一种改性聚丙烯腈纤维复合混凝土材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种改性聚丙烯腈纤维复合混凝土材料及其制备方法，改性聚丙烯腈纤维复合混凝土各组分及其重量份数计为：凝胶材料20～40份、粗集料8～12份、轻集料25～35份、改性聚丙烯腈纤维0.1～1.5份、助剂0.5～2.5份；粗集料是粒径为10～45mm的筛选砾石；轻集料是页岩陶粒和粉煤灰淘砂按照质量比为3:2组成，粉煤灰陶砂的粒径为0.5～5mm，页岩陶粒的粒径为5～15mm。改性聚丙烯腈纤维长度为3～10mm。凝胶材料是水泥、氧化铝粉末、水玻璃和粉煤灰按照质量比为17:2:1:4组成。总之，本发明专利技术混凝土制备方法简单，韧性及承载能力强，可有效抗裂纹延展。

A Modified Polyacrylonitrile Fiber Composite Concrete Material and Its Preparation Method

The invention discloses a modified polyacrylonitrile fiber composite concrete material and a preparation method thereof. The modified polyacrylonitrile fiber composite concrete components and their weight fractions are: 20~40 gel materials, 8~12 coarse aggregates, 25~35 light aggregate, modified polyacrylonitrile fiber dimension 0.1 to 1.5 parts, and auxiliaries 0.5 to 2.5 parts; coarse aggregate is screened gravel with a particle diameter of 10 to 45mm; light aggregate The material is composed of shale ceramsite and fly ash washout according to the mass ratio of 3:2. The particle size of fly ash ceramsite is 0.5-5 mm and that of shale ceramsite is 5-15 mm. The length of modified polyacrylonitrile fiber is 3-10 mm. The gel material is composed of cement, alumina powder, sodium silicate and fly ash according to mass ratio of 17:2:1:4. In a word, the concrete preparation method of the invention is simple, has strong toughness and bearing capacity, and can effectively resist crack propagation.

【技术实现步骤摘要】
一种改性聚丙烯腈纤维复合混凝土材料及其制备方法
本专利技术涉及混凝土生产
，具体是涉及一种改性聚丙烯腈纤维复合混凝土材料及其制备方法。
技术介绍
据记载，混凝土，简写为“砼”，是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料，与水(加或不加外加剂和掺合料)按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土，也称普通混凝土。它广泛应用于土木工程。而纤维的应用已经渗透在各个领域之中，比如防渗防裂纤维可以增强混凝土的强度和防渗性能，纤维技术与混凝土技术相结合，可研制出能改善混凝土性能，提高土建工程质量的钢纤维以及合成纤维，前者对于大坝、机场、高速公路等工程可起到防裂、抗渗、抗冲击和抗折性能，后者可以起到预防混凝土早期开裂，在混凝土材料制造初期起到表面保护。在公路、水电、桥梁、国家大剧院、上海市公安局指挥中心屋顶停机坪、上海虹口足球场等大型工程中已露了一手。由于混凝土抗裂性等性能关乎着建筑施工的工程质量，为了进一步提高混凝土的使用性能，提高施工质量，我们发现将聚丙烯腈纤维改性处理后添加在混凝土中，显著增强了混凝土的韧性，并且效果稳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性聚丙烯腈纤维复合混凝土材料，其特征在于，所述改性聚丙烯腈纤维复合混凝土各组分及其重量份数计为：凝胶材料20～40份、粗集料8～12份、轻集料25～35份、改性聚丙烯腈纤维0.1～1.5份、助剂0.5～2.5份；所述改性聚丙烯腈纤维的制备方法为:S1:将充分干燥的淀粉和氧化铈纳米粉体按照175:9质量比溶于二甲基亚砜中，形成溶液A，待用；S2:将聚丙烯腈溶于二甲基甲酰胺中形成溶液B，待用；S3:将步骤S1的溶液A和步骤S2的溶液B按质量比为15～55∶45～85的比例共混后，升温至35～45℃，加入其总质量2～3％的石墨烯纳米粉体，搅拌混合1～2h后，以2～5℃/min升温至83±3...

