一种超疏水再生混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术涉及混凝土加工技术领域，具体涉及一种超疏水再生混凝土及其制备方法，包含以下重量份的原料：水泥100

【技术实现步骤摘要】
一种超疏水再生混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术涉及混凝土加工
，具体为一种超疏水再生混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着城市的改造，造成城市中大量废弃建筑物形成建筑垃圾，这些建筑垃圾的处理不仅需要大面积的堆场，而且还花费大量的人力物力。随着建筑科学的发展，有效利用建筑垃圾成为一个新的课题。将废弃建筑物混凝土形成的建筑垃圾通过碎化后形成再生混凝土进行循环利用，不仅处理了大量的建筑垃圾，而且也节省了建筑材料。通过将废弃的混凝土块作为再生粗骨料，经过破碎、清洗、分级后，按一定比例与级配混合，部分或全部代替砂石等天然粗骨料，再加入水泥、水等配而成的新混凝土，实现了废旧资源的再利用。
[0003]例如现有技术中，一种再生混凝土骨料的制备工艺及应用其的再生混凝土，通过对再生混凝土骨料进行强化处理，降低再生混凝土骨料的孔隙率和吸水率，提高再生混凝土骨料的机械强度，从而提高再生混凝土的机械强度和耐久性，提高再生混凝土适用范围；但是，再生混凝土骨料破碎的过程中，骨料内部会产生微小裂缝，容易造成混凝土的吸水率高、孔隙率大、表观密度低等缺陷，从而导致再生混凝土的强度较低、耐久性较差，只能用于回填、路基等非结构非承重混凝土领域，造成再生混凝土的应用领域受到使得限制，再生混凝土的利用率非常低。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种超疏水再生混凝土及其制备方法，通过在混凝土中加入改性碳纤维，能够对混凝土中的微孔进行填充，由于改性碳纤维具有超强的疏水性能，能够阻挡水的渗透，同时，改性碳纤维还能够在混凝土中相互搭接形成高密度的交联网络，不仅可以起到骨架支撑作用，有效分散和传递应力，提高再生混凝土的强度，同时还可以延长水分子的渗透路径，起到延缓甚至阻碍水分子渗透的作用，而且可以对水分子的渗透起到一定的截留作用，从而进一步阻挡水的渗透，从而使得混凝土具有很好的疏水性，实现了混凝土的高强度、高耐久性和高抗渗性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种超疏水再生混凝土，所述再生混凝土包含以下重量份的原料：水泥100
‑
130份、砂400
‑
460份、石子600
‑
680份、再生混凝土颗粒300
‑
350份、改性碳纤维50
‑
70份、减水剂0.5
‑
0.8份、引气剂0.2
‑
0.4份、水120
‑
150份。
[0007]作为本专利技术的进一步优选方案，所述减水剂为聚羧酸系高效减水剂；
[0008]所述引气剂为松香树脂类引气剂、烷基苯磺酸盐类引气剂中任意一种；
[0009]作为本专利技术的进一步优选方案，所述改性碳纤维的制备方法如下：
[0010]1)在室温下，将适量的乙醇和氨水混合均匀，然后加入正硅酸乙酯和去离子水，搅拌3
‑
5h，形成二氧化硅溶胶；
[0011]2)将适量的二氧化硅溶胶和乙醇倒入容器中，搅拌均匀后加入棕榈酸，在水浴条
件下搅拌2
‑
5h，再将适量的预水解的3
‑
氨丙基三甲氧基硅烷加入到容器中，继续搅拌反应15
‑
30min，待反应结束后冷却至室温，烘干后研磨成细粉，得到复合二氧化硅颗粒；
[0012]3)将适量地复合二氧化硅颗粒分散在乙醇中，然后加入环氧树脂和固化剂，将形成的溶液超声处理30
‑
50min，得到处理液，将碳纤维经预处理后，加入到处理液中，控制固液比为1：(30
‑
60)g/mL，继续超声处理20
‑
30min，取出后在50
‑
60℃烘箱中固化2
‑
4h，即可得到改性碳纤维。
[0013]更进一步，步骤1)中，所述二氧化硅溶胶中，乙醇、氨水、正硅酸乙酯以及去离子水的比例为(100
‑
150)mL：(1.5
‑
4.5)mL：(80
‑
120)mL：(100
‑
130)mL；
[0014]所述氨水的浓度为25
‑
28wt％。
[0015]更进一步，步骤2)中，所述二氧化硅溶胶、乙醇、棕榈酸以及预水解的3
‑
