一种抗紫外线混凝土及其制备方法技术

本申请涉及混凝土制备技术领域，具体公开了一种抗紫外线混凝土及其制备方法。本申请的抗紫外线混凝土，主要由如下原料制成：水泥、陶砂、碎石、抗紫外线剂、辅助剂、钢纤维、水、碳纤维、减水剂，抗紫外线剂为苯并三氮唑、高岭土、竹炭纤维中的至少两种，辅助剂主要由氧化锌、水性聚氨酯树脂组成；制备方法，包括如下步骤：将1/3

【技术实现步骤摘要】
一种抗紫外线混凝土及其制备方法


[0001]本申请涉及混凝土制备
，更具体地说，它涉及一种抗紫外线混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]在全面启动川藏铁路规划建设，开启高海拔强紫外线区域基础设施建设及青藏高原地区城市建设与发展过程中，需要用到混凝土材料，混凝土是一种经济性好、节约能源、用途广泛的耐久性结构材料，便于作为推动基础设施建设最重要的建筑材料，但由于青藏高原地区恶劣环境的影响，混凝土在使用过程中容易产生问题，从而影响工程的安全。
[0003]高海拔地区具有强烈的紫外线辐射，混凝土在强紫外线照射的情况下，容易出现碳化的情况，混凝土碳化后抗压强度也随之降低。现有技术中，为了提高混凝土的抗紫外线能力，通常在混凝土表面刷涂一层涂层，涂层中加入紫外线吸收剂，以此提高混凝土的抗紫外线能力。该方法不仅施工繁琐，也极大的增加了工程造价。
[0004]因此，开发一种具有抗紫外线功能的混凝土，有效减少紫外线对混凝土造成的碳化的问题，具有极大的经济和社会效益。

