一种超疏水混凝土及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种超疏水混凝土，其由水泥、砂、水性疏水掺和料和特殊复合纤维组成，所述的超疏水混凝土中各原料的重量份数配比为：水泥1000份、砂800

【技术实现步骤摘要】
一种超疏水混凝土及其使用方法


[0001]本专利技术涉及混凝土及混凝土的使用
，尤其是涉及一种超疏水混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]混凝土作为工程建设的一种主要材料，具有易浇注成型性、高耐冲击性、与骨架结合后的高强稳定性等优良性质，因此在基础设施建设中具有不可替代的作用。混凝土是一种表面微孔隙分布较多的多孔材料，在水与固化后的混凝土接触以后，水会被混凝土表面微孔所产生的毛细作用吸附至其外表面，随后水会逐步渗入混凝土内部结构中，若此时水中含有Cl
‑
、SO
‑
42
等可对混凝土有侵蚀作用的离子，这些离子也会随水的渗透进入到混凝土的内部而造成混凝土及内部钢筋骨架的腐蚀破坏。
[0003]通常情况下，在普通的使用环境中钢筋混凝土构筑物不会面对大量Cl
‑
、SO
‑
42
、Mg
2+
等对其有害离子的侵蚀，在这种环境下普通的混凝土也能够表现出良好的耐久性能，而且混凝土在普通环境中的使用率颇高，因此人们把混凝土性能提高的研究主要集中在混凝土结构强度上而忽视了混凝土结构在浸水、潮湿等特殊环境下耐久性较差的问题，以及南方长时间阴雨可能会对混凝土结构造成不可逆侵害的问题，并因此而付出巨大代价。
[0004]近年来随着我国经济迅速发展，不但城乡建设得到了较为快速的发展，而且桥梁建设与公路铺设等基础设施建设也随之进入了高速发展阶段，在各种工程建设中均少不了混凝土的大量使用。现有技术中所用的混凝土存在耐水性差、易被侵蚀等缺陷，在一定程度上影响了工程建设的长期稳定性。

