一种包含改性聚丙烯纤维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包含改性聚丙烯纤维的透水混凝土及其制备方法，涉及混凝土技术领域。本发明专利技术先由再生粗骨料依次经过第一次浸渍、第二次浸渍、第三次浸渍处理制得改性再生粗骨料，能提高再生粗骨料强度，进而提高混凝土的抗压效果；然后由聚丙烯纤维、碳纤维混合后，经过等离子体处理、紫外光处理制得改性聚丙烯纤维，能抑制混凝土裂纹的产生和扩展，使混凝土具有阻裂效果；由改性再生粗骨料、改性聚丙烯纤维、水泥以及其他添加剂混合制得包含改性聚丙烯纤维的透水混凝土。本发明专利技术制备的混凝土具有阻裂、抗压效果。抗压效果。

【技术实现步骤摘要】
一种包含改性聚丙烯纤维的透水混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术涉及混凝土
，具体为一种包含改性聚丙烯纤维的透水混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]透水混凝土是由粗骨料、水泥、粘结剂和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土，具有透气、透水和重量轻的特点。但是，由于透水混凝土需要保持贯通的孔隙来班组透水性的要求，使得混凝土的抗压、阻裂性能较低，仍有改进的空间。
[0003]聚丙烯纤维是一种有机合成的结构规则的结晶型聚合纤维，是一种弹性模量低于水泥基的较为理想的混凝土添加物，具有很好的耐腐蚀性和力学性能。将聚丙烯纤维掺杂与混凝土中，可提高混凝土整体阻裂性能。但聚丙烯纤维整个分子中没有活性基团，表面光滑，表面能低，与水泥混凝土相容性不强，分散效果差，从而使得聚丙烯纤维与水泥基体粘附性也较差，同时，聚丙烯纤维混凝土在持续的高应力作用下易发生较大的蠕变，产生变形，进而导致裂缝的产生和扩张，严重制约了该纤维在水泥混凝土中的应用。
[0004]再生粗骨料是由建筑拆除废弃混凝土块经破碎、清理、筛分后得到的，利用再生粗骨料配制混凝土可减少水泥的用量，不仅能降低成本且在一定程度上可减少混凝土水化热的产生，适用于大体积混凝土的浇筑。但再生粗骨料具有孔隙率高、吸水率高、强度低等缺点，用来制造混凝土，会使混凝土力学性能下降，从而导致再生粗骨料在混凝土中的应用非常有限。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种包含改性聚丙烯纤维的透水混凝土及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。/>[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种包含改性聚丙烯纤维的透水混凝土及其制备方法，所述包含改性聚丙烯纤维的透水混凝土由改性再生粗骨料、改性聚丙烯纤维、水泥以及其他添加剂混合制得；所述其他添加剂包括减水剂F10、去离子水、苯乙烯丁二烯共聚物。
[0008]进一步的，所述改性再生粗骨料由再生粗骨料依次经过第一次浸渍、第二次浸渍、第三次浸渍处理制得；所述第一次浸渍为：将再生粗骨料浸渍于硅酸钠溶液中一段时间，制得强化再生粗骨料；所述第二次浸渍为：将强化骨料浸渍于(二乙胺基甲基)三甲氧基硅烷乳液中一段时间，得疏水再生粗骨料；所述第三次浸渍为：将疏水再生粗骨料浸渍于5
‑
氯
‑1‑
戊醇溶液中一段时间，得改性再生粗骨料。
[0009]进一步的，所述改性聚丙烯纤维由聚丙烯纤维、碳纤维混合后，经过等离子体处理、紫外光处理制得；所述等离子体处理为：聚丙烯纤维、碳纤维混合后，经氩等离子体处理一段时间，得粗糙化纤维；所述紫外光处理为：粗糙化纤维在紫外光作用下，与丙二烯膦酰氯反应，制得改性聚丙烯纤维。
[0010]进一步的，所述水泥包括60～70份质量的氧化钙、15～25份质量的二氧化硅、5～6份质量的氧化铝、3～6份质量的氧化铁、3～6份质量的氧化镁。
[0011]进一步的，一种包含改性聚丙烯纤维的透水混凝土的制备方法，包括以下制备步骤：
[0012](1)将5
‑
氯
‑1‑
戊醇、二甲基亚砜按质量比9:100～13:100混合，100～200rpm下搅拌10min后，加入5
‑
氯
‑1‑
戊醇质量10～20倍的疏水再生粗骨料，在60～80℃、100～200rpm下反应2～3h后，冷却至室温，50～70℃下干燥24h，得改性再生粗骨料；
[0013](2)将丙酮、丙二烯膦酰氯、二苯甲酮按质量比20:4:2～20:8:3混合，100～200rpm下搅拌10～20min后，加入丙二烯膦酰氯质量2～4倍的粗糙化纤维，浸渍12～24h后，在320～380nm紫外光下辐照3～10h，取纤维，加入纤维质量20倍的去离子水，超声洗涤1h，重复3次，在真空度
‑
0.085MPa、50℃下干燥24h，得改性聚丙烯纤维；
