一种柔性增强型纤维混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种柔性增强型纤维混凝土，是由以下重量份的原料制得的：普通硅酸盐水泥110

【技术实现步骤摘要】
一种柔性增强型纤维混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术属于混凝土
，具体涉及一种柔性增强型纤维混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]经济的发展离不开道路建设，“要想富，先修路”，可见道路建设对我国经济建设的重要性，但经济的发展必然会使道路交通量增加，二者存在着“推拉关系”。从目前我国道路使用情况来看，除了交通量大之外，长期的重荷载、超荷载已经成为当代道路使用特点。水泥混凝土是由水泥胶凝材料、颗粒状集料（也称为骨料）和水按照一定比例配制，经均匀搅拌，密实成型，养护硬化而成的一种人工石材。水泥混凝土作为一种路面材料，具有施工简单、路面强度高、稳定性好、耐久性好，养护维修简便等优点。但是，如果水泥混凝土路面若按传统道路设计、施工、养护的方法，则往往会出现未到设计使用年限就遭到不同程度的破坏，且水泥混凝土的刚性大、变形能力不足的特性逐渐显现出来，特别是混凝土裂缝问题愈发凸显。
[0003]与此同时，随着汽车工业的迅猛发展，大量废旧橡胶轮胎的产生及堆积已经构成了严重的“黑色污染”。对废旧橡胶材料进行加工，掺入到混凝土中，不仅可以解决废旧橡胶对环境的污染问题，而且可以很好的利用橡胶材料具有弹性这一特性，制备出柔性良好的混凝土。现有技术中，将废旧橡胶材料加入到混凝土中，可以大量利用废弃物，改善自然环境，且使用废旧橡胶材料制备的混凝土的弹性比普通混凝土要高，但该方法制备的混凝土柔性有限，且橡胶颗粒与水泥等无机材料相容性不好，粘结性低、影响混凝土的强度、抗渗性和密实性。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种变形能力好、韧性高、强度高、粘结性能好的柔性增强型纤维混凝土，解决了现有技术中混凝土刚性大、变形能力不足的问题。
[0005]本专利技术还提供了改柔性增强型纤维混凝土的制备方法。
[0006]本专利技术的目的是通过如下技术方案实现的：一种柔性增强型纤维混凝土，是由以下重量份的原料制得的：普通硅酸盐水泥110
‑
130份、高铁磷铝酸盐水泥10
‑
15份、改性废橡胶颗粒25
‑
30份、聚烯烃弹性体5
‑
10份、浮选脱墨渣纤维3
‑
6份、改性海泡石纤维3
‑
5份、碳化硅粉10
‑
20份、竹纤维粉5
‑
10份、聚羧酸减水剂10
‑
15份、氟硅酸镁3
‑
5份、矿渣粉10
‑
15份、粉煤灰3
‑
7份、砂160
‑
170份、石子460
‑
480份、水50
‑
60份。
[0007]所述的，改性废橡胶颗粒是由以下步骤制得的：1）将废轮胎制成粒径为30
‑
50目的废橡胶颗粒；2）将废橡胶颗粒置于正硅酸乙酯中，室温放置8
‑
12h，过滤，得半溶胀胶粒；3）40
‑
50℃条件下，将半溶胀胶粒和油酸按照1：1的比例混合均匀，1000r/min条件
下搅拌至分散，过滤，得溶胀胶粒；4）将溶胀胶粒加至浓度为3mol/L的NaOH溶液中，搅拌5
‑
10min后，过滤，烘干，得改性废橡胶颗粒。
[0008]所述的，浮选脱墨渣纤维的尺寸不超过200目。
[0009]所述的，改性海泡石纤维是由以下方法制得：将海泡石纤维加至浓度2.5mol/L的NaOH溶液中浸泡2h，水洗2次，再加至浓度2.9mol/L的HCl溶液中浸泡3h，水洗3次，烘干，得初料；将甲基三乙氧基硅烷和环氧化甘油三酸酯加至初料中，1000r/min条件下混合搅拌15min，烘干粉碎，得改性海泡石纤维。
[0010]所述的，初料、甲基三乙氧基硅烷和环氧化甘油三酸酯的重量比为100：3：1.5。
[0011]所述的，聚烯烃弹性体为乙烯
‑
辛烯共聚物；所述的，碳化硅粉SiC含量＞96.5％；所述的，矿渣粉的比表面积＞350cm2/g，密度≥2.8g/cm3。
[0012]所述的，竹纤维粉的粒径为140
‑
160目。
