一种碱激发矿渣混凝土及其制备方法技术

本申请涉及混凝土技术领域，具体公开了一种碱激发矿渣混凝土及其制备方法。本申请的碱激发矿渣混凝土，主要由如下原料制成：水泥、水、再生粗骨料、细钢渣集料、矿渣、外加剂、水玻璃、改性玻璃纤维，改性玻璃纤维的制备方法，包括如下步骤：将玻璃纤维浸渍在甲基含氢硅油中，取出烘干，得到预处理玻璃纤维；将预处理玻璃纤维浸渍在弹性溶液中，取出，烘干，即得，弹性溶液主要由如下原料制成：丙烯酸乳液、丁苯胶乳、硫酸钙晶须、弹性剂、水、高岭土；制备方法，包括如下步骤：将再生粗骨料、细钢渣集料、矿渣、外加剂、改性玻璃纤维、水玻璃混合，得到混合物；将水泥、水混合，加入混合物，即得。本申请的混凝土防水性能和抗压强度较佳。请的混凝土防水性能和抗压强度较佳。

【技术实现步骤摘要】
一种碱激发矿渣混凝土及其制备方法


[0001]本申请涉及混凝土制备
，更具体地说，它涉及一种碱激发矿渣混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]粒化高炉矿粉是炼铁时产生的废渣，经水淬急冷后研磨而成，是黑色冶金工业的主要固体废弃物，具有特殊的铝硅酸盐结构。矿渣是一种具有潜在水硬性的活性矿物材料，2009年以来，我国粒化高炉矿渣的年产量达到2亿吨以上,绝大多数的粒化高炉矿渣被水泥和混凝土工业所利用,是混凝上工业生产实现绿色节能低碳环保的首选材料。
[0003]相比于普通硅酸盐水泥混凝士，碱激发矿渣混凝土具有凝结时间快的特点，这可有效缩短脱模时间,结构可以早期加荷，从而大大加快预制构件工业化生产进度,缩短工期。碱激发矿渣混凝土胶凝材料主要原料为工业副产物或工业废渣，资源丰富，价格低廉。
[0004]目前，碱激发矿渣混凝土应用于钢筋混凝土结构时，还存在一些问题。其中，碳化是导致钢筋混凝土结构耐久性较低的原因，当碳化超过混凝土的保护层时，在水与空气存在的条件下，会使混凝土失去对钢筋的保护作用，从而降低钢筋混凝土结构的耐久性。
[0005]为了提高钢筋混凝土结构的耐久性，通常在混凝土表面涂抹一层防水涂料，形成防水涂层。防水涂层在使用时使用效果不佳。因此，急需制备一种防水性能好的碱激发矿渣混凝土。

