一种抗车辙耐老化混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗车辙耐老化混凝土及其制备方法，涉及混凝土技术领域。本发明专利技术在制备的抗车辙耐老化混凝土，包括粗骨料、硅酸盐水泥、改性聚乙烯醇纤维、改性基质沥青、聚羧酸减水剂和水；改性聚乙烯醇纤维形成重叠三维立体网络结构，改善混凝土内部的细观结构，增强混凝土硬化后期的韧性，从而使得混凝土的抗车辙性增强；改性基质沥青的黏性、韧性增强，软化点升高，进一步增强耐高温性改性基质沥青包括基质沥青、改性蒙脱土、脱硫胶粉和碳纤维，改性蒙脱土增强改性基质沥青的黏性和韧性，软化点升高，并增强了混凝土的耐高温性，使得混凝土耐老化。耐老化。

【技术实现步骤摘要】
一种抗车辙耐老化混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术涉及混凝土
，具体为一种抗车辙耐老化混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]混凝土是近代最广泛使用的建筑材料，也是当前最大宗的人造材料，与其他建筑材料(如钢铁、木材、塑料等)相比，混凝土具有良好的耐水性、可塑性和原料来源广、生产工艺简单、生产成本低、应用方便等优点，一直为工程界所青睐；随着混凝土组成材料的不断发展，人们对对混凝土的性能要求不仅仅局限于抗压强度，而是在立足强度的基础上，更加注重混凝土的综合指标的平衡和协调；混凝土各项性能指标的要求比以前更明确、细化和具体。
[0003]现今道路沥青的抗车辙和耐高温老化性尤其重要，因此本专利技术研究制备了一种抗车辙耐老化混凝土。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种抗车辙耐老化混凝土及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]一种抗车辙耐老化混凝土，所述抗车辙耐老化混凝土包括粗骨料、硅酸盐水泥、改性聚乙烯醇纤维、改性基质沥青、聚羧酸减水剂和水。
[0006]优选的，所述改性聚乙烯醇纤维是与改性三聚氰胺甲醛树脂反应后再引入丙烯腈制得；所述改性三聚氰胺甲醛树脂是对苯二胺与三聚氰胺甲醛树脂反应制得。
[0007]优选的，所述改性基质沥青包括基质沥青、改性蒙脱土、脱硫胶粉和碳纤维。
[0008]优选的，所述改性蒙脱土是用聚邻乙氧基苯胺、双苄基季铵盐与纳米蒙脱土反应制得。
[0009]优选的，所述一种抗车辙耐老化混凝土的制备方法，包括以下具体步骤：
[0010](1)将聚乙烯醇纤维置于聚乙烯醇纤维质量3～5倍的去离子水中，升温至80～90℃并用磷酸调节pH至3～4，加入聚乙烯醇纤维质量1.1～1.3倍的改性三聚氰胺甲醛树脂，保温反应5～8h，离心并用去离子水洗涤3～5次，干燥至恒重，制得改性聚乙烯醇纤维坯料；
[0011](2)将改性聚乙烯醇纤维坯料分散在改性聚乙烯醇纤维坯料质量20～25倍的二甲基甲酰胺中，浸泡12～15h，加入改性聚乙烯醇纤维坯料质量10～15倍的丙烯腈和改性聚乙烯醇纤维坯料质量100～120倍的质量分数为1～3％的硫酸铈铵溶液，搅拌均匀后加入改性聚乙烯醇纤维坯料质量3～4倍的浓硫酸，通氮气置换空气，并在氮气氛围下反应6～8h，过滤并用依次二甲基甲酰胺和去离子水洗涤3～5次，再浸泡在质量分数为15～20％的氢氧化钠溶液中，升温至40～50％，反应1～3h后捞出，用去离子水洗涤3～5次，干燥至恒重，制得改性聚乙烯醇纤维；
