一种抗裂防水混凝土及其制备方法技术

本申请涉及混凝土技术领域，具体公开了一种抗裂防水混凝土及其制备方法。一种抗裂防水混凝土，其特征在于，包括如下重量份数的组分：水泥：250‑300份；粉煤灰：120‑150份；矿粉：40‑45份；砂子：700‑750份；细石：800‑900份；水：150‑200份；减水剂：2‑5份；纳米氮化硅改性聚氨酯复合纤维40‑50份；弹性颗粒：10‑15份。通过采用上述配方制得的抗裂防水混凝土具有高抗裂性和防水的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种抗裂防水混凝土及其制备方法
本申请涉及混凝土
，更具体地说，它涉及一种抗裂防水混凝土及其制备方法。
技术介绍
在当今的基础建设中，水泥混凝土是当今世界上最重要的建筑材料之一。且随着这一材料的推广使用，近几十年来，无论是在材料性能上，还是在施工工艺上，都有了很大的飞跃。混凝土在过去常常被人们看成是一种很简陋的工作，甚至认为一份水泥三份砂子七份石子加些水拌一拌便是混凝土，没有什么技术可谈。然而，由于现代技术对混凝土性能要求的提高，混凝土组分增加所带来的复杂性，以及施工技术的现代化，使得它逐步发展成为一门系统的科学技术。相关技术中的混凝土包括骨料和水泥浆，在混凝土中，砂、石起骨架作用，称为骨料；水泥与水形成水泥浆，水泥浆包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前，水泥浆起润滑作用，赋予拌合物一定和易性，便于施工，水泥浆硬化后，则将骨料胶结成一个坚实的整体。在适用于大体积混凝土时，浇筑早期时，混凝土中的水泥及掺合料水化产生并释放大量的热量，属于受热膨胀状态。待水泥及掺合料水化基本完成后，混凝土开始降温收缩，但结构收到约束从而产生拉应力，当拉应力大于混凝土抗拉强度时产生温度裂缝，严重影响工程结构的耐久性、适用性、甚至安全性。
技术实现思路
为了提高混凝土的抗裂强度，本申请提供一种抗裂防水混凝土及其制备方法。本申请提供的一种抗裂防水混凝土及其制备方法采用如下的技术方案：第一方面，本申请提供一种抗裂防水混凝土，采用如下的技术方案：一种抗裂防水混凝土，包括如下重量份数的组分：<br>水泥：250-300份粉煤灰：120-150份矿粉：40-45份砂子：700-750份细石：800-900份水：150-200份减水剂：2-5份纳米氮化硅改性聚氨酯复合纤维40-50份弹性颗粒：10-15份；所述纳米氮化硅改性聚氨酯复合纤维由如下制备步骤获得：a、将玻璃纤维浸泡在表面处理剂中1-5s完成表面处理后，所述表面处理剂为质量百分数10-12％的硅烷偶联剂的水溶液，再将经过表面处理的玻璃纤维浸泡在熔融聚氨酯中2～10s，冷却制得前体复合纤维；b、将聚乙烯、马来酸酐、引发剂按重量比1：(0.02-0.05)：(0.02-0.05)投入双螺杆挤出机中，熔融挤出，冷却切粒得到接枝聚乙烯颗粒；c、将前体复合纤维、接枝聚乙烯颗粒、浸润组分、纳米氮化硅按重量比1：(0.5-1.0)：(0.1-0.2)：(0.05-0.10)投入到球磨机中进行球磨，球磨后加入到双螺杆挤出机中，挤出、切粒得到纳米氮化硅改性母料；d、将纳米氮化硅改性母料投入到双螺杆挤出机中熔融处理，挤出喷丝，熔体丝条经冷却、上油、牵伸、定型、卷绕后，制得纳米氮化硅改性聚氨酯复合纤维。通过采用上述技术方案，由于配方中加入的纳米氮化硅改性聚氨酯纤维，具有致密的网状结构，分散均匀后，可紧紧粘附在骨料外表面并与水泥结合，继而增强了混凝土的极限拉伸值或抗拉极限强度。