技术实现思路

[0005]针对现有技术不足，本专利技术提供了一种具有高结构强度以及超疏水表面混凝土及其制备方法。
[0006]本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案为：
[0007]一种超疏水混凝土，其由水泥、砂、水性疏水掺和料和特殊复合纤维组成，所述的超疏水混凝土中各原料的重量份数配比为：水泥1000份、砂800
‑
1200份、水性疏水掺和料10
‑
20份和特殊复合纤维30
‑
60份。
[0008]进一步地，所述的水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥。
[0009]进一步地，所述的砂为经60目细筛筛选的细砂。
[0010]进一步地，所述的水性疏水掺和料为有机硅疏水改性水性聚氨酯。
[0011]进一步地，所述的有机硅疏水改性水性聚氨酯的制备方法为：将羟基聚二甲基硅氧烷、聚四亚甲基醚二醇和二甲基戊二胺置于反应容器中，在一定温度下搅拌后加入异佛尔酮二异氰酸酯和有机铋催化剂DY
‑
20控温反应一定时间，加入异佛尔酮二异氰酸酯和1,4
‑
二羟基丁烷反应后得到水性聚氨酯
‑
硅预聚体，然后依次加入丙酮、三乙胺继续反应后在高速搅拌下加入去离子水乳化，再加入乙二胺基乙磺酸钠和乙二胺得到疏水硅
‑
水性聚氨
酯乳液，最后加入KH550反应后得到有机硅疏水改性水性聚氨酯。所述的有机硅疏水改性水性聚氨酯作为水性疏水掺和料可以与混凝土材料中其他物料及水实现均匀掺和，避免了现有技术中使用的如氟硅烷、聚硅氧烷等与混凝土基料掺和以制取超疏水混凝土过程中，氟硅烷、聚硅氧烷等原料难以在混凝土基料和水中均匀分散，容易出现聚集等现象，导致固化后的混凝土难以实现超疏水性能，本专利技术中有机硅疏水改性水性聚氨酯为水性疏水掺和料，可以均匀分散于水泥、砂、水和特殊复合纤维基料中并在混凝土表面的大颗粒物料中的微米级纤维凸起表层进行填充，形成超疏水表面结构。
[0012]进一步地，所述的特殊复合纤维由微米级的硫酸钙晶须和抗碱玻璃纤维组成，硫酸钙晶须和抗碱玻璃纤维的质量份配比为1
‑
3:1，即1
‑
3质量份的硫酸钙晶须与1质量份的抗碱玻璃纤维进行混合得到特殊复合纤维。硫酸钙晶须是一种短纤维，添加到混凝土产品中可以提起到增强、增韧以及提高拉伸强度等，而且由微米级的硫酸钙晶须和抗碱玻璃纤维组成的特殊复合纤维可以在混凝土表面形成具有一定粗糙度的涂层面，与水性疏水掺和料结合度好，且水性疏水掺和料可以很好的填充在混凝土大颗粒物料表面的微米级特殊复合纤维物料之间在混凝土表面形成纳米至微米级的表面凹凸，整个面层的表面凹凸连接成连续的多孔网状结构，这些凹凸使与之接触的液体，由于表面凹凸的凹槽内存在空气，水无法渗入凹槽内，进而在表面形成类似空气垫的结构，使本专利技术的超疏水混凝土具备非常强的疏水性能。
[0013]本专利技术同时提供了一种超疏水混凝土的使用方法，其包括以下步骤：
[0014](1)按照重量份配比备取原料：水泥1000份、砂800
‑
1200份、水性疏水掺和料10
‑
20份、特殊复合纤维30
‑
60份和水500
‑
600份；
[0015](2)将普通硅酸盐水泥、细砂以及特殊复合纤维充分混合均匀后，加入水，充分搅拌均匀得到混凝土浆料；
[0016](3)向混凝土浆料中加入水性疏水掺和料并充分混合均匀，得到疏水混凝土浆料；
[0017](4)将得到的疏水混凝土浆料浇筑、硬化成型后得到超疏水混凝土结构。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具备的有益效果为：
[0019]本专利技术的超疏水混凝土采用水性疏水掺和料和特殊复合纤维与混凝土基料
‑
水泥和砂相结合的方式使普通的混凝土具备了超疏水性能，其中的特殊复合纤维可以提高水泥基混凝土材料的抗弯、抗拉、抗冲击等性能以及增强水泥基胶凝材料的抗收缩、早期抗裂等性能，同时特殊复合纤维对混凝土的界面融合起到增强作用，改善纤维混凝土的界面结合性能，而且微米级的特殊复合纤维会在成型后的混凝土表面形成微米级凸起，进而形成疏水性的多孔网状结构；水性疏水掺和料的掺加使混凝土胶凝材料具备了疏水性能，同时水性疏水掺和料可以很好的分散于混凝土胶凝材料中，不会出现聚集现象，而且水性疏水掺和料可以填充混凝土表层的大颗粒以及微米级纤维凸起之间的大空隙，进而在混凝土表层形成纳米
‑
微米级的多孔网状结构，使混凝土具备了超疏水性能。
具体实施方式
[0020]下面结合具体实施例对本专利技术做进一步地说明。
[0021]实施例1：一种超疏水混凝土，其由水泥、砂、水性疏水掺和料和特殊复合纤维组成，所述的超疏水混凝土中各原料的重量份数配比为：水泥1000份、砂1000份、水性疏水掺
和料15份和特殊复合纤维45份。
[0022]进一步地，所述的水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥；所述的砂为经60目细筛筛选的细砂；所述的特殊复合纤维由微米级的硫酸钙晶须和抗碱玻璃纤维组成，硫酸钙晶须和抗碱玻璃纤维的质量份配比为2:1。
[0023]进一步地，所述的水性疏水掺和料为有机硅疏水改性水性聚氨酯；所述的有机硅疏水改性水性聚氨酯的具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超疏水混凝土，其特征在于：由水泥、砂、水性疏水掺和料和特殊复合纤维组成，所述的超疏水混凝土中各原料的重量份数配比为：水泥1000份、砂800
‑
1200份、水性疏水掺和料10
‑
20份和特殊复合纤维30
‑
60份。2.根据权利要求1所述的一种超疏水混凝土，其特征在于：所述的水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥。3.根据权利要求1所述的一种超疏水混凝土，其特征在于：所述的砂为经60目细筛筛选的细砂。4.根据权利要求1所述的一种超疏水混凝土，其特征在于：所述的水性疏水掺和料为有机硅疏水改性水性聚氨酯。5.根据权利要求4所述的一种超疏水混凝土，其特征在于：所述的有机硅疏水改性水性聚氨酯的制备方法为：将羟基聚二甲基硅氧烷、聚四亚甲基醚二醇和二甲基戊二胺置于反应容器中，在一定温度下搅拌后加入异佛尔酮二异氰酸酯和有机铋催化剂DY
‑
20控温反应一定时间，加入异佛尔酮二异氰酸酯和1,4
‑
二羟基丁烷反应后得到水性聚氨酯
‑
硅预聚体，然后依...

【专利技术属性】
技术研发人员：李瑞林，林华锋，范继军，
申请(专利权)人：南京亨瑞斯新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：