[0012](3)将预处理纳米蒙脱土配置成20～30g/L的蒙脱土悬浊液，加入蒙脱土悬浊液质量3～4倍的质量分数为5～8％的双苄基季铵盐溶液，置于振荡器中震荡24h，转速为150～
200rpm，温度为60～70℃，震荡后离心并用去离子水洗涤3～5次，在60～70℃下真空干燥、研磨，制得预改性蒙脱土；
[0013](4)将预改性蒙脱土浸泡在聚邻乙氧基苯胺中，24～48h后离心并用去离子水洗涤3～5次，干燥至恒重，制得改性蒙脱土；将基质沥青加热至140～160℃，加入基质沥青质量0.08～0.12倍的碳纤维并200～600rpm搅拌10～20min，再加入基质沥青质量0.08～0.12倍的脱硫胶粉和基质沥青质量0.04～0.15倍的改性蒙脱土，继续搅拌5～15min，转移至高速剪切仪进行剪切，先在3000～5000rpm剪切60～80min，剪切温度为170～200℃，调节转速为400～800rpm，再继续搅拌剪切30min制得改性基质沥青；
[0014](5)将粗骨料、硅酸盐水泥、改性聚乙烯醇纤维、改性基质沥青、聚羧酸减水剂和水混合搅拌均匀制得抗车辙耐老化混凝土。
[0015]优选的，上述步骤(1)中：改性三聚氰胺甲醛树脂的制备方法为：将三聚氰胺和多聚甲醛按质量比5:3～5.2:3混合，并加入三聚氰胺质量1.45～1.75倍的去离子水，升温至55～60℃并搅拌至澄清，加入三聚氰胺质量0.35～0.45倍的质量分数为30～37％的甲醛溶液，并用氢氧化钠调节pH至7～8，升温至75～80℃，反应30～50min，加入入三聚氰胺质量0.015～0.03倍的对苯二胺，用氢氧化钠调节pH至7～8，反应2～5h，制得改性三聚氰胺甲醛树脂。
[0016]优选的，上述步骤(3)中：双苄基季铵盐的制备方法为：将正辛酸与二甲苯按质量比1:5～1.5:5混合并升温至90～92℃，再加入正辛酸质量0.8～0.83倍的四乙烯五胺，升温至130～140℃完全脱水后，在升温至230～240℃，反应8～10h，降温至90～100℃，加入正辛酸质量0.42～0.48倍的氯化苄，反应3～4h后冷却至室温，制得双苄基季铵盐。
[0017]优选的，上述步骤(3)中：预处理纳米蒙脱土的过程为：将纳米蒙脱土浸泡在质量分数为30％的过氧化氢溶液中，18h后捞出并用1mol/L的氢氧化钠淋洗3～5min，再用去离子水洗涤5～8次，最后在105℃下烘干研磨。
[0018]优选的，上述步骤(4)中：聚邻乙氧基苯胺的制备方法：将邻乙氧基苯胺与1mol/L的盐酸按质量比1:20～1:30混合搅拌均匀后，转移至冰浴，并以3～5ml/min的速率滴加邻乙氧基苯胺质量3～5倍的质量分数为2～3％的过硫酸铵溶液，升温至13～17℃，反应12～24h制得聚邻乙氧基苯胺。
[0019]优选的，上述步骤(5)中：粗骨料、硅酸盐水泥、改性聚乙烯醇纤维、改性基质沥青、聚羧酸减水剂和水的质量比为28:14:0.8:4:0.5:8～35:20:2:8:1:10。
[0020]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
[0021]本专利技术制备的抗车辙耐老化混凝土，包括粗骨料、硅酸盐水泥、改性聚乙烯醇纤维、改性基质沥青、聚羧酸减水剂和水；
[0022]改性聚乙烯醇纤维是聚乙烯醇纤维与改性三聚氰胺甲醛树脂反应后再引入丙烯腈制得；改性三聚氰胺甲醛树脂是对苯二胺与三聚氰胺甲醛树脂反应制得；聚乙烯醇纤维与改性三聚氰胺甲醛树脂进行缩醛化反应，在聚乙烯醇纤维上引入氨基，在引入丙烯腈在表面形成聚丙烯腈支链，再进行水解将氰基转化为羧基，再与聚乙烯醇纤维上引入氨基，生成酰胺，聚乙烯醇纤维与三聚氰胺甲醛树脂、聚丙烯腈形成重叠三维立体网络结构，改善混凝土内部的细观结构，增强混凝土硬化后期的韧性，从而使得混凝土的抗车辙性增强；