[0014](3)将改性再生粗骨料、改性聚丙烯纤维、水泥、减水剂F10、去离子水、苯乙烯丁二烯共聚物按质量比400:10:100:3:50:5～600:20:150:5:50:10混合，50～150rpm搅拌1～2h后，得包含改性聚丙烯纤维的透水混凝土。
[0015]进一步的，步骤(1)中所述疏水再生粗骨料制备方法为：将(二乙胺基甲基)三甲氧基硅烷、去离子水按质量比1:25～3:25混合，300～500rpm下搅拌30min后，加入(二乙胺基甲基)三甲氧基硅烷质量10～20倍的强化再生粗骨料，浸渍12～24h，室温干燥24～48h，制得疏水再生粗骨料。
[0016]进一步的，所述强化再生粗骨料制备方法为：将硅酸钠、去离子水按质量比3:50～5:50混合，200～300rpm下搅拌30min后，加入硅酸钠质量10～20倍的再生粗骨料，浸渍12～24h，室温干燥24～48h，制得强化再生粗骨料。
[0017]进一步的，步骤(2)中所述粗糙化纤维制备方法为：将碳纤维、聚丙烯纤维按质量比1:3～1:12混合，在电压为5～15kV、频率为50kHz、氩气氛围、真空度为500Pa下等离子体处理10～20min后，在氩气氛围中冷却至室温，得粗糙化纤维。
[0018]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
[0019]本专利技术所述由改性再生粗骨料、改性聚丙烯纤维、水泥以及其他添加剂混合制得包含改性聚丙烯纤维的透水混凝土，保有良好的透水性的同时，增强阻裂、抗压效果。
[0020]首先，改性再生粗骨料由再生粗骨料依次经过第一次浸渍、第二次浸渍、第三次浸渍处理制得；先进行第一次浸渍处理，制得强化再生粗骨料，硅酸钠与骨料发生水化反应，生成水化硅酸钙、水化硅酸铝，渗透、填充到骨料的空隙中，提高再生粗骨料致密性，提高其强度，从而提高混凝土的强度；然后进行第二次浸渍处理，制得疏水再生粗骨料，(二乙胺基甲基)三甲氧基硅烷中硅氧基水解生成羟基，在强化再生粗骨料表面形成硅氧膜，骨料表面密度增大，进一步提高再生粗骨料的强度，增益强度效果，此外，硅氧膜的疏水性可保护再生粗骨料不被水侵蚀，而降低其强度；接着进行第三次浸渍处理，5
‑
氯
‑1‑
戊醇、疏水再生粗骨料中叔胺基团生成季铵结构，能通过锚固作用与提高与水泥结合力，使水泥基与骨料之间的界面过渡区结构更加致密，增益强力效果。
[0021]其次，改性聚丙烯纤维由聚丙烯纤维、碳纤维混合后，经过等离子体处理、紫外光处理制得；先将聚丙烯纤维、碳纤维混合，低弹模的聚丙烯纤维能抑制早期的干缩微裂纹，碳纤维能协调基体变形从而增强混凝土的韧性并抑制裂缝扩展，二者在水泥基中形成的网
状结构，与改性骨料协同受力，使混凝土具有阻裂的效果；然后进行等离子体处理，制得粗糙化纤维，在氩等离子体作用下，纤维表面形成表面微坑，提高纤维表面粗糙度，通过微坑与水泥的机械啮合力提高纤维与基体之间的粘结力，增益阻裂效果；最后进行紫外光处理，制得改性聚丙烯纤维，在紫外光作用下，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种包含改性聚丙烯纤维的透水混凝土，其特征在于，所述包含改性聚丙烯纤维的透水混凝土由改性再生粗骨料、改性聚丙烯纤维、水泥以及其他添加剂混合制得；所述其他添加剂包括减水剂F10、去离子水、苯乙烯丁二烯共聚物。2.根据权利要求1所述的一种包含改性聚丙烯纤维的透水混凝土，其特征在于，所述改性再生粗骨料由再生粗骨料依次经过第一次浸渍、第二次浸渍、第三次浸渍处理制得；所述第一次浸渍为：将再生粗骨料浸渍于硅酸钠溶液中一段时间，制得强化再生粗骨料；所述第二次浸渍为：将强化骨料浸渍于(二乙胺基甲基)三甲氧基硅烷乳液中一段时间，得疏水再生粗骨料；所述第三次浸渍为：将疏水再生粗骨料浸渍于5
‑
氯
‑1‑
戊醇溶液中一段时间，得改性再生粗骨料。3.根据权利要求1所述的一种包含改性聚丙烯纤维的透水混凝土，其特征在于，所述改性聚丙烯纤维由聚丙烯纤维、碳纤维混合后，经过等离子体处理、紫外光处理制得；所述等离子体处理为：聚丙烯纤维、碳纤维混合后，经氩等离子体处理一段时间，得粗糙化纤维；所述紫外光处理为：粗糙化纤维在紫外光作用下，与丙二烯膦酰氯反应，制得改性聚丙烯纤维。4.根据权利要求1所述的一种包含改性聚丙烯纤维的透水混凝土，其特征在于，所述水泥包括60～70份质量的氧化钙、15～25份质量的二氧化硅、5～6份质量的氧化铝、3～6份质量的氧化铁、3～6份质量的氧化镁。5.一种包含改性聚丙烯纤维的透水混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：(1)将5
‑
氯
‑1‑
戊醇、二甲基亚砜按质量比9:100～13:100混合，100～200rpm下搅拌10min后，加入5
‑
氯
‑1‑
戊醇质量10～20倍的疏水再生粗骨料，在60～80℃、100～200rpm下反应2～3h后，冷却至室温，50～70℃下干燥...

【专利技术属性】
技术研发人员：羊中军，罗乃将，倪荣凤，朱宝贵，朱研，纪小敏，宋波，蔡星，
申请(专利权)人：盐城市福奇混凝土有限公司，
类型：发明
国别省市：