CN106116361A - 一种防腐和碳化的混凝土及其制备方法 - Google Patents

一种防腐和碳化的混凝土及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防腐和碳化的混凝土及其制备方法，其由以下组分按重量份数制备而成：硅酸盐水泥500‑640份、砂600‑800份、水250‑300份、丙烯酸酯共聚乳液混合液50‑80份、N‑甲基吡咯烷酮20‑30份、戊二醇缩水甘油醚5‑10份、乙氧基聚乙烯蜡20‑25份、改性橡胶粉50‑70份、防腐颜料5‑10份、增粘剂10‑15份。丙烯酸酯共聚乳液混合液的加入可以有效改善混凝土内部孔结构，形成大量封闭孔，从而阻止毛细孔形成连续贯通的网状结构体系,形成一道“抗碳化带”,抑制二氧化碳侵入；同时以液态聚硫橡胶作为增粘剂、以戊二醇缩水甘油醚为稀释剂和防腐颜料，从而大大提高混凝土的防腐蚀性能。

Description

一种防腐和碳化的混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种混凝土，具体涉及一种防腐和碳化的混凝土及其制备方法。
背景技术
混凝土结构是应用最为广泛的结构之一，我国有约70％的房屋建筑和50％的桥梁结构采用了混凝土结构。随着这些工程结构使用时间的增长，混凝土材料和结构的耐久性破坏越来越受到重视,许多工程结构往往由于耐久性的原因引起使用功能退化，甚至结构破坏,给社会带来了不必要的损失。
混凝土碳化是混凝土重要的耐久性指标之一,由于大气中的二氧化碳或水通过混凝土的裂隙与水泥石中的氢氧化钙反应生成碳酸钙，从而使混凝土的碱度降低,使得混凝土呈现中性化的过程即称为混凝土碳化。碳化过程是由表及里向混凝土内部逐渐扩散的过程，并会使混凝土结构中的钢筋失去钝化膜的保护,极易使钢筋生锈,进而使结构发生破坏；还会引起混凝土收缩(碳化收缩)，容易会使混凝土的表面产生细微的裂缝。随着工业化进程的不断推进，二氧化碳的排放量大增,在产生温室效应的同时,对混凝土结构的耐久性也产生了不利影响。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种防腐和碳化的混凝土及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：
一种防腐和碳化的混凝土，其特征在于：其由以下组分按重量份数制备而成：
硅酸盐水泥500-640份
砂600-800份
水250-300份
丙烯酸酯共聚乳液混合液50-80份
N-甲基吡咯烷酮20-30份
戊二醇缩水甘油醚5-10份
乙氧基聚乙烯蜡20-25份
改性橡胶粉50-70份
防腐颜料5-10份
增粘剂10-15份。
进一步方案，所述丙烯酸酯共聚乳液混合液是由以下组分按重量份数制备而成：
环氧树脂100份
丙烯酸单体10-30份
乳化剂3-15份
引发剂0.5-5份
去离子水100-250份。
进一步方案，所述丙烯酸单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、环氧丙烯酸、丙烯酸乙基、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯和丙烯酸己酯或甲基丙烯酸甲酯；所述引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵。
进一步方案，所述改性橡胶粉是将橡胶粉经硅烷偶联剂改性处理所得。