[0023]改性基质沥青包括基质沥青、改性蒙脱土、脱硫胶粉和碳纤维；改性蒙脱土是用聚
邻乙氧基苯胺、双苄基季铵盐与纳米蒙脱土反应制得；季铵盐阳离子与蒙脱土层间的阳离子交换增大层间距，并引入双苄基，使得空间位阻增大，进一步增大层间距，再将聚邻乙氧基苯胺插层到蒙脱土中，再与基质沥青共混，增强改性基质沥青的耐高温性，使得混凝土耐老化；基质沥青上的羟基还能够与改性聚乙烯醇纤维上的酰胺基反应，使得改性基质沥青的黏性、韧性增强，软化点升高，进一步增强耐高温性。
具体实施方式
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗车辙耐老化混凝土，其特征在于，所述抗车辙耐老化混凝土包括粗骨料、硅酸盐水泥、改性聚乙烯醇纤维、改性基质沥青、聚羧酸减水剂和水。2.根据权利要求1所述的一种抗车辙耐老化混凝土，其特征在于，所述改性聚乙烯醇纤维是与改性三聚氰胺甲醛树脂反应后再引入丙烯腈制得；所述改性三聚氰胺甲醛树脂是对苯二胺与三聚氰胺甲醛树脂反应制得。3.根据权利要求1所述的一种抗车辙耐老化混凝土，其特征在于，所述改性基质沥青包括基质沥青、改性蒙脱土、脱硫胶粉和碳纤维。4.根据权利要求3所述的一种抗车辙耐老化混凝土，其特征在于，所述改性蒙脱土是用聚邻乙氧基苯胺、双苄基季铵盐与纳米蒙脱土反应制得。5.一种抗车辙耐老化混凝土的制备方法，其特征在于，所述抗车辙耐老化混凝土的制备方法，包括以下具体步骤：(1)将聚乙烯醇纤维置于聚乙烯醇纤维质量3～5倍的去离子水中，升温至80～90℃并用磷酸调节pH至3～4，加入聚乙烯醇纤维质量1.1～1.3倍的改性三聚氰胺甲醛树脂，保温反应5～8h，离心并用去离子水洗涤3～5次，干燥至恒重，制得改性聚乙烯醇纤维坯料；(2)将改性聚乙烯醇纤维坯料分散在改性聚乙烯醇纤维坯料质量20～25倍的二甲基甲酰胺中，浸泡12～15h，加入改性聚乙烯醇纤维坯料质量10～15倍的丙烯腈和改性聚乙烯醇纤维坯料质量100～120倍的质量分数为1～3％的硫酸铈铵溶液，搅拌均匀后加入改性聚乙烯醇纤维坯料质量3～4倍的浓硫酸，通氮气置换空气，并在氮气氛围下反应6～8h，过滤并用依次二甲基甲酰胺和去离子水洗涤3～5次，再浸泡在质量分数为15～20％的氢氧化钠溶液中，升温至40～50％，反应1～3h后捞出，用去离子水洗涤3～5次，干燥至恒重，制得改性聚乙烯醇纤维；(3)将预处理纳米蒙脱土配置成20～30g/L的蒙脱土悬浊液，加入蒙脱土悬浊液质量3～4倍的质量分数为5～8％的双苄基季铵盐溶液，置于振荡器中震荡24h，转速为150～200rpm，温度为60～70℃，震荡后离心并用去离子水洗涤3～5次，在60～70℃下真空干燥、研磨，制得预改性蒙脱土；(4)将预改性蒙脱土浸泡在聚邻乙氧基苯胺中，24～48h后离心并用去离子水洗涤3～5次，干燥至恒重，制得改性蒙脱土；将基质沥青加热至140～160℃，加入基质沥青质量0.08～0.12倍的碳纤维并200～600rpm搅拌10～20min，再加入基质沥青质量0.08～0.12倍的脱硫胶粉和基质沥青质量0.04～0.15倍的改性蒙脱土，继续搅拌5～15min，转移至...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍保雷，
申请(专利权)人：霍保雷，
类型：发明
国别省市：