一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：多孔杂化纤维改性再生骨料1000

【技术实现步骤摘要】
一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料
，具体涉及一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国经济的快速发展，城镇化不断深入，老旧房屋的拆除以及公共服务设施的升级，造成了大量建筑废弃物的堆积，不仅污染了生态环境，且会造成一定的资源浪费。此外，经济的快速发展，使得人民对于生活环境的质量要求日益增高，较多南方城市夏季造受着城市内涝的困扰，无法满足城市化的进程，基于该问题，国家积极推进海绵城市的建设。海绵城市的路面不仅仅需要要求路面强度高，且需要考虑路面的透水性，透水混凝土以其适度的强度和高渗透性，广泛应用于海绵城市路面的建设中。
[0003]透水混凝土包括骨料、水泥、掺合料、水等材料，具有多孔结构。与常见的混凝土不一样，透水混凝土中的骨料为粗骨料，并采用水泥基胶凝材料作为粘结剂，最终形成一种具有骨架
‑
空隙结构的材料。申请号为202110374372.0的专利提供了一种生态透水混凝土制备方法，该生态透水混凝土包括透水混凝土基层、透水混凝土面层以及罩面层，该透水混凝土原料及其重量份如下：包括100～120份的骨料、50～100份的冶金工业钢渣，300～400份的水泥、10～15份的掺合料、3～10份的外加剂、0.5～2份的色粉以及40～50份的水。申请号为201811235531.3提供了一种再生集料透水混凝土的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)确定再生集料透水混凝土的级配及空隙率，其中，所述再生集料透水混凝土的的空隙率为25％；用体积法设计再生集料透水混凝土的配合比，所述配合比为：再生集料、水泥、水的重量比为130：150:34：36:16：19；(3)二次投料法拌和混合料；(4)插捣法成型得到所述再生集料透水混凝土。由上述现有技术可知，在透水混凝土中添加纤维能在一定程度上改善混凝土的力学性能，但是纤维的添加会影响混凝土的透水性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土及其制备方法，本专利技术采用静电纺丝工艺制备多孔碳纤维，然后与氧化石墨烯和再生骨料混合改性，最后加入到基体中，制得性能优异的透水混凝土，本专利技术提供的方法操作简单，制得的混凝土不仅透水性好，且力学性能佳。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：
[0006]一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土，以重量份计，包括以下组分：
[0007]多孔杂化纤维改性再生骨料1000
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1200份，水泥280
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320份，水90
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100份，硅灰300
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320份，减水剂6.5
‑
7份；
[0008]所述多孔杂化纤维改性再生骨料的制备方法为：
[0009]将聚丙烯腈和聚甲基丙烯酸甲酯加入溶解在N,N
‑
二甲基甲酰胺中，加热至搅拌至
固体溶解制得纺丝液，采用静电纺丝工艺制得纤维，将纤维置于马弗炉内依次进行预氧化和高温炭化处理，制得多孔碳纤维；将多孔碳纤维与氧化石墨烯分散液混合超声处理，之后加入再生骨料，搅拌处理，之后进行干燥制得。
[0010]作为上述技术方案的优选，所述聚丙烯腈和聚甲基丙烯酸甲酯的质量比为7：(2
‑
5)。
[0011]作为上述技术方案的优选，所述静电纺丝工艺的条件为：喷嘴与接收板的距离为10
‑
15cm，纺丝电压为15KV，纺丝速度为0.3
‑
0.5ml/h。
[0012]作为上述技术方案的优选，所述预氧化的条件为首先以5℃/min的速率升温至100℃保温处理30min，然后以1℃/min的速率升温至250℃保温处理2h。
[0013]作为上述技术方案的优选，所述高温炭化处理的温度为800℃，时间为4
‑
6h。
[0014]作为上述技术方案的优选，所述水泥为P.O42.5级水泥；所述再生骨料为建筑垃圾由建筑垃圾破碎、筛分制得，其平均粒径大小为8
‑
11mm，表观密度为2523kg/m3，压碎值为15.33％，空隙率为48.03％；所述减水剂为聚羧酸盐类减水剂。
[0015]作为上述技术方案的优选，所述氧化石墨烯分散液的浓度为0.03