进一步方案，所述乙氧基聚乙烯蜡是通过将聚乙烯蜡、过氧化二苯甲酰、马来酸酐在130-140℃下保温搅拌2-3小时，得改性聚乙烯蜡；再加入聚乙二醇单甲醚于60-100转/分搅拌3-5分钟，抽滤、干燥所得。
进一步方案，所述防腐颜料为磷酸铁、氧化铁红、碳化硅、陶瓷微珠、云母氧化铁或绢云母；所述增粘剂为液态聚硫橡胶。
本发明的另一个发明目的是提供上述一种防腐和碳化的混凝土的制备方法，制备步骤如下：
(1)将改性橡胶粉加入N-甲基吡咯烷酮的混合液中搅拌成改性橡胶液；
(2)将乙氧基聚乙烯蜡分散到10-12倍去离子水与改性橡胶液进行混合，然后加入丙烯酸酯共聚乳液混合液混合后加入乳化机中进行乳化得乳化液；
(3)将增粘剂、戊二醇缩水甘油醚、防腐颜料进行混合后再进行研磨到其细度＜40μm，然后将其与步骤(2)制备的乳化液进行混合；
(4)将硅酸盐水泥、砂加入水中进行搅拌，在搅拌情况下加入经步骤(3)制备的混合物，制得防腐和碳化的混凝土。
本发明中乙氧基聚乙烯蜡具有很好的表面极性，与橡胶液共混改性后，可以改善废旧橡胶颗粒表面的非极性，增强与水泥基体的相容性，降低表面的张力，使橡胶与水泥浆结合面更加密实，提高了成型混凝土的强度和抗性，从而阻止了二氧化碳的侵入，降低碳化效果，同时由于丙烯酸酯共聚乳液混合液的加入可以有效改善混凝土内部孔结构，形成大量封闭孔，从而阻止毛细孔形成连续贯通的网状结构体系,形成一道“抗碳化带”,对抑制二氧化碳的侵入起到了进一步的增强效果，此外还可以减少混凝土结构内有害孔和缺陷含量,降低水化产物的碱性，促使低强度水化产物向高强度水化产物转变。
另外，本发明中加入液态聚硫橡胶作为增粘剂、以戊二醇缩水甘油醚为稀释剂和防腐颜料，从而大大提高混凝土的防腐蚀性能。
所以本发明制备的混凝土具有很好的抗压抗折强度，减水性、防腐性和防碳化性。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
下面各实施例中乙氧基聚乙烯蜡是通过将聚乙烯蜡、过氧化二苯甲酰、马来酸酐在130-140℃下保温搅拌2-3小时，得改性聚乙烯蜡；再加入聚乙二醇单甲醚于60-100转/分搅拌3-5分钟，抽滤、干燥所得。
实施例1：
(1)将改性橡胶粉50份加入N-甲基吡咯烷酮20份的混合液中搅拌成改性橡胶液；
(2)将环氧树脂100份、丙烯酸10份、乳化剂3份、引发剂过硫酸钾0.5份加入100份去离子水中进行搅拌、乳化，制得丙烯酸酯共聚乳液混合液；
(3)将乙氧基聚乙烯蜡20份分散到10倍去离子水与改性橡胶液进行混合，然后加入丙烯酸酯共聚乳液混合液50份混合后加入乳化机中进行乳化得乳化液；
(4)将增粘剂液态聚硫橡胶10份、戊二醇缩水甘油醚5份、防腐颜料磷酸铁5份进行混合后再进行研磨到其细度＜40μm，然后将其与步骤(2)制备的乳化液进行混合；
(5)将硅酸盐水泥500份、生石膏粉25份、砂600份加入水250份中进行搅拌，在搅拌情况下加入经步骤(4)制备的混合物，制得防腐和碳化的混凝土。
实施例2：
(1)将改性橡胶粉70份加入N-甲基吡咯烷酮30份的混合液中搅拌成改性橡胶液；
(2)将环氧树脂100份、丙烯酸丁酯30份、乳化剂15份、引发剂过硫酸铵5份加入250份去离子水中进行搅拌、乳化，制得丙烯酸酯共聚乳液混合液；
(3)将乙氧基聚乙烯蜡25份分散到12倍去离子水与改性橡胶液进行混合，然后加入丙烯酸酯共聚乳液混合液80份混合后加入乳化机中进行乳化得乳化液；
(4)将增粘剂液态聚硫橡胶15份、戊二醇缩水甘油醚10份、防腐颜料云母氧化铁10份进行混合后再进行研磨到其细度＜40μm，然后将其与步骤(2)制备的乳化液进行混合；
(5)将硅酸盐水泥640份、生石膏粉37份、砂800份加入水300份中进行搅拌，在搅拌情况下加入经步骤(4)制备的混合物，制得防腐和碳化的混凝土。