氨丙基三甲氧基硅烷的比例为(30
‑
50)mL：(50
‑
80)mL：(10
‑
13)g：(5
‑
8)mL；
[0016]所述水浴温度为85
‑
90℃。
[0017]更进一步，步骤3)中，所述处理液中，复合二氧化硅颗粒、乙醇、环氧树脂、固化剂的比例为(2
‑
5)g：(30
‑
50)mL：(2
‑
4)mL：(0.5
‑
0.8)mL；
[0018]所述固化剂为乙二胺、己二胺、二乙烯三胺中至少一种。
[0019]作为本专利技术的进一步优选方案，所述碳纤维的预处理，具体操作如下：
[0020]1)称取适量的金刚石粉末，超声分散于甘油中，得到悬浮液，将碳纤维加入到悬浮液中，机械搅拌1
‑
3h，再超声处理80
‑
130min，待处理结束后，用去离子水进行反复冲洗；
[0021]2)将上述处理过的碳纤维用氮气干燥后，转移至反应腔体中，采用气相沉淀法，在碳纤维表面沉积纳米金刚石颗粒，其通入的气体为丙酮和氢气，丙酮采用氢气鼓泡的方式带入反应腔体中，待处理结束后即可。
[0022]更进一步，步骤1)中，所述金刚石粉末地粒径为1
‑
5μm；
[0023]所述悬浮液地浓度为1
‑
3g/L；
[0024]所述碳纤维与悬浮液的质量体积比为1：(30
‑
50)g/mL；
[0025]所述机械搅拌的转速为1000
‑
2000r/min；
[0026]所述超声处理的功率为500
‑
800W。
[0027]更进一步，步骤2)中，所述丙酮和氢气的流量比为(90
‑
110)：200；
[0028]所述反应腔体中，气压为1.3
‑
2.5kPa，钽丝高度为6
‑
8mm，生长功率为1900
‑
2100W，生长时间为15
‑
25min。
[0029]一种超疏水再生混凝土的制备方法，具体制备方法如下：
[0030]将砂、石子、再生混凝土颗粒和水进行混合搅拌，搅拌1
‑
2h，得第一混合物，将减水剂、水泥、引气剂加入第一混合物中，搅拌均匀，得第二混合物，将改性碳纤维加入第二混合物内，搅拌1
‑
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超疏水再生混凝土，其特征在于，所述再生混凝土包含以下重量份的原料：水泥100
‑
130份、砂400
‑
460份、石子600
‑
680份、再生混凝土颗粒300
‑
350份、改性碳纤维50
‑
70份、减水剂0.5
‑
0.8份、引气剂0.2
‑
0.4份、水120
‑
150份。2.根据权利要求1所述的一种超疏水再生混凝土，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸系高效减水剂；所述引气剂为松香树脂类引气剂、烷基苯磺酸盐类引气剂中任意一种；3.根据权利要求1所述的一种超疏水再生混凝土，其特征在于，所述改性碳纤维的制备方法如下：1)在室温下，将适量的乙醇和氨水混合均匀，然后加入正硅酸乙酯和去离子水，搅拌3
‑
5h，形成二氧化硅溶胶；2)将适量的二氧化硅溶胶和乙醇倒入容器中，搅拌均匀后加入棕榈酸，在水浴条件下搅拌2
‑
5h，再将适量的预水解的3
‑
氨丙基三甲氧基硅烷加入到容器中，继续搅拌反应15
‑
30min，待反应结束后冷却至室温，烘干后研磨成细粉，得到复合二氧化硅颗粒；3)将适量地复合二氧化硅颗粒分散在乙醇中，然后加入环氧树脂和固化剂，将形成的溶液超声处理30
‑
50min，得到处理液，将碳纤维经预处理后，加入到处理液中，控制固液比为1：(30
‑
60)g/mL，继续超声处理20
‑
30min，取出后在50
‑
60℃烘箱中固化2
‑
4h，即可得到改性碳纤维。4.根据权利要求3所述的一种超疏水再生混凝土，其特征在于，步骤1)中，所述二氧化硅溶胶中，乙醇、氨水、正硅酸乙酯以及去离子水的比例为(100
‑
150)mL：(1.5
‑
4.5)mL：(80
‑
120)mL：(100
‑
130)mL；所述氨水的浓度为25
‑
28wt％。5.根据权利要求3所述的一种超疏水再生混凝土，其特征在于，步骤2)中，所述二氧化硅溶胶、乙醇、棕榈酸以及预水解的3
‑
氨丙基三甲氧基硅烷的比例为(30
‑
50)mL：(50...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡刚，王冬华，朱鑫鑫，罗科技，
申请(专利权)人：南通龙哲混凝土制品有限公司，
类型：发明
国别省市：