一种高强度混凝土及其制备方法技术

本申请涉及混凝土的领域，具体公开了一种高强度混凝土及其制备方法。高强度混凝土，原料按重量份计，包括骨料60‑100份、矿渣粉40‑60份、水泥40‑70份、减水剂0.4‑0.6、异丙醇胺8‑15份、改性硅氧烷2‑7份、水20‑40份；其制备方法为：将水泥和水混合并搅拌均匀，然后加入减水剂、骨料、矿渣粉、异丙醇胺、改性硅氧烷并混合均匀制得高强度混凝土。本申请的混凝土具有较高的抗压强度，且具有良好的和易性。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度混凝土及其制备方法
本申请涉及混凝土的领域，更具体地说，它涉及一种高强度混凝土及其制备方法。
技术介绍
混凝土是指以水泥为主要凝胶材料，砂、石子等集料、水按一定比例混合，经搅拌得到的物料的统称，必要时可以掺入化学外加剂和矿物掺合料以改变混凝土的性能。混凝土作为重要的建筑材料之一，对我国经济发展和基础建设具有十分重要的意义，被广泛应用于土木工程、交通运输、水利水电等领域。随着我国混凝土需求量的不断增加，对混凝土骨料的需求量不断增加，造成混凝土骨料材料的紧缺，使混凝土骨料含泥量增加，品质变差。但是在建筑施工中混凝土骨料的含泥量对混凝土性能的影响较大。这是因为，泥的粒度较小、易团聚，较高的含泥量会导致泥土团聚或包覆在集料表面，阻碍水泥与集料的粘结，从而形成结构薄弱区，使混凝土的强度降低。针对上述相关技术，专利技术人认为：亟需解决低质量骨料影响混凝土强度的问题。
技术实现思路
为了提高混凝土的强度，本申请提供一种高强度混凝土及其制备方法。第一方面，本申请提供一种高强度混凝土，采用如下的技术方案：一种高强度混凝土，原料按重量份计，包括骨料60-100份、矿渣粉40-60份、水泥40-70份、减水剂0.4-0.6、异丙醇胺8-15份、改性硅氧烷2-7份、水20-40份。通过采用上述技术方案，由于采用异丙醇胺和改性硅氧烷，异丙醇胺能够与改性硅氧烷协同作用，增加了混凝土的抗压强度，且使混凝土具有良好的和易性。这是因为改性硅氧烷能够促进混凝土的水化，且改性硅氧烷和异丙醇胺协同作用，与混凝土水化物缔合形成三维网络结构，促进了水泥与集料的粘结，进一步增强了混凝土的致密性，且促进了混凝土内气孔的均匀性，从而实现了对混凝土抗压强度的增强，且使混凝土具有良好的和易性。优选的，所述改性硅氧烷的制备方法为：S1、将脱水聚醚与异氟尔酮二异氰酸酯、辛酸亚锡于85-87℃下反应后得第一反应液；S2、向第一反应液中加入二羟甲基丙酸、丁二醇得第二反应液，将第二反应液与硅氧烷混合制得改性硅氧烷；所述聚醚、异氟尔酮二异氰酸酯、辛酸亚锡、二羟甲基丙酸、丁二醇、硅氧烷的质量比为(8-10)：(5-6)：(5-6)：3：(5-7)：(8-10)。通过采用上述技术方案，本申请通过脱水聚醚、异氟尔酮二异氰酸酯等原料实现了对硅氧烷的改性，使改性后的硅氧烷能够与异丙醇胺协同作用，与混凝土水化物缔合形成三维网络结构，增强了混凝土的致密性，从而实现了对混凝土抗压强度的增强。优选的，所述聚醚、异氟尔酮二异氰酸酯、辛酸亚锡、二羟甲基丙酸、丁二醇、硅氧烷的质量比为9：6：6：3：6：9。通过采用上述技术方案，控制改性硅氧烷的各原料的重量比，能够使制得的改性硅氧烷与异丙醇胺的协同作用较强，进一步提高了混凝土的致密度，提高了混凝土的抗压强度。优选的，所述硅氧烷选自γ-氨丙基三乙氧基硅氧烷、氨丙基三乙氧基硅氧烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。更优选的，所述硅氧烷为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷；最优选的，所述硅氧烷为γ-氨丙基三乙氧基硅氧烷。通过采用上述技术方案，γ-氨丙基三乙氧基硅氧烷作为制备改性硅氧烷的原料时，改性硅氧烷与异丙醇胺的协同作用最强，使混凝土的抗压强度得到了提高。优选的，所述减水剂为聚羧酸型减水剂。通过采用上述技术方案，聚羧酸型减水剂具有较好的减水效果，且聚羧酸型减水剂能够与改性硅氧烷、异丙醇胺协同作用，使混凝土内的气孔分布更均匀，孔径较小，从而实现了对混凝土抗压强度的提高。优选的，所述骨料为粗骨料和细骨料的混合物。优选的，所述粗骨料和细骨料的质量比为1：(0.5-0.7)；更优选的，所述粗骨料和细骨料的质量比为1：0.6。通过采用上述技术方案，控制粗骨料与细骨料的重量比为1：(0.5-0.7)时，混凝土内部水化产物与改性硅氧烷、异丙醇胺的交联效果较好，形成的三维网络结构分布较均匀，使混凝土内部致密性较高，使混凝土的薄弱区极少，从而使混凝土的抗压强度得到了提高。第二方面，本申请提供一种高强度混凝土的制备方法，采用如下的技术方案：一种高强度混凝土的制备方法，将水泥和水混合并搅拌均匀，然后加入减水剂、骨料、矿渣粉、异丙醇胺、改性硅氧烷并混合均匀制得高强度混凝土。通过采用上述技术方案，通过异丙醇胺和改性硅氧烷协同作用，增加了混凝土的抗压强度，且使混凝土具有良好的和易性。综上所述，本申请具有以下有益效果：1、由于本申请采用异丙醇胺和改性硅氧烷，其中改性硅氧烷能够促进混凝土的水化，且改性硅氧烷和异丙醇胺协同作用，与混凝土水化物缔合形成三维网络结构，促进了水泥与集料的粘结，进一步增强了混凝土的致密性，且促进了混凝土内气孔的均匀性，从而实现了对混凝土抗压强度的增强，且使混凝土具有良好的和易性。2、本申请中优选采用γ-氨丙基三乙氧基硅氧烷作为制备改性硅氧烷的原料；γ-氨丙基三乙氧基硅氧烷制得的改性硅氧烷与异丙醇胺的协同作用最强，使混凝土的抗压强度得到了提高。3、本申请优选采用聚羧酸型减水剂，聚羧酸型减水剂具有较好的减水效果，且聚羧酸型减水剂能够与改性硅氧烷、异丙醇胺协同作用，使混凝土内的气孔分布更均匀，孔径较小，从而实现了对混凝土抗压强度的提高。具体实施方式以下结合制备例和实施例对本申请作进一步详细说明。改性硅氧烷的制备例制备例1一种改性硅氧烷，其制备方法为：S1、将8g脱水聚醚与6g异氟尔酮二异氰酸酯、5g辛酸亚锡于85℃下反应1h后得第一反应液；S2、向第一反应液中加入3g二羟甲基丙酸、7g丁二醇后在70℃下反应2h得第二反应液，后将第二反应液与10g硅氧烷混合在25℃下反应1h制得改性硅氧烷；所述脱水聚醚由聚醚N220在100℃下真空干燥2h制得，所述聚醚N220的Mn＝2000，购自陶氏化学；所述异氟尔酮二异氰酸酯的型号为UN2290，购自德国拜尔公司；所述二羟甲基丙酸的型号为LA-A03，购自山东力昂新材料科技有限公司；所述丁二醇为1,4-丁二醇，所述1,4-丁二醇、辛酸亚锡均为分析纯，均购自上海国药基团化学试剂有限公司；所述硅氧烷为PMX-200型聚二甲基硅氧烷，购自南京丹沛化工有限公司。制备例2-5制备例2-5均以制备例1为基础，与制备例1的区别仅在于：各原料用量及S1步骤中的反应温度不同，具体见表1。表1.制备例1-5原料用量及S1步骤反应温度制备例6-8制备例6-8均以制备例5为基础，与制备例5的区别仅在于：所用硅氧烷的种类不同，具体见表2。表2.制备例6-8硅氧烷种类实施例实施例1一种高强度混凝土，其制备方法为：将水泥70g和32g水混合并搅拌均匀，然后加入0.5g减水剂、90g骨料、50g矿渣粉、10g异丙醇胺、5g改性硅氧烷并混合均匀制得高强度混凝土；...