实施例3：
(1)将改性橡胶粉60份加入N-甲基吡咯烷酮25份的混合液中搅拌成改性橡胶液；
(2)将环氧树脂100份、甲基丙烯酸甲酯20份、乳化剂10份、引发剂过硫酸钾2份加入200份去离子水中进行搅拌、乳化，制得丙烯酸酯共聚乳液混合液。
(3)将乙氧基聚乙烯蜡22份分散到11倍去离子水与改性橡胶液进行混合，然后加入丙烯酸酯共聚乳液混合液70份混合后加入乳化机中进行乳化得乳化液；
(4)将增粘剂液态聚硫橡胶12份、戊二醇缩水甘油醚8份、防腐颜料绢云母8份进行混合后再进行研磨到其细度＜40μm，然后将其与步骤(2)制备的乳化液进行混合；
(5)将硅酸盐水泥600份、生石膏粉30份、砂700份加入水280份中进行搅拌，在搅拌情况下加入经步骤(4)制备的混合物，制得防腐和碳化的混凝土。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种防腐和碳化的混凝土，其特征在于：其由以下组分按重量份数制备而成：
硅酸盐水泥500-640份
砂600-800份
水250-300份
丙烯酸酯共聚乳液混合液50-80份
N-甲基吡咯烷酮20-30份
戊二醇缩水甘油醚5-10份
乙氧基聚乙烯蜡20-25份
改性橡胶粉50-70份
防腐颜料5-10份
增粘剂10-15份。
2.根据权利要求1所述的一种防腐和碳化的混凝土，其特征在于：所述丙烯酸酯共聚乳液混合液是由以下组分按重量份数制备而成：
环氧树脂100份
丙烯酸单体10-30份
乳化剂3-15份
引发剂0.5-5份
去离子水100-250份。
3.根据权利要求2所述的一种防腐和碳化的混凝土，其特征在于：所述丙烯酸单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、环氧丙烯酸、丙烯酸乙基、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯和丙烯酸己酯或甲基丙烯酸甲酯；所述引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵。
4.根据权利要求1所述的一种防腐和碳化的混凝土，其特征在于：所述改性橡胶粉是将橡胶粉经硅烷偶联剂改性处理所得。
5.根据权利要求1所述的一种防腐和碳化的混凝土，其特征在于：所述乙氧基聚乙烯蜡是通过将聚乙烯蜡、过氧化二苯甲酰、马来酸酐在130-140℃下保温搅拌2-3小时，得改性聚乙烯蜡；再加入聚乙二醇单甲醚于60-100转/分搅拌3-5分钟，抽滤、干燥所得。
6.根据权利要求1所述的一种防腐和碳化的混凝土，其特征在于：所述防腐颜料为磷酸铁、氧化铁红、碳化硅、陶瓷微珠、云母氧化铁或绢云母。
7.根据权利要求1所述的一种防腐和碳化的混凝土，其特征在于：所述增粘剂为液态聚硫橡胶。
8.如权利要求1所述的一种防腐和碳化的混凝土的制备方法，其特征在于：制备步骤如下：
(1)将改性橡胶粉加入N-甲基吡咯烷酮的混合液中搅拌成改性橡胶液；
(2)将乙氧基聚乙烯蜡分散到10-12倍去离子水与改性橡胶液进行混合，然后加入丙烯酸酯共聚乳液混合液混合后加入乳化机中进行乳化得乳化液；
(3)将增粘剂、戊二醇缩水甘油醚、防腐颜料进行混合后再进行研磨到其细度＜40μm，然后将其与步骤(2)制备的乳化液进行混合；
(4)将硅酸盐水泥、砂加入水中进行搅拌，在搅拌情况下加入经步骤(3)制备的混合物，制得防腐和碳化的混凝土。
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