【技术特征摘要】
1.一种改性聚丙烯腈纤维复合混凝土材料，其特征在于，所述改性聚丙烯腈纤维复合混凝土各组分及其重量份数计为：凝胶材料20～40份、粗集料8～12份、轻集料25～35份、改性聚丙烯腈纤维0.1～1.5份、助剂0.5～2.5份；所述改性聚丙烯腈纤维的制备方法为:S1:将充分干燥的淀粉和氧化铈纳米粉体按照175:9质量比溶于二甲基亚砜中，形成溶液A，待用；S2:将聚丙烯腈溶于二甲基甲酰胺中形成溶液B，待用；S3:将步骤S1的溶液A和步骤S2的溶液B按质量比为15～55∶45～85的比例共混后，升温至35～45℃，加入其总质量2～3％的石墨烯纳米粉体，搅拌混合1～2h后，以2～5℃/min升温至83±3℃，加入其总质量0.5～1.2％的粉状活性炭，恒温磁力搅拌3～5h，制备成混合溶液；S4:将步骤S3所述的混合溶液采用湿法纺丝方法纺丝，凝固浴温度为15～45℃，凝固浴为水与二甲基亚砜按照9:2质量比混合而成，纺丝期间辅加有3～18KV/cm的电场，作用时间为5～10min，即制成所述改性聚丙烯腈纤维。2.根据权利要求1所述的一种改性聚丙烯腈纤维复合混凝土材料，其特征在于，所述粗集料是粒径为10～45mm的筛选砾石；所述轻集料是页岩陶粒和粉煤灰淘砂按照质量比为3:2组成，所述粉煤灰陶砂的粒径为0.5～5mm，所述页岩陶粒的粒径为5～15mm。3.根据权利要求1所述的一种改性聚丙烯腈纤维复合混凝土材料，其特征在于，所述改性聚丙烯腈纤维长度为3～10mm。4.根据权利要求1所述的一种改性聚丙烯腈纤维复合混凝土材料，其特征在于，所述粗集料粒径为10～45mm，所述轻集料粒径为0.5～15mm。5.根据权利要求1所述的一种改性聚丙烯腈纤维复合混凝土材料，其特征在于，所述助剂为聚甲基丙烯酸、柠檬酸钙、聚乙二醇、左旋海松酸的质量比为(2～5):(1～2):(3～6):(2～3)。6.一种改性聚丙烯腈纤维复合混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:(1)根据上述方法制备改性聚丙烯腈，并选取纤维长度为3～10mm的改性聚丙烯腈，待用；(2)按照质量比为17:2:1:4选取水泥、氧化铝粉末、水玻璃和粉煤灰混合得到所述凝胶材料，待用；按质量比为(2～5):(1～2):(3～6):(2～3)选取聚甲基丙烯酸、柠檬酸钙、聚乙二醇、左旋海松酸混合得到所述助剂，待用；按照质量比为3:2选取页岩陶粒和粉煤灰淘砂混合得到所述轻集料；(3)按重量份数选取:凝胶材料20～40份、粗集料8～12份、轻集料25～35份、改性聚丙烯腈纤维0.1～1.5份、助剂0.5～2.5份；(4)将凝胶材料加热至75～95℃后加入三分之一助剂和改性聚丙烯腈纤维，搅拌均匀，期间每隔2～5分钟超声分散40s，得到混合物；(5)将混合物加入至混凝土混合装置内，透过粗筛分板(21)和细筛分板(22)后落入装置内底部，通过主搅动器(3)和副搅动器(4)的搅拌和加热作用，使其预热10～15min，预热温度为115～165℃；然后取粗集料、轻集料和余下三分之二助剂放入至混凝土混合装置，通过粗筛分板(21)和细筛分板(22)的筛分加热，将其进行筛分和预热，粗筛分板(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军伟，王廷彦，田向阳，
申请(专利权)人：河南农业大学，
类型：发明
国别省市：河南,41