CN106116391A - 一种耐火混凝土 - Google Patents

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    • C04B20/02—Treatment
    • C04B20/023—Chemical treatment

Abstract

本发明公开了一种耐火混凝土，其原料按重量份包括：粒化高炉矿渣100‑120份，钾水玻璃8‑12份，氢氧化钠4‑6份，硅酸盐水泥80‑100份，粉煤灰30‑70份，河砂100‑150份，石子200‑250份，改性碳纤维布2‑5份，膨胀珍珠岩8‑15份，硅橡胶胶粉2‑4份，改性聚乙二醇6000 10‑15份，环氧树脂乳液2‑3份，亚甲基双萘磺酸二钠1‑2份，木质素磺酸钠0.5‑1.5份，水65‑75份。本发明耐火性能好，机械性能好。

Description

一种耐火混凝土
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，尤其涉及一种耐火混凝土。
背景技术
混凝土是全世界用量最多的人造材料，同时也是最为重要的建筑结构用材料，其在高温下的安全性越来越受到世界各国的普遍关注。传统硅酸盐水泥混凝土的耐高温、耐火性能并不理想。在火灾的高温作用下，混凝土材料各方面性质的改变使得构件和结构内部发生应力重分布，从而降低结构构件的性能，危及整体结构的安全。火灾下，随着温度的升高混凝土内的材料成分会因高温发生反应而变化，从而直接影响混凝土的力学性能和热工性能。因此，在增加混凝土耐火性能的同时，还需要保证混凝土的机械性能。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐火混凝土，本发明耐火性能好，机械性能好。
本发明提出的一种耐火混凝土，其原料按重量份包括：粒化高炉矿渣100-120份，钾水玻璃8-12份，氢氧化钠4-6份，硅酸盐水泥80-100份，粉煤灰30-70份，河砂100-150份，石子200-250份，改性碳纤维布2-5份，膨胀珍珠岩8-15份，硅橡胶胶粉2-4份，改性聚乙二醇6000 10-15份，环氧树脂乳液2-3份，亚甲基双萘磺酸二钠1-2份，木质素磺酸钠0.5-1.5份，水65-75份。
优选地，钾水玻璃的细度模数为1.0-1.5。
优选地，河砂的粒径为0.25-0.35mm，石子的粒径为10-20mm。
优选地，在改性碳纤维布的制备过程中，将清洗后，干燥的碳纤维布浸润在硝酸中，升温至50-60℃，保温5-6h，然后取出处理后的碳纤维，用水洗涤至洗涤液的pH＝6-7，升温至80-90℃，干燥得到改性碳纤维布，其中，碳纤维布和硝酸的重量体积(g/ml)比为1：30-50。
优选地，膨胀珍珠岩的粒径为0.15-0.25mm，橡胶胶粉的粒径为0.1-0.2mm。
优选地，在改性聚乙二醇6000的制备过程中，将聚乙二醇6000加入水中混匀，以1-3ml/min的速度滴加四氯化硅，滴加过程中不断搅拌，然后静置2-4h，升温至60-80℃，干燥4-5天，粉碎至100-200目得到改性聚乙二醇6000。
优选地，在改性聚乙二醇6000的制备过程中，聚乙二醇6000和水的重量体积(g/ml)比为1-2：3-7。
优选地，在改性聚乙二醇6000的制备过程中，聚乙二醇6000和四氯化硅的重量比为1-2：0.8-2。
本发明的制备工艺如下：将环氧树脂乳液、亚甲基双萘磺酸二钠、木质素磺酸钠加入以木质素磺酸钠重量为基准10倍的水混匀得到物料A；将钾水玻璃、氢氧化钠混匀，加入粒化高炉矿渣混匀，然后加入以粒化高炉矿渣重量为基准0.35倍的水混匀得到物料B；将硅酸盐水泥、粉煤灰、河砂、石子、膨胀珍珠岩、硅橡胶胶粉、改性聚乙二醇6000和物料B加入物料A中混匀，加入剩余的水混匀得到物料C；将物料C包覆于改性碳纤维布表面，成模，养护得到耐火混凝土。
本发明选用粒化高炉矿渣、钾水玻璃、氢氧化钠配合得到碱矿渣凝胶材料，具有良好耐高温性能和机械性能，与硅酸盐水泥相互配合，可以大大增加本发明的耐火性能，并且能增加本发明在受热时的机械性能，防止混凝土的坍塌；碳纤维具有良好的机械性能和耐高温性能，并且在无氧条件下，其耐高温性能更优异，用硝酸对碳纤维进行改性，使得碳纤维表面变得粗糙，并且使得碳纤维表面暴露大量羟基，表面粗糙的碳纤维和水泥能更好的粘结，并且碳纤维表面的羟基可与水泥中的羟基发生键合，在环氧树脂乳液的作用下，进一步促进碳纤维和硅酸盐水泥相粘结，并与粒化高炉矿渣、钾水玻璃、氢氧化钠相互混合，大大增加本发明的耐火性能，增加本发明在受热时的机械性能，防止混凝土坍塌；用四氯化硅与聚乙二醇6000的水溶液反应生成二氧化硅，将聚乙二