胶粘剂。

对比例4:一种膨胀抗裂纤维混凝土,与实施例1的区别在于,制备纤维胶囊时未添加环氧树脂胶粘剂。

对比例5:一种膨胀抗裂纤维混凝土,一种膨胀抗裂纤维混凝土的制备方法,包括下列步骤:

a)先将138kg/m

b)再依次投入80kg/m

c)依次投入38kg/m

d)最后投入0.19kg/m

对比例6:一种抗裂自修复混凝土,将500kg水泥、78g粉煤灰、479g砂子、1231kg石子、190kg水和2.3kg混凝土抗裂自修复剂混合均匀,混凝土抗裂自修复剂,其通过如下方法制备得到:将硫铝酸钙35kg,硅酸镁铝触变剂0.1kg,聚乙烯醇纤维0.3kg,纳米级炭黑1kg,葡萄糖2kg和酪蛋白3kg加入搅拌机内,混合搅拌均匀即得。

性能检测试验

按照各实施例和各对比例中的方法制备混凝土,并将混凝土在标准条件下养护28天,检测各实施例和各对比例制备的混凝土试块的抗压强度F

表4膨胀抗裂纤维混凝土性能检测结果

结合实施例1-4和表4中数据可以看出,实施例1中使用市售环氧树脂促进剂,与纤维胶囊配合,能加速混凝土的修复,使混凝土在受损养护3天后,修复率达到10.8%;实施例2-4中使用2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、双-(2-二甲基氨基乙基)醚和聚醚N210混合制成促进剂,与实施例1相比,混凝土的修复速度明显加快,在第1天即可达到9.9-11.5%,修复速度与实施例1相比明显得到提升。

实施例4-6中掺入的纤维胶囊内的聚苯硫醚纤维由EEA颗粒、糖滤泥等制成,由检测结果可知,实施例4-6制备的混凝土在预压受损后,能快速修复,抗压强度在第1天既能达到,11.2-11.5%,在第2-3天时,混凝土的修复率增长不明显,说明混凝土的抗压强度修复速度快;且实施例4-6中因聚苯硫醚纤维使用EEA颗粒、纳米二氧化钛等制成,当混凝土预压受损后自修复后,再次受压破损时,依然具有较好的自修复效果,修复率在养护第3天能达到10.7-11.3%。

实施例7中因制备聚苯硫醚纤维时未添加EEA颗粒,实施例7制备的混凝土虽然在首次预压受损后,能快速修复,但再次受压破损后,修复率较低,自修复性能下降。

实施例8中因未添加糖滤泥和超临界二氧化碳,聚苯硫醚纤维上未能负载较多钴和纳米二氧化钛,由检测结果可知,混凝土虽然具有较快的首次预压受损修复率,但再次受压破损后,自修复性能与实施例4-6相比有所下降。

实施例9因制备聚苯硫醚纤维时未添加钴和纳米二氧化钛,聚苯硫醚纤维上高硬度的钴和纳米二氧化钛负载量少,由检测结果可知,实施例9制成的混凝土在首次预压受损后,能在较短时间内完成自修复,当再次受压后,混凝土的自修复能力下降。

实施例10当制备聚苯硫醚时未添加甲基丙烯酸甲酯,实施例10制备的混凝土首次预压受损后,自修复效果好,修复速度快,当再次受压后,混凝土破损,自修复能力下降,修复率降低。

实施例11因促进剂中未添加聚醚N210,由检测结果可知,在混凝土受损养护第1天时,混凝土试块的抗压强度修复率小,在养护3天时,仍未达到实施例1-3中的修复率,说明聚醚N210能加速混凝土的修复速度。

实施例12中未添加促进剂中的双-(2-二甲基氨基乙基),混凝土在预压受损后,养护第3天时,修复率为9.2%,而实施例2中的第1天修复率就为12.5%,说明双-(2-二甲基氨基乙基)能有效提高混凝土的自修复速度。

对比例1因未添加纤维胶囊,由表4中数据可以看出,对比例1制备的混凝土预压受损后,养护1-3天,混凝土的抗压强度没有任何修复,无修复效果。

对比例2因未添加促进剂,混凝土在首次预压受损后的修复效果较缓慢,且混凝土首次预压受损自修复后,再次受压破损时,自修复效果较差。

对比例3因纤维胶囊中未添加α-氰基丙烯酸酯胶粘剂,对比例4因纤维胶囊中未添加环氧树脂胶粘剂,对比例3-4制备的混凝土首次预压受损后,自修复速度较慢,且再次受压破损后,自修复性能较差。

对比例5和对比例6为现有技术制备的膨胀抗裂纤维混凝土,对比例5-6制备的混凝土自恢复性能较差,在第1天时,对比例5和对比例6制备的混凝土的修复率分别为3.5%和1.6%,在第3天时,突然增长至8.0-8.9%,第3天时的修复率较高,由此可见,对比例5和对比例6制备的混凝土修复速度较慢。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

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06120112594826