一种高强抗裂停机坪混凝土及其制备方法技术

本申请涉及混凝土技术领域，具体公开了一种高强抗裂停机坪混凝土及其制备方法，所述混凝土包括以下重量份原料：水泥、砂、碎石、外加剂、水、聚乙二醇单甲醚、硬脂酸、月桂酸二乙醇酰胺、聚丙烯酰胺、氨化改性秸秆粉和改性聚丙烯纤维，其中改性聚丙烯纤维由丙烯酸和二乙烯基苯接枝聚丙烯纤维改性后得到；其制备方法包括以下步骤：将外加剂加入水中，然后加入月桂酸二乙醇酰胺、聚乙二醇单甲醚和硬脂酸，得到水溶液；将水泥、氨化改性秸秆粉和改性聚丙烯纤维混合，加入聚丙烯酰胺，混合，再加入碎石和砂，混合，加入水溶液，混合搅拌，即得。本申请具有缓解混凝土由于干缩变形和温度收缩引起裂缝，提升耐久性能，同时具有更高的力学性能的特点。特点。

【技术实现步骤摘要】
一种高强抗裂停机坪混凝土及其制备方法


[0001]本申请涉及混凝土
，更具体地说，它涉及一种高强抗裂停机坪混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]停机坪作为承载飞机运行及其附属荷载的结构，内在质量及其外观要求非常高。
[0003]混凝土一般受到温差和收缩的双重作用影响，极易引起混凝土施工质量问题。尤其停机坪混凝土具有截面大、厚度大的特点，释放的水汽也会带来收缩作用，这就可能导致机场停机坪超厚混凝土受到这种收缩作用而产生裂缝。
[0004]例如混凝土在温度变化时，混凝土表面会在配筋薄弱处首先开裂，产生45度斜角的混凝土裂缝。此外，在机场停机坪竣工的空置期间，如果和外界温度相等，几乎没有内外温度差值，则不会出现明显混凝土施工质量问题；夏季外界温度高于混凝土温度时，会抵偿干缩的作用，表现为不缩也不胀，当冬季外界温度低于楼板温度时，此时会有干缩和收缩的双重作用，加剧收缩，产生收缩的叠加效应，导致混凝土出现裂缝等施工质量问题。
[0005]而混凝土干缩变形使混凝土表面产生较大的拉应力而引起许多裂纹，从而降低混凝土的抗渗、抗冻、抗侵蚀等耐久性能。因此如何缓解混凝土的干缩变形和温度收缩对于停机坪混凝土耐久性具有重要意义。
[0006]目前有添加膨胀剂、减缩剂等措施，但是膨胀剂在水化早期需水量大，使得混凝土的流动性和坍落度降低，和易性不好，还可能会造成钙矾石延迟生成，导致混凝土早期膨胀能损失，而在混凝土凝结硬化后又产生有害的膨胀应力，导致膨胀剂在实际应用中存在的问题不容忽视，一些工程在使用膨胀剂后非但没有达到减缩防裂的效果，反而引起更严重的开裂。而减缩剂的添加对于混凝土的强度尤其是28d强度具有不利影响，因此如何保证混凝土力学性能的同时具有更好的抗裂耐久性对于本领域具有重要意义。