[0013]一种柔性增强型纤维混凝土的制备方法，是由以下步骤制得的：1）将普通硅酸盐水泥、高铁磷铝酸盐水泥、矿渣粉、粉煤灰、砂和石子混合均匀，得料A；2）将改性废橡胶颗粒、聚烯烃弹性体、碳化硅粉、竹纤维粉、聚羧酸减水剂和氟硅酸镁混合均匀，得料B；3）将三分之一的料A和料B混合搅拌3
‑
5min，得料C；4）将料C加至剩余的料A中，混合搅拌30
‑
60s，得料D；5）将水加至料D中，搅拌2
‑
4min，再将浮选脱墨渣纤维和改性海泡石纤维加至其中，搅拌3
‑
5min，得柔性增强型纤维混凝土。
[0014]由于普通硅酸盐水泥早期水化慢、强度低，本专利技术将低碱度、早强快硬的高铁磷铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥复合使用，显著提高混凝土的密实性，进而提高混凝土的强度，达到体积稳定性好、强度高的技术效果。进一步的，高铁磷铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥相配合，可长期发挥浮选脱墨渣纤维和改性海泡石纤维的增强效应，提高混凝土强度。本专利技术通过正硅酸乙酯对废橡胶颗粒进行半溶胀和溶胀，显著降低废橡胶颗粒的密度，软化废橡胶颗粒表面硬度；再通过NaOH溶液进行改性，改善其相容性，所制备的改性废橡胶颗粒与其它组分结合力好，显著提高混凝土体系的致密化，还可以充分发挥改性废橡胶颗粒的本体变形能力来提升混凝土的韧性，降低弹性模量，进而减少混凝土裂缝的发生。聚烯烃弹性体可以均匀分散在水泥砂浆中，形成相互填充的均匀整体结构，可以有效实现聚烯烃弹性体和其它组分的结合力以及体系的致密化，充分发挥聚烯烃弹性体变形能力来提升混凝土体系的韧性，从而提高混凝土的柔性和强度。通过改性，海泡石纤维与水泥砂浆的连接性能增强。浮选脱墨渣纤维和改性海泡石纤维可以有效降低裂缝尖端的应力集中程度，起到增韧阻裂的作用，使混凝土具有较高柔性和变形能力。碳化硅粉和竹纤维粉分布于水泥水化物与骨料及水泥水化物与纤维之间，填充于其它材料的微孔隙，形成相互交叉的空间网络结构，提高胶凝材料密实性的同时提升混凝土的柔韧性。聚羧酸减水剂可减少混凝土中有害的多余水，减小孔隙率。氟硅酸镁通过混凝土内的微孔渗透至混凝土内部，然后与混凝土中的水化产物氢氧化钙反应，生成具有交联结构的凝胶和氟化钙沉淀，从而使混凝土的表面变密实，提高混凝土强度。矿渣粉能够与C4AF相水化产物Ca(OH)2反应，生成更多的C
‑
S
‑
H凝
胶，提高混凝土制品的致密性。粉煤灰可以减少水泥的水化热和热膨胀性，减少自收缩引起的开裂，提高混凝土的密实性。
[0015]本专利技术的有益效果：1、本专利技术的柔性增强型纤维混凝土具有变形能力好、韧性高、强度高、粘结性能好的特性，利用改性废橡胶颗粒和聚烯烃弹性体的弹性特性来吸收混凝土的膨胀应力，使混凝土整体的体积稳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性增强型纤维混凝土，其特征在于，是由以下重量份的原料制得的：普通硅酸盐水泥110
‑
130份、高铁磷铝酸盐水泥10
‑
15份、改性废橡胶颗粒25
‑
30份、聚烯烃弹性体5
‑
10份、浮选脱墨渣纤维3
‑
6份、改性海泡石纤维3
‑
5份、碳化硅粉10
‑
20份、竹纤维粉5
‑
10份、聚羧酸减水剂10
‑
15份、氟硅酸镁3
‑
5份、矿渣粉10
‑
15份、粉煤灰3
‑
7份、砂160
‑
170份、石子460
‑
480份、水50
‑
60份。2.根据权利要求1所述柔性增强型纤维混凝土，其特征在于，所述改性废橡胶颗粒是由以下步骤制得的：1）将废轮胎制成粒径为30
‑
50目的废橡胶颗粒；2）将废橡胶颗粒置于正硅酸乙酯中，室温放置8
‑
12h，过滤，得半溶胀胶粒；3）40
‑
50℃条件下，将半溶胀胶粒和油酸按照1：1的比例混合均匀，1000r/min条件下搅拌至分散，过滤，得溶胀胶粒；4）将溶胀胶粒加至浓度为3mol/L的NaOH溶液中，搅拌5
‑
10min后，过滤，烘干，得改性废橡胶颗粒。3.根据权利要求1所述柔性增强型纤维混凝土，其特征在于，所述浮选脱墨渣纤维的尺寸不超过200目。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：左志强，胡业晓，曲建豪，程智源，程美，
申请(专利权)人：泰安市同达建材有限公司，
类型：发明
国别省市：