一种耐久混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种耐久混凝土，由以下重量百分比的原料制备而成：20‑40％环氧树脂、20‑30％固化剂组分、30‑40％玻璃颗粒、5‑15％玻璃纤维、2‑5％纳米无机抗菌剂、2‑5％聚六亚甲基双胍。本发明专利技术制备的耐久混凝土采用纳米无机抗菌剂及聚六亚甲基双胍有机无机复合杀菌剂，能够形成长效抗菌防水刚性交链膜，有效解决抗菌剂负载技术中的固定化问题和缓释问题，可以用在透光人行道和半透光墙体，在有光无光条件下均能实现长效高抗菌性能，同时还具有明显的防水性能、环保性能和良好的耐候性，在满足标准混凝土配合比抗压强度及透光率设计要求的同时，提高混凝土的抗压及耐久性能，且制备工艺简单、成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种耐久混凝土及其制备方法
本专利技术属于土木工程材料领域，特别是涉及一种耐久混凝土及其制备方法。
技术介绍
承载式高速光伏路面路面通过收集到的太阳能转化为电能，近年来被广泛研究，光伏公路最上面一层是类似毛玻璃的透明混凝土，能够使太阳光通过使下面的太阳能电池把光能转换成电能。目前国内的透明混凝土制备主要有三种形式，其一是利用在预制树脂块外浇筑水泥砂浆制备透明混凝土；其二是在固定的光纤周围浇筑水泥或沥青混凝土制备导光混凝土；其三是在树脂与水泥混合拌合作为胶结料与集料拌合而成制备半透明混凝土。采用以上方法制备的混凝土透光率受到较大限制，为提高透明混凝土的性能，已有大量研究团队进行了研究。中国CN106592374A号专利提供一种太阳能光伏发电路面及其应用，所述太阳能光伏发电路面至少包括从下至上依次设置：路基、基层、面层、太阳能光伏发电层以及透光抗滑磨耗层。所述透光抗滑磨耗层采用透光混凝土或/和0.5-5毫米厚度透光的环氧树脂制成，所述透光混凝土制备原料至少包括以下重量份组分：环氧树脂2～12份、玻璃颗粒84～97.4份以及固化剂0.6～4份，所述环氧树脂、玻璃颗粒以及固化剂都可透光，优选地，所述环氧树脂、玻璃颗粒以及固化剂都是无色透明的。该专利技术制备得到的光伏路面抗压强度和抗折强度较差，使用寿命较短，且不具备抗菌性能。混凝土的力学性能、耐久性能会受环境中氯盐、化学腐蚀、碳化及微生物等因素影响。抗菌剂是一类以杀灭或抑制微生物生长为主要功能的制剂。抗菌剂可根据其基质材料的不同，可分为：有机类、无机类、天然类。有机类抗菌剂杀菌力强，即效性好，但存在安全性差，时效短，会产生微生物耐药性，耐热性差等不足；无机类抗菌剂具有持续性、持久性、广谱性，且耐热性好，安全性高等优点；天然类抗菌剂应用范围较窄，持久性、耐热性差。应用在光伏公路上的透明混凝土对抗菌剂的抗菌性能要求较高，同时要尽量减小对混凝土其他方面性能的影响，因此，急需设计一种耐久混凝土以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种耐久混凝土及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种耐久混凝土，由以下重量百分比的原料制备而成：20-40％环氧树脂、20-30％固化剂组分、30-40％玻璃颗粒、5-15％玻璃纤维、2-5％纳米无机抗菌剂、2-5％聚六亚甲基双胍；其中，所述固化剂组分由重量百分比为60～80％固化剂及20～40％促进剂组成。优选的，所述环氧树脂由环氧树脂AFG-90、环氧树脂TDE-85、环氧树脂E42中的一种或多种组成；其中，所述环氧树脂AFG-90为胺基环氧树脂，其粘度较高，所述环氧树脂TDE-85为缩水甘油酯型环氧树脂，其粘度较低，将所述环氧树脂AFG-90、环氧树脂TDE-85、环氧树脂E42中的一种或多种混合，能够得到本专利技术所需粘度的环氧树脂，同时能够保证所述混凝土的透光性。本专利技术采用纳米无机抗菌剂及聚六亚甲基双胍有机无机复合杀菌剂，所述纳米无机抗菌剂具有持久性、广谱性，耐热性等优异性能，所述聚六亚甲基双胍是一种广谱杀菌剂，分子量低、线性度高，易溶于水，将所述聚六亚甲基双胍作用于环氧树脂中，一方面在反应过程中部分聚六亚甲基双胍分子链穿插在混凝土各组分交联结构之间，同时部分聚六亚甲基双胍分子会以氢键等作用力与其他各组分结合，能够形成长效抗菌防水刚性交链膜，缓慢释放聚六亚甲基双胍，起到抗菌效果，使混凝土的耐久性增强；另一方面由于分子间氢键等作用力使混凝土结构更加稳定，进一步提升混凝土抗压性及耐久性。优选的，所述固化剂为过氧化环己酮、过氧化二苯甲酰、过氧化甲乙酮中的任意一种；所述促进剂为N,N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基-对苯甲醛、N，N-二甲基苯胺、N，N-二乙基苯胺中的任意一种。