‑
0.05％，所述多孔碳纤维、氧化石墨烯分散液、再生骨料的质量比为3：(80
‑
100)：。
[0016]作为上述技术方案的优选，所述超声处理的功率为500
‑
800W，时间为30
‑
60min；所述搅拌处理的搅拌转速为1000
‑
2000转/分，时间为50
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100min。
[0017]为了更好的理解本专利技术，本专利技术还提供了以下技术方案：
[0018]一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0019]将多孔杂化纤维改性再生骨料、水泥混合搅拌均匀后加入水继续搅拌处理，之后加入硅灰、减水剂，混合均匀后置于模具内进行成型，之后脱模，脱模后的材料标准养护，制得透水混凝土。
[0020]作为上述技术方案的优选，所述养护的时间为28天。
[0021]由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0022]本专利技术提供的透水混凝土，包括多孔杂化纤维改性再生骨料、水泥、水、硅灰和减水剂，多孔杂化纤维改性再生骨料为多孔碳纤维与氧化石墨烯杂化后来对再生骨料进行改性，氧化石墨烯不仅强度大，且比表面积高，其表面的含氧基团可以参与水泥的水化反应，进而提高混凝土的强度；多孔碳纤维比表面积大，强度高，具有多孔结构，其加入到基体中不仅可以改善材料的力学性能且可以改善混凝土的透水性能；本专利技术将制得的多孔碳纤维与氧化石墨烯的分散液进行混合，多孔碳纤维进入到氧化石墨烯的片层间，然后与再生骨料进行混合，多孔碳纤维和氧化石墨烯分散性好，且在再生骨料中形成骨架，有效提高了材料的力学性能。
具体实施方式
[0023]下面结合实施例进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。
[0024]实施例1
[0025]将7g聚丙烯腈和3g聚甲基丙烯酸甲酯溶解在100mlN,N
‑
二甲基甲酰胺中，加热至60℃搅拌至固体溶解制得纺丝液，采用静电纺丝工艺制得纤维，静电纺丝时控制喷嘴与接
收板的距离为10cm，纺丝电压为15KV，纺丝速度为0.3ml/h；将制得的纤维置于马弗炉内首先以5℃/min的速率升温至100℃预氧化处理30min，然后以1℃/min的速率升温至250℃预氧化处理2h，再升温至800℃高温炭化处理4h，制得多孔碳纤维；将3g多孔碳纤维与80g浓度为0.05％氧化石墨烯分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：多孔杂化纤维改性再生骨料1000
‑
1200份，水泥280
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320份，水90
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100份，硅灰300
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320份，减水剂6.5
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7份；所述多孔杂化纤维改性再生骨料的制备方法为：将聚丙烯腈和聚甲基丙烯酸甲酯溶解在N,N
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二甲基甲酰胺中，加热搅拌至固体溶解制得纺丝液，采用静电纺丝工艺制得纤维，将纤维置于马弗炉内依次进行预氧化和高温炭化处理，制得多孔碳纤维；将多孔碳纤维与氧化石墨烯分散液混合超声处理，之后加入再生骨料，搅拌处理，之后进行干燥制得。2.根据权利要求1所述的一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土，其特征在于，所述聚丙烯腈和聚甲基丙烯酸甲酯的质量比为7：(2
‑
5)。3.根据权利要求1所述的一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土，其特征在于，所述静电纺丝工艺的条件为：喷嘴与接收板的距离为10
‑
15cm，纺丝电压为15KV，纺丝速度为0.3
‑
0.5ml/h。4.根据权利要求1所述的一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土，其特征在于，所述预氧化的条件为首先以5℃/min的速率升温至100℃保温处理30min，然后以1℃/min的速率升温至250℃保温处理2h。5.根据权利要求1所述的一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤薇，蒋晓燕，蔡莉莉，洪峰，
申请(专利权)人：绍兴职业技术学院，
类型：发明
国别省市：