技术实现思路

[0005]为了减少混凝土出现碳化的情况，本申请提供一种抗紫外线混凝土及其制备方法。
[0006]第一方面，本申请提供一种抗紫外线混凝土，采用如下的技术方案：一种抗紫外线混凝土，主要由如下重量份数的原料制成：水泥100
‑
150份、陶砂130
‑
140份、碎石450
‑
550份、抗紫外线剂1
‑
5份、辅助剂2
‑
6份、钢纤维5
‑
10份、水60
‑
70份、碳纤维5
‑
10份、减水剂2
‑
3份，所述抗紫外线剂为苯并三氮唑、高岭土、竹炭纤维中的至少两种，所述辅助剂主要由氧化锌、水性聚氨酯树脂按质量比(3
‑
5):(1
‑
2)组成。
[0007]优选的，所述碎石为5
‑
26.5mm连续级配碎石，密度等级大于2600kg/m3，孔隙率小于42％，碎石的压碎值小于8％。
[0008]通过采用上述技术方案，本申请的混凝土中加入有抗紫外线剂与辅助剂，辅助剂与抗紫外线剂相互配合，在部分水泥和部分碎石的作用下，在混凝土中形成紫外线处理层，其中，抗紫外线剂中的苯并三氮唑具有极强的吸收紫外线的能力，粘附在碎石上，部分竹炭纤维以及部分高岭土粘附在苯并三氮唑的表面，竹炭纤维便于束缚粘附在碎石上的苯并三氮唑，部分氧化锌填充在紫外线处理层的孔隙中，提高紫外线处理层的密实度，同时，水性聚氨酯树脂进一步将一些氧化锌粘附在高岭土的表面，进而减少紫外线的透过率，高岭土、氧化锌、竹炭纤维将穿设的紫外线反射，苯并三氮唑对透过的紫外线进行吸收，从而大大提高混凝土的抗紫外线能力，减少混凝土出现碳化的情况，进而提高混凝土的抗压强度。
[0009]优选的，所述钢纤维、碳纤维、抗紫外线剂、辅助剂的质量比为(7
‑
8):(7
‑
8):(2
‑
3):(3
‑
5)。
[0010]通过采用上述技术方案，对混凝土中这几种组分的配比进行优化，从而使得这几种组分的配比达到最佳，碳纤维、钢纤维在混凝土中交错形成三维网状结构，部分水泥将抗紫外线剂、辅助剂粘附在一部分纤维以及部分大颗粒的碎石上，一部分纤维增加了混凝土内部的束缚力，从而提高抗紫外线剂、辅助剂在纤维以及大颗粒碎石上的紧密性，进而提高对紫外线的屏蔽效果，同时，提高混凝土的抗压强度。
[0011]优选的，所述抗紫外线剂由苯并三氮唑、高岭土、竹炭纤维按质量比(5
‑
8):(3
‑
5):(2
‑
3)组成。
[0012]优选的，所述高岭土级配为10
‑
15nm占比40％，15
‑
30nm占比25％，30
‑
40nm占比20％，40
‑
50nm占比10％，50
‑
70nm占比5％。
[0013]通过采用上述技术方案，抗紫外线剂由苯并三氮唑、高岭土、竹炭纤维三种组分复配得到，对三种组分的配比进行优化，从而使得三种组分的配比达到最佳，竹炭纤维呈内外贯穿的蜂窝状微孔结构，且表面具有微孔，纤维的表面分布有竹炭粒子，竹炭纤维内部含有钾、钙、镁等金属元素，从而具有良好的防紫外线辐射性能；高岭土是一种较为常见的铝硅酸盐矿物，对紫外光具有较强的吸收能力，部分高岭土形成的水化硅酸钙矿物凝胶能够堵住砂砾之间的毛细通道，从而阻断紫外线的传输路径；苯并三氮唑具有性能稳定，吸收紫外线能力强，能够抑制光降解作用，抗紫外线剂中同时包含紫外线吸收剂和紫外线反射剂，一方面便于进一步提高混凝土抗紫外线的能力，提高对紫外线的吸收率，另一方面便于控制混凝土防紫外线的成本。
[0014]优选的，所述辅助剂由氧化锌、水性聚氨酯树脂、碳酸钙按质量比(3
‑
5):(1
‑
2):(1
‑
2)组成。
[0015]通过采用上述技术方案，辅助剂由氧化锌、水性聚氨酯树脂、碳酸钙三种组分复配得到，对三种组分的配比进行优化，使得三种组分的配比达到最佳，从而进一步发挥辅助剂与抗紫外线剂的结合作用，提高混凝土屏蔽紫外线的能力；氧化锌热稳定性好，具有很强的紫外线屏蔽能力；碳酸钙粒径小，比表面积大，具有抗紫外线，抗老化的作用，同时能够对紫外线进行反射，极强的耐候性便于延长苯并三氮唑的时效性；水性聚氨酯树脂具有粘结性，便于将氧化锌、碳酸钙交替粘附在部分大颗粒的碎石上面，形成一层紫外线屏蔽层，同时，氧化锌、碳酸钙能够填充在紫外线屏蔽层的孔隙中，提高紫外线屏蔽层的密实度，一方面延长紫外线的传输路径，一方面屏蔽紫外线。
[0016]优选的，所述氧化锌为氧化硅包覆氧化锌。
[0017]优选的，所述氧化硅为纳米二氧化硅。
[0018]通过采用上述技术方案，氧化锌无毒，热稳定性好，不分解，不变质，具有优异的透明性和很强的屏蔽紫外线能力，且对光线的漫散射率低，透明度较高，氧化锌外层包覆有氧化硅后便于降低氧化锌表面的极性，减少氧化锌出现团聚的情况，纳米二氧化硅具有三维网状结构，比表面积极大，活性较高，能够在氧化锌表面形成网状结构，且纳米二氧化硅具有特殊的光学性能，具有极强的紫外线吸收的能力，将纳米二氧化硅包覆在氧化锌表面，一方面提高氧化锌的活性，减少出现团聚的情况，另一方面，氧化锌与纳米二氧化硅相互配合，有助于加强对紫外线的屏蔽能力。
[0019]优选的，所述氧化硅包覆氧化锌的级配为35
‑
40nm占比35％，40
‑
50nm占比45％，50
‑
80nm占比20％。
[0020]通过采用上述技术方案，采用合理颗粒级配的氧化硅包覆氧化锌，便于进一步提高紫外线屏蔽层的密实度，大颗粒的氧化硅包覆氧化锌颗粒便于提高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗紫外线混凝土，其特征在于，主要由如下重量份数的原料制成：水泥100
‑
150份、陶砂130
‑
140份、碎石450
‑
550份、抗紫外线剂1
‑
5份、辅助剂2
‑
6份、钢纤维5
‑
10份、水60
‑
70份、碳纤维5
‑
10份、减水剂2
‑
3份，所述抗紫外线剂为苯并三氮唑、高岭土、竹炭纤维中的至少两种，所述辅助剂主要由氧化锌、水性聚氨酯树脂按质量比(3
‑
5):(1
‑
2)组成。2.根据权利要求1所述的一种抗紫外线混凝土，其特征在于：所述钢纤维、碳纤维、抗紫外线剂、辅助剂的质量比为(7
‑
8):(7
‑
8):(2
‑
3):(3
‑
5)。3.根据权利要求1所述的一种抗紫外线混凝土，其特征在于：所述抗紫外线剂由苯并三氮唑、高岭土、竹炭纤维按质量比(5
‑
8):(3
‑
5):(2
‑
3)组成。4.根据权利要求1所述的一种抗紫外线混凝土，其特征在于：所述辅助剂由氧化锌、水性聚氨酯树脂、碳酸钙按质量比(3
‑
5):(1
‑
2):(1
‑
2)组成。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜明胜，李预奇，李家财，向海涛，
申请(专利权)人：武汉中阳明建材有限公司，
类型：发明
国别省市：