一种高强抗裂混凝土及其制备方法技术

本申请涉及建筑材料领域，具体公开了一种高强抗裂混凝土及其制备方法。高强抗裂混凝土包括一种高强抗裂混凝土，包括以下重量份物质制成：60

【技术实现步骤摘要】
一种高强抗裂混凝土及其制备方法


[0001]本申请涉及建筑材料的领域，尤其是涉及一种高强抗裂混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]混凝土，在工程中也称之为砼，是指采用凝胶材料将集料胶结呈整体的工程复合材料，一般由凝胶材料、颗粒状集料、水以及必要的外加剂和掺合料按一定的比例进行配置，经搅拌后密实成型的一种材料。
[0003]常规密实成型的硬化混凝土，具有较高的强度且表面致密，但在压力作用下，硬化后的混凝土易出现裂缝、凹陷，使得硬化后的混凝土平整度大大降低，常规采用在混凝土中添加纤维，通过纤维的丝状结构，增强混凝土之间的结合强度，改善混凝土的强度，降低混凝土开裂的可能性。
[0004]针对上述相关技术，专利技术人认为简单在混凝土中添加纤维，通过纤维的两端对混凝土进行连接，纤维的强度有限，导致对混凝土的连接效果有限，导致纤维改善混凝土的强度效果不佳，即混凝土存在抗裂性能不佳的缺陷。