【技术保护点】
1.一种高强度混凝土，其特征在于，原料按重量份计，包括骨料60-100份、矿渣粉40-60份、水泥40-70份、减水剂0.4-0.6、异丙醇胺8-15份、改性硅氧烷2-7份、水20-40份。/n

【技术特征摘要】
1.一种高强度混凝土，其特征在于，原料按重量份计，包括骨料60-100份、矿渣粉40-60份、水泥40-70份、减水剂0.4-0.6、异丙醇胺8-15份、改性硅氧烷2-7份、水20-40份。


2.根据权利要求1所述的一种高强度混凝土，其特征在于，所述改性硅氧烷的制备方法为：
S1、将脱水聚醚与异氟尔酮二异氰酸酯、辛酸亚锡于85-87℃下反应后得第一反应液；
S2、向第一反应液中加入二羟甲基丙酸、丁二醇得第二反应液，将第二反应液与硅氧烷混合制得改性硅氧烷；
所述聚醚、异氟尔酮二异氰酸酯、辛酸亚锡、二羟甲基丙酸、丁二醇、硅氧烷的质量比为（8-10）：（5-6）：（5-6）：3：（5-7）：（8-10）。


3.根据权利要求2所述的一种高强度混凝土，其特征在于：所述聚醚、异氟尔酮二异氰酸酯、辛酸亚锡、二羟甲基丙酸、丁二醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱文龙，朱建华，朱宝宝，
申请(专利权)人：烟台华宝新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37