通过纳米氮化硅改性制得的复合纤维，其纤维长度适宜，表面较为粗糙，与水泥的相容性较高的同时，水泥易于附着在复合纤维表面，继而增加了所制备混凝土的力学性能和抗裂强度。纳米氮化硅改性制得的复合纤维经分步法制得，先分步制得前体复合纤维和接枝聚乙烯颗粒，再进一步球磨混合得到的纳米氮化硅改性聚氨酯复合纤维，其网状结构紧密，配合浸润组分使用时，其改性效果较好，与水泥和骨料混合后，可显著提升混凝土的极限拉伸值或抗拉极限强度。弹性颗粒的添加，可在混凝土干缩受到变形拉应力时，赋予混凝土整体一定的微变形能力，继而提高了混凝土的抗拉伸极限值，因此，采用该配比制得的混凝土其抵抗干缩变形的效果较好，混凝土制备成型之后不易出现裂缝。优选的，b中所述引发剂为质量百分数为0.8-1.0％的过氧化苯甲酰。通过采用上述技术方案，通过采用上述技术方案，采用该浓度的过氧化苯甲酰其引发效果最好，可以高效的将马来酸酐接枝到聚乙烯的主链上以增强其极性，继而支链结构的接枝聚乙烯与前体复合纤维和纳米氮化硅混合时，可以制得力学性能更佳的纳米氮化硅改性母料。优选的，所述浸润组分包括如下重量份数的组分：润滑剂5份～10份，粘结剂2份～10份，水40份～70份。通过采用上述技术方案，选用该组分及配比得到的浸润组分，其浸润效果最好，纳米氮化硅与前体复合纤维和接枝聚乙烯颗粒可以充分接触改性，继而保障了混凝土的抗裂强度。优选的，所述润滑剂由液体石蜡与硬脂酸按重量比1：0.5组成。通过采用上述技术方案，采用该配比制得的润滑剂，其润滑效果最好，且硬脂酸作为润滑剂的组分时，进一步起到润滑作用的同时，增大了聚氨酯大分子和聚乙烯大分子的运动能力，使得纳米氮化硅与前体复合纤维、接枝聚乙烯颗粒的接触更充分，提高了改性效果。优选的，所述砂子采用Ⅲ区天然细砂，细度模数为2.2，含泥量＜0.5％，所述粉煤灰密度为2.65g/cm3,细度8.4％，烧失量5.0％，需水量比95.0％。通过采用上述技术方案，将作为细骨料的Ⅲ区天然细砂与作为粗骨料的细石，按比例混合均匀后，可以堆叠形成密实填充的搭接骨架，配比适量的粉煤灰掺入时，可以充分填充到砂子和碎石之间的空隙内，大幅度减少混凝土的孔隙率，继而提高了混凝土的抗裂性能和强度。优选的，所述减水剂为由萘系高效减水剂、脂肪族高效减水剂和聚羧酸高效减水剂按重量比1：1：2组成。通过采用上述技术方案，通过采用上述技术方案，由于添加的混凝土减水剂，含有大量的羧基，对水泥起到了良好分散作用的同时，可在不改变各种原材料配比及混凝土坍落度的情况下，减少了水的用量，继而提高了混凝土的强度和使用寿命。优选的，所述弹性颗粒为高吸水性树脂颗粒。通过采用上述技术方案，由于采用的高吸水性树脂球具有三维交联网状结构，且其内部具有大量的羧基和羟基等强亲水性基团，与水形成氢键后可吸收大量的自由水并通过溶胀作用固定在聚合物网络内部。继而当混凝土内部相对湿度的降低时，高吸水性树脂球中的水分可以逐渐被释放并弥补混凝土内相对湿度的降低，因此混凝土不易因干缩变形导致干裂。优选的，还包括20-25份的陶瓷微粉。通过采用上述技术方案，通过采用上述技术方案，由于采用的陶瓷微粉为多孔结构，具有一定吸水性的同时，其多孔机构可与混凝土结合的更紧固，进而提高了混凝土的极限拉伸值和抗拉强度，混凝土不易发生干裂。