技术实现思路

[0005]为了改善混凝土抗裂性能不佳的缺陷，本申请提供一种高强抗裂混凝土及其制备方法。
[0006]第一方面，本申请提供一种高强抗裂混凝土，采用如下的技术方案：一种高强抗裂混凝土，包括以下重量份物质制成：60
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80份骨料、20
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30份水泥、5
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10份掺合料、80
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100份水、3
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5份减水剂、3
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5份纤维和1
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2份固化剂，所述纤维为负载有连续的球状结构的纤维，所述球状结构包括聚丙烯树脂球。
[0007]通过采用上述技术方案，采用在混凝土中添加纤维，纤维作为混凝土之间的连接结构，改善了混凝土的抗裂效果。通过在纤维上包覆聚丙烯树脂，聚丙烯树脂在纤维上固化后呈球状，最终得到负载有聚丙烯树脂球状结构的纤维球链。由于纤维在阻止混凝土开裂时，应力主要集中于纤维的两端，使得纤维较易发生断裂，通过纤维上的聚丙烯树脂的球状结构，使得纤维上的应力分布较为均匀，改善了纤维的韧性以及抗拉强度，进而改善了混凝土的抗裂性能。
[0008]同时，由于纤维上的球状结构与简单的线性结构相比，与混凝土的嵌合效果更佳，这是由于线性结构易发生扭曲，而球状结构可稳定嵌入混凝土中，使得纤维不易在混凝土中发生位移，从而纤维稳定对混凝土进行连接，降低混凝土的开裂的可能性。
[0009]优选的，所述纤维包括聚丙烯纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维中的一种或多种。
[0010]通过采用上述技术方案，由于聚丙烯纤维、玻璃纤维和玄武岩纤维均具有较高的强度以及较佳的韧性，因此可有效改善混凝土的强度以及抗裂性能。
[0011]优选的，所述球状结构还包括由内至外顺次包覆于聚丙烯树脂球外的环氧树脂层和脲醛树脂层，所述脲醛树脂层采用脲醛树脂预聚体水溶液制成。
通过采用上述技术方案，在球状聚丙烯树脂上包覆环氧树脂层和脲醛树脂层，因此形成的球状结构为聚丙烯树脂－环氧树脂－脲醛树脂的球状结构，纤维上始终具有球状结构，降低纤维在混凝土中位移的可能性。
[0012]由于脲醛树脂具有较佳的力学性能以及水分散效果，改善纤维球链在混凝土中的分散效果，纤维在混凝土中分散均匀，均匀提高混凝土的强度以及抗裂性能。
[0013]此外，由于环氧树脂上具有环氧基、羟基、醚基等活性基团和极性基团，获得较佳的粘性且固化产物收缩率较低，因此当混凝土破裂，脲醛树脂破裂后，环氧树脂溢出对开裂的混凝土进行粘结，且环氧树脂与聚丙烯树脂之间可发生交联，进一步增加纤维和混凝土之间的连接稳定性，降低混凝土开裂的可能性。
[0014]优选的，所述纤维采用以下方案制成：（1）按配方，取纤维和软化的聚丙烯树脂，将纤维捆扎制成纤维束，并将软化的聚丙烯树脂通过喷雾干燥法喷涂于纤维束上，自然风干，得到负载有聚丙烯树脂球的纤维，所述聚丙烯树脂球的直径为200
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300μm；（2）取负载有聚丙烯树脂球的纤维、环氧树脂和十二烷基苯磺酸钠，将环氧树脂和十二烷基苯磺酸钠搅拌混合，制得混合液，对负载有聚丙烯树脂球的纤维进行表面处理并置于混合液中，持续1
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2min，得聚丙烯树脂球外包覆有环氧树脂的纤维，即一次纤维；（3）取一次纤维和脲醛树脂预聚体水溶液，将脲醛树脂预聚体水溶液滴加于一次纤维的球结构上，取出纤维，自然风干，形成负载有聚丙烯树脂－环氧树脂－脲醛树脂的球状结构，得到负载有连续的球状结构的纤维，所述球状结构的直径为320
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420μm。
[0015]通过采用上述技术方案，依次在聚丙烯树脂形成的聚丙烯树脂球上包覆环氧树脂和脲醛树脂，形成聚丙烯树脂－环氧树脂－脲醛树脂的三层球状结构，脲醛树脂作为最外层，具有较佳的韧性以及力学性能，对内球以及环氧树脂进行保护，使得纤维上始终具有球状结构，使得纤维在混凝土中的位置稳定。
[0016]其次，通过对聚丙烯树脂形成的内球进行表面处理，使得聚丙烯树脂与环氧树脂之间的交联程度提高，当脲醛树脂形成的外壳破裂后，通过环氧树脂与缓凝土粘结，保障内球与混凝土之间的粘结效果。
[0017]优选的，所述脲醛树脂和环氧树脂的质量比为1.0:0.8
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1.2。
[0018]通过采用上述技术方案，选择合适的配比使得脲醛树脂对环氧树脂和聚丙烯树脂进行包覆，具有较佳的包覆率，且形成的球状结构表面较为致密，使得环氧树脂不易外溢，对环氧树脂和聚丙烯树脂进行稳定的保护。
[0019]优选的，所述纤维束的直径为100
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200μm。
[0020]通过采用上述技术方案，纤维束和球状结构之间的比例较为适宜，保障纤维的效果，同时使得球状结构可稳定包覆于纤维上。
[0021]优选的，所述脲醛树脂采用以下方案制成：（1）分别称量以下重量份物质：10
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20份尿素、20
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30份甲醛、1
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2份三乙醇胺；（2）将尿素、甲醛、三乙醇胺搅拌混合，制得混合液，在混合液中加入氨水，调节PH至8
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9，并在60
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80℃下恒温反应，得到脲醛树脂。
[0022]通过采用上述技术方案，尿素和甲醛在三乙醇胺的催化下，发生加成反应生成羧甲基脲，最终形成具有交联网状结构的预聚物，可稳定包覆于球状聚丙烯以及环氧树脂外。尿素和甲醛在合适的配比下，生成预聚物的速度较为适宜，且可形成稳定的外壳，降低外壳发生自破裂的可能性。
[0023]优选的，所述步骤（2）中的混合液还包括正丁基缩水甘油醚。通过采用上述技术方案，由于环氧树脂的粘度较高，当脲醛树脂形成的外壳在混凝土破裂发生破裂时，外壳内外虹吸现象不易发生，选择在混合液中添加正丁基缩水甘油醚，由于正丁基缩水甘油醚与环氧树脂具有较佳的相容性，对环氧树脂进行稀释，保障虹吸现象较易发生，进而环氧树脂流出脲醛树脂囊壁湿润产生裂纹的混凝土，同时在固化剂的引导下，快速固化，形成交联网状结构，对开裂的混凝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强抗裂混凝土，其特征在于，包括以下重量份物质制成：60
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80份骨料、20
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30份水泥、5
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10份掺合料、80
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100份水、3
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5份减水剂、3
‑
5份纤维和1
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2份固化剂，所述纤维为负载有连续的球状结构的纤维，所述球状结构包括聚丙烯树脂球。2.根据权利要求1所述的一种高强抗裂混凝土，其特征在于：所述纤维包括聚丙烯纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种高强抗裂混凝土，其特征在于：所述球状结构还包括由内至外顺次包覆于聚丙烯树脂球外的环氧树脂层和脲醛树脂层，所述脲醛树脂层采用脲醛树脂预聚体水溶液制成。4.根据权利要求3所述的一种高强抗裂混凝土，其特征在于，所述负载有球状结构的纤维采用以下方案制成：（1）按配方，取纤维和软化的聚丙烯树脂，将纤维捆扎制成纤维束，并将软化的聚丙烯树脂通过喷雾干燥法喷涂于纤维束上，自然风干，得到负载有聚丙烯树脂球的纤维，所述聚丙烯树脂球的直径为200
‑
300μm；（2）取负载有聚丙烯树脂球的纤维、环氧树脂和十二烷基苯磺酸钠，将环氧树脂和十二烷基苯磺酸钠搅拌混合，制得混合液，对负载有聚丙烯树脂球的纤维进行表面处理并置于混合液中，持续1
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2min，得聚丙烯树脂球外包覆有环氧树脂的纤维，即一次纤维；（3）取一次纤维和脲醛树脂预聚体水溶液，将脲醛树脂预聚体水溶液滴加于一次纤维的球结构上，取出纤维，自然风干，形成负载有聚丙烯树脂－环氧树脂－脲醛树脂的球状结构，得到负载有连续的球状结构的纤维，所述球状结...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏进，祝星，张春灵，刘作科，
申请(专利权)人：成都精准混凝土有限公司，
类型：发明
国别省市：