技术实现思路

[0007]为了缓解混凝土由于干缩变形和温度收缩引起裂缝，提升耐久性能，同时具有更高的力学性能，本申请提供一种高强抗裂停机坪混凝土及其制备方法。
[0008]第一方面，本申请提供一种高强抗裂停机坪混凝土，采用如下的技术方案：一种高强抗裂停机坪混凝土，包括以下重量份原料：300
‑
400份水泥、580
‑
650份砂、1300
‑
1400份碎石、5
‑
10份外加剂、100
‑
160份水、5
‑
12份聚乙二醇单甲醚、3
‑
7份硬脂酸、10
‑
15份月桂酸二乙醇酰胺、4
‑
10份聚丙烯酰胺、30
‑
40份氨化改性秸秆粉和35
‑
50份改性聚丙烯纤维，其中改性聚丙烯纤维由丙烯酸和二乙烯基苯接枝聚丙烯纤维改性后得到。
[0009]通过采用上述技术方案，本申请中聚乙二醇单甲醚作为减缩剂可以降低水泥石内孔溶液的表面张力，降低水分散引起的毛细孔收缩应力，进而可以减少水泥混凝土收缩的目的，而硬脂酸具有一定的相变材料，能够通过释水作用来维持内部相对湿度进而抑制其收缩，也可以起到缩减作用，进一步可以降低水泥由于水分变化和温度变化引起的收缩，上
述两者复配使用，从内部抑制和干缩抑制两方面协同缓解混凝土收缩问题，对于混凝土的抗裂性能更优；而改性聚丙烯纤维的添加不止可以起到增强抵抗开裂的塑性抗拉强度，而且能够减少失水面积，使水分迁移困难，从而减少因毛细管失水收缩形成的毛细管张力，进一步缓解收缩引发的开裂等质量问题；氨化改性秸秆粉的添加，秸秆粉可以起到减缓水分蒸发，还能够吸收空气中的水分，从而对于混凝土内外水分蒸发差异起到一定的缓解作用，进一步减缓混凝土的收缩现象，秸秆粉的氨化处理引入氨基，而丙烯酸和二乙烯基苯的添加实现丙烯酸对于聚丙烯纤维表面的接枝，引入羧基基团，改性聚丙烯纤维表面的羧基与氨化改性秸秆粉形成化学作用，再配合聚丙烯酰胺可以降低水分蒸发速率，从而减缓开裂性能，三者相互作用，形成网络结构，进一步提高抗裂性能，而且使得聚乙二醇单甲醚减缩剂分布在网络结构中，降低其挥发，起到更持久的减缩作用。月桂酸二乙醇酰胺的分子由疏水
‑
亲水
‑
疏水三部分组成，不仅可以形成三元水合网，将减缩剂围在中间，发挥更好的减缩作用，而且其可以改善上述有机原料和无机原料的相容性能，解决纤维分散困难问题，起到更好抗裂效果的同时，混凝土的力学性能更好，降低减缩剂的添加对于混凝土力学性能的影响。
[0010]可选的，所述改性聚丙烯纤维由以下方法制得：将丙烯酸纤维浸泡在丙烯酸和有机溶剂的混合溶液中，丙烯酸与有机溶剂的质量比为1：(25
‑
30)，浸泡30
‑
40min后加入二乙烯基苯，二乙烯基苯的添加量为丙烯酸添加量的0.3
‑
0.8wt％。
[0011]通过采用上述技术方案，首先将丙烯酸纤维浸泡在丙烯酸溶液中，使得丙烯酸单体进入纤维表面，然后加入二乙烯基苯，实现聚合，从而在纤维表面形成坚固的含羧基接枝层。
[0012]可选的，加入二乙烯基苯的同时还添加有碳二亚胺盐酸盐，碳二亚胺盐酸盐与二乙烯基苯的添加质量比为1：(0.8
‑
1)。
[0013]通过采用上述技术方案，碳二亚胺盐酸盐的添加可以实现羧基的活化，使得氨化改性秸秆粉的氨基和改性聚丙烯纤维的羧基偶联共价作用，不仅有利于纤维的分散，而且可以进一步提高混凝土的力学性能和抗裂性能。
[0014]可选的，将丙烯酸纤维浸泡之前还经过二甲苯溶液的浸泡。
[0015]通过采用上述技术方案，二甲苯溶液对聚丙烯纤维浸泡后，可以溶解聚丙烯纤维的无定型部分，在纤维表面形成微孔和微裂纹，有助于后续丙烯酸单体和二乙烯基苯的渗透，更加有利于接枝，而且还可以增加纤维表面的粗糙度，更加有利于纤维与水泥基的结合，进一步提升力学性能和抗裂性能。
[0016]可选的，所述氨化改性秸秆粉由以下方法制得：将氨水与碳酸铵在水中溶解，得到氨化剂，然后将氨化剂喷洒在玉米秸秆粉上，25
‑
30℃下密封5
‑
7天，得到氨化改性秸秆粉，其中氨水、碳酸铵与水的质量比为1：(1
‑
1.2)：(2
‑
3)，氨化剂的喷洒量为50
‑
60ml/kg。
[0017]通过采用上述技术方案，上述处理实现对于秸秆粉的氨化，引入氨基基团。
[0018]可选的，所述混凝土原料还包括10
‑
15重量份钢纤维。
[0019]通过采用上述技术方案，钢纤维的添加进一步提高混凝土的力学性能。
[0020]第二方面，本申请提供一种高强抗裂停机坪混凝土的制备方法，采用如下的技术
方案：一种高强抗裂停机坪混凝土的制备方法，包括以下步骤：将外加剂加入水中，然后加入月桂酸二乙醇酰胺、聚乙二醇单甲醚和硬脂酸，得到水溶液；将水泥、氨化改性秸秆粉和改性聚丙烯纤维混合，然后加入聚丙烯酰胺，混合，再本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强抗裂停机坪混凝土，其特征在于，包括以下重量份原料：300
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400份水泥、580
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650份砂、1300
‑
1400份碎石、5
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10份外加剂、100
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160份水、5
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12份聚乙二醇单甲醚、3
‑
7份硬脂酸、10
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15份月桂酸二乙醇酰胺、4
‑
10份聚丙烯酰胺、30
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40份氨化改性秸秆粉和35
‑
50份改性聚丙烯纤维，其中改性聚丙烯纤维由丙烯酸和二乙烯基苯接枝聚丙烯纤维改性后得到。2.根据权利要求1所述的一种高强抗裂停机坪混凝土，其特征在于：所述改性聚丙烯纤维由以下方法制得：将丙烯酸纤维浸泡在丙烯酸和有机溶剂的混合溶液中，丙烯酸与有机溶剂的质量比为1：（25
‑
30），浸泡30
‑
40min后加入二乙烯基苯，二乙烯基苯的添加量为丙烯酸添加量的0.3
‑
0.8wt%。3.根据权利要求2所述的一种高强抗裂停机坪混凝土，其特征在于：加入二乙烯基苯的同时还添加有碳二亚胺盐酸盐，碳二亚胺盐酸盐与二乙烯基苯的添加质量比为1：（0.8
‑
1）。4.根据权利要求2所述的一种高强抗裂停机坪混凝土，其特征在于：将丙烯酸纤维浸泡之前还经过二甲苯溶液的浸泡。5.根据权利要求1所述的一种高强抗裂停机坪混凝土，其特征在于：所述氨化改性秸秆粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：于佳生，洪钊然，侯海涛，曾毅，王光耀，胡成，李畅，黄帅，胡立业，杨怀鹏，刘磊，
申请(专利权)人：中建一局集团第一建筑有限公司，
类型：发明
国别省市：