纳米无机抗菌剂包括载有Ag+的纳米材料及载有二氧化钛等材质的纳米材料，本专利技术优选的纳米无机抗菌剂为载银纳米二氧化钛，一方面利用二氧化钛纳米载体的多微孔结构负载Ag+解决了抗菌剂负载技术中的固定化问题，且Ag+与二氧化钛协同使抗菌性能增强；另一方面二氧化钛还具有很好的热稳定性，能有效提高混凝土的耐热性，再者二氧化钛纳米颗粒可填充在混凝土内部间隙，有助于提高混凝土密实性，使混凝土的抗压及耐久性增强，同时二氧化钛因良好的光电化学稳定性，能有效提高光电转换效率。优选的，所述的一种耐久混凝土，所述纳米无机抗菌剂的制备方法如下：1)在搅拌条件下，将钛酸四异丙酯与水的混合液用冰醋酸调PH至1～2，40-60℃油浴条件下搅拌回流2-4小时；2)向步骤1)中缓慢滴加硝酸银溶液并不断搅拌，使用氨水调节反应pH值到4-6，继续回流2-4小时，陈化1-2天后离心洗涤，40-60℃条件下烘干，然后在300-400℃温度下煅烧2-3小时，研磨即制得载银纳米二氧化钛纳米无机抗菌剂。更优选的，所述的一种耐久混凝土，所述钛酸四异丙酯、水、硝酸银的质量比为1:20～50：0.01～0.1。采用钛酸四异丙酯、水、硝酸银为原料按照上述优选的制备方法制备得到的纳米无机抗菌剂具有良好的抗菌性能，其中钛酸四异丙酯还具有偶联剂的作用，可提高混凝土的密实性。本专利技术还提供所述的一种耐久混凝土的制备方法，包括如下步骤：S1.在所述重量百分比的环氧树脂中加入适量促进剂搅拌5～10分钟，使促进剂与环氧树脂混合均匀，再加入所述重量百分比的固化剂搅拌5～10分钟；S2.向步骤S1混合物中加入所述重量百分比的聚六亚甲基双胍，混合搅拌5～10分钟；S3.向步骤S1混合物中依次加入所述重量百分比的玻璃纤维、纳米无机抗菌剂、玻璃颗粒，混合搅拌30～60分钟后出料浇筑成型。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术制备的耐久混凝土添加纳米无机抗菌剂及聚六亚甲基双胍有机杀菌剂，聚六亚甲基双胍是一种广谱杀菌剂，分子量低、线性度高，易溶于水，在反应过程中部分聚六亚甲基双胍分子链穿插在混凝土各组分交联结构之间，同时部分聚六亚甲基双胍分子会以氢键等作用力与其他各组分结合，能够形成长效抗菌防水刚性交链膜，稳定性好，有效解决抗菌剂负载技术中的固定化问题和缓释问题，可以用在透光人行道和半透光墙体，在有光无光条件下均能实现长效高抗菌性能，同时还具有明显的防水性能、环保性能和良好的耐候性，在满足标准混凝土配合比抗压强度及透光率设计要求的同时，提高了混凝土的抗压及耐久性能，且制备工艺简单、成本低。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。除非特别说明，本专利技术采用的试剂、方法和设备为本
常规试剂、方法和设备。作为一种优选的制备方法，所述的一种抗菌混凝土的制备方法，包括如下步骤：S1.在所述重量百分比的环氧树脂中加入适量促进剂搅拌5～10分钟，使促进剂与环氧树脂混合均匀，再加入所述重量百分比的固化剂搅拌5～10分钟；S2.向步骤S1混合物中加入所述重量百分比的聚六亚甲基双胍盐酸盐，混合搅拌5～10分钟；S3.向步骤S1混合物中依次加入所述重量百分比的玻璃纤维、纳米无机抗菌剂、玻璃颗粒，混合搅拌30～60分钟后出料浇筑成型。以下结合具体实施方式对本专利技术做进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐久混凝土，其特征在于，由以下重量百分比的原料制备而成：20‑40％环氧树脂、20‑30％固化剂组分、30‑40％玻璃颗粒、5‑15％玻璃纤维、2‑5％纳米无机抗菌剂、2‑5％聚六亚甲基双胍；所述固化剂组分由重量百分比为60～80％固化剂及20～40％促进剂组成。

【技术特征摘要】
1.一种耐久混凝土，其特征在于，由以下重量百分比的原料制备而成：20-40％环氧树脂、20-30％固化剂组分、30-40％玻璃颗粒、5-15％玻璃纤维、2-5％纳米无机抗菌剂、2-5％聚六亚甲基双胍；所述固化剂组分由重量百分比为60～80％固化剂及20～40％促进剂组成。2.根据权利要求1所述的一种耐久混凝土，其特征在于，所述环氧树脂由环氧树脂AFG-90、环氧树脂TDE-85、环氧树脂E42中的一种或多种组成。3.根据权利要求1所述的一种耐久混凝土，其特征在于，所述固化剂为过氧化环己酮、过氧化二苯甲酰、过氧化甲乙酮中的任意一种；所述促进剂为N,N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基-对苯甲醛、N，N-二甲基苯胺、N，N-二乙基苯胺中的任意一种。4.根据权利要求1所述的一种耐久混凝土，其特征在于，所述纳米无机抗菌剂为载银纳米二氧化钛。5.根据权利要求4所述的一种耐久混凝土，其特征在于，所述载银纳米二氧化钛的制备方法如下：1)在搅拌条件下...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘双，
申请(专利权)人：榛硕武汉智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42