第二方面，本申请提供一种抗裂防水混凝土的制备方法，采用如下的技术方案：一种抗裂防水混凝土的制备方法，包括以下步骤：S1，将相应重量份数的粉煤灰、矿粉、砂子和细石混合均匀，得到混合物A；S2，将相应重量份数的水泥、纳米氮化硅改性聚氨酯复合纤维、弹性颗粒混合均匀，得到混合物B；S3，将减水剂溶解到水中，得到混合物C；S4，将混合物A和混合B混合均匀，加入混合物C并搅拌混合均匀，制得抗裂防水混凝土。通过采用上述技术方案，先分多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗裂防水混凝土，其特征在于，包括如下重量份数的组分：/n水泥：250-300份/n粉煤灰：120-150份/n矿粉：40-45份/n砂子：700-750份/n细石：800-900份/n水：150-200份/n减水剂：2-5份/n纳米氮化硅改性聚氨酯复合纤维 40-50份/n弹性颗粒：10-15份；/n所述纳米氮化硅改性聚氨酯复合纤维由如下制备步骤获得：/na、将玻璃纤维浸泡在表面处理剂中1-5s完成表面处理后，所述表面处理剂为质量百分数10-12%的硅烷偶联剂的水溶液，再将经过表面处理的玻璃纤维浸泡在熔融聚氨酯中2～10s，冷却制得前体复合纤维；/nb、将聚乙烯、马来酸酐、引发剂按重量比1：（0.02-0.05）：（0.02-0.05）投入双螺杆挤出机中，熔融挤出，冷却切粒得到接枝聚乙烯颗粒；/nc、将前体复合纤维、接枝聚乙烯颗粒、浸润组分、纳米氮化硅按重量比1：（0.5-1.0）：（0.1-0.2）：（0.05-0.10）投入到球磨机中进行球磨，球磨后加入到双螺杆挤出机中，挤出、切粒得到纳米氮化硅改性母料；/nd、将纳米氮化硅改性母料投入到双螺杆挤出机中熔融处理，挤出喷丝，熔体丝条经冷却、上油、牵伸、定型、卷绕后，制得纳米氮化硅改性聚氨酯复合纤维。/n...

【技术特征摘要】
1.一种抗裂防水混凝土，其特征在于，包括如下重量份数的组分：
水泥：250-300份
粉煤灰：120-150份
矿粉：40-45份
砂子：700-750份
细石：800-900份
水：150-200份
减水剂：2-5份
纳米氮化硅改性聚氨酯复合纤维40-50份
弹性颗粒：10-15份；
所述纳米氮化硅改性聚氨酯复合纤维由如下制备步骤获得：
a、将玻璃纤维浸泡在表面处理剂中1-5s完成表面处理后，所述表面处理剂为质量百分数10-12%的硅烷偶联剂的水溶液，再将经过表面处理的玻璃纤维浸泡在熔融聚氨酯中2～10s，冷却制得前体复合纤维；
b、将聚乙烯、马来酸酐、引发剂按重量比1：（0.02-0.05）：（0.02-0.05）投入双螺杆挤出机中，熔融挤出，冷却切粒得到接枝聚乙烯颗粒；
c、将前体复合纤维、接枝聚乙烯颗粒、浸润组分、纳米氮化硅按重量比1：（0.5-1.0）：（0.1-0.2）：（0.05-0.10）投入到球磨机中进行球磨，球磨后加入到双螺杆挤出机中，挤出、切粒得到纳米氮化硅改性母料；
d、将纳米氮化硅改性母料投入到双螺杆挤出机中熔融处理，挤出喷丝，熔体丝条经冷却、上油、牵伸、定型、卷绕后，制得纳米氮化硅改性聚氨酯复合纤维。


2.根据权利要求1所述的抗裂防水混凝土，其特征在于，b中所述引发剂为质量百分数为0.8-1.0%的过氧化苯甲酰。


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【专利技术属性】
技术研发人员：徐志平，杨东平，夏明，
申请(专利权)人：上海勤超混凝土有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31