技术实现思路

[0006]为了提高碱激发矿渣混凝土的防水性，本申请提供一种碱激发矿渣混凝土及其制备方法。
[0007]第一方面，本申请提供一种碱激发矿渣混凝土，采用如下的技术方案：一种碱激发矿渣混凝土，主要由如下重量份数的原料制成：水泥20
‑
30份、水6
‑
10份、再生粗骨料80
‑
120份、细钢渣集料60
‑
70份、矿渣5
‑
10份、外加剂0.5
‑
1份、改性玻璃纤维3
‑
8份、水玻璃2
‑
3份，所述改性玻璃纤维的制备方法，包括如下步骤：S1、玻璃纤维预处理：将玻璃纤维浸渍在甲基含氢硅油中，取出烘干，得到预处理玻璃纤维；S2、改性玻璃纤维的制备：将步骤S1制得的预处理玻璃纤维浸渍在弹性溶液中，取出，烘干，即得，其中弹性溶液主要由如下重量份数的原料制成：丙烯酸乳液10
‑
20份、丁苯胶乳10
‑
20份、硫酸钙晶须2
‑
3份、弹性剂5
‑
10份、水5
‑
10份、高岭土3
‑
5份，所述弹性剂为橡胶颗粒、聚氨酯弹性体中的至少一种。
[0008]通过采用上述技术方案，本申请通过在混凝土中加入改性玻璃纤维，改性玻璃纤维是将玻璃纤维浸渍在弹性溶液中，弹性溶液中的弹性剂在丙烯酸乳液的作用下，粘附在玻璃纤维表面，形成一层弹性层，弹性剂相互抵接，有助于增强混凝土的密度，且弹性剂憎水性佳，以便进一步增强混凝土的防水性，玻璃纤维表面有无数微细凹槽，横向为不规则的椭圆形，横截面上布满了孔隙，且边缘有裂纹，由此，增加了玻璃纤维表面丙烯酸乳液的含
量，进一步增强弹性剂在玻璃纤维表面分布的稳定性，从而提高混凝土的抗压强度和防水性。
[0009]优选的，所述弹性剂由橡胶颗粒和聚氨酯弹性体按质量比(1
‑
2):(4
‑
5)组成。
[0010]通过采用上述技术方案，弹性剂由橡胶颗粒和聚氨酯弹性体两种组分复配得到，对两种组分的质量比进行调整，使得两种组分的质量比达到最佳，聚氨酯弹性体是一种嵌段聚合物，一般由硬段和软段两个部分组成，硬段与硬段互相交替排列有序，形成重复结构结晶单元，赋予弹性体以高强度、刚性和高熔点等性能；软段则无序卷曲排列，形成无定型区，给予弹性体以柔性、弹性、吸湿性和耐低温性能；聚氨酯弹性体具有优异的耐磨性、韧性和高弹性，且聚氨酯弹性体与橡胶颗粒相容性较佳，橡胶颗粒不具有吸水性，且表面呈现出不规则的凸凹形状，较为粗糙，与聚氨酯弹性体相容性较佳，有助于进一步增强玻璃纤维表面弹性层的稳定性和强度。
[0011]优选的，所述橡胶颗粒与聚氨酯弹性体的粒径比为(5
‑
7):(1
‑
2)。
[0012]优选的，所述橡胶颗粒为三元乙丙橡胶颗粒。
[0013]通过采用上述技术方案，对橡胶颗粒、聚氨酯弹性体两种物质的粒径进行调整，使得两种组分的粒径比达到最佳，以便更好的发挥橡胶颗粒、聚氨酯弹性体的弹性作用，提高弹性溶液在玻璃纤维表面形成的弹性层的弹性强度和弹性稳定性，橡胶颗粒的粒径大于聚氨酯弹性体的粒径，橡胶颗粒分布在玻璃纤维表面形成弹性层的骨架，相邻橡胶颗粒之间形成孔隙，聚氨酯弹性体填充在橡胶颗粒形成的孔隙中，以便提高弹性层的密实度，进而提高弹性层的强度。
[0014]优选的，所述橡胶颗粒为改性橡胶颗粒，所述改性橡胶颗粒的制备方法，包括如下步骤：将橡胶颗粒粗糙化，浸渍在苯丙乳液中，得到预处理橡胶颗粒，将预处理橡胶颗粒与短切玄武岩纤维混合，干燥，即得。
[0015]通过采用上述技术方案，橡胶颗粒经过粗糙化后，表面变的更加粗糙，与苯丙乳液接触的表面积更大，橡胶颗粒表面粘附的苯丙乳液含量增加，粘性增加，便于增加短切玄武岩纤维在橡胶颗粒表面粘附的稳定性，短切玄武岩纤维在橡胶颗粒表面形成交错的网络结构，且短切玄武岩纤维力学性能和相容性较佳，具有较高的抗拉强度、高弹性模量、耐腐蚀性，以便增强橡胶颗粒的强度，进而增强弹性层的强度，进而提高改性玻璃纤维的强度。
[0016]优选的，所述玻璃纤维为网状玻璃纤维。
[0017]通过采用上述技术方案，网状玻璃纤维外观为多根玻璃纤维单丝相互交连而成的网状结构，当网状玻璃纤维投入到混凝土中后，在混凝土搅拌过程中，纤维单丝间的横向连接经过混凝土自身的揉搓和摩擦作用而破坏,形成单丝或网状结构充分张开,从而实现数量众多的改性网状玻璃纤维增强混凝土的效果。
[0018]优选的，所述混凝土中还包括3
‑
5份的防水剂，所述防水剂由膨润土、四针状氧化锌晶须按质量比(1
‑
2):(3
‑
5)组成。
[0019]通过采用上述技术方案，膨润土中的蒙脱石晶体具有较大的离子交换性能，当蒙脱石遇水后，水分子能够进入膨润土单位晶层之间引起晶格膨胀，与水接触48h后完全水化，水化使得膨润土吸水膨胀体积增加，由此形成一道天然的隔水屏障，可能阻断混凝土中水分传输的通道，且膨润土具有迁移的作用，可能填补混凝土中形成的裂纹；四针状氧化锌晶须的结构为四针状三维结构，基于四针状氧化锌晶须的立体三维结构，四针状氧化锌晶
须容易在混凝土中均匀分布，在混凝土中与改性玻璃纤维协同配合，共同起到骨架作用。
[0020]优选的，所述膨润土为改性膨润土，改性膨润土的制备方法，包括如下步骤：将胶粉、高岭土、膨润土、水混合均匀，烘干粉碎，即得。
[0021]优选的，所述膨润土与水的质量比本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碱激发矿渣混凝土，其特征在于，主要由如下重量份数的原料制成：水泥20
‑
30份、水6
‑
10份、再生粗骨料80
‑
120份、细钢渣集料60
‑
70份、矿渣5
‑
10份、外加剂0.5
‑
1份、改性玻璃纤维3
‑
8份、水玻璃2
‑
3份，所述改性玻璃纤维的制备方法，包括如下步骤：S1、玻璃纤维预处理：将玻璃纤维浸渍在甲基含氢硅油中，取出烘干，得到预处理玻璃纤维；S2、改性玻璃纤维的制备：将步骤S1制得的预处理玻璃纤维浸渍在弹性溶液中，取出，烘干，即得，其中弹性溶液主要由如下重量份数的原料制成：丙烯酸乳液10
‑
20份、丁苯胶乳10
‑
20份、硫酸钙晶须2
‑
3份、弹性剂5
‑
10份、水5
‑
10份、高岭土3
‑
5份，所述弹性剂为橡胶颗粒、聚氨酯弹性体中的至少一种。2.根据权利要求1所述的一种碱激发矿渣混凝土，其特征在于：所述弹性剂由橡胶颗粒和聚氨酯弹性体按质量比(1
‑
2):(4
‑
5)组成。3.根据权利要求2所述的一种碱激发矿渣混凝土，其特征在于：所述橡胶颗粒与聚氨酯弹性体的粒径比为(5
‑
7):(1
‑
2)。4.根据权利要求2所述的一种碱激发矿渣混凝土，其特征在于：所述橡胶颗粒为改性橡胶颗粒，所述改性橡胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴广胜，袁青波，
申请(专利权)人：河南兴达商砼有限公司，
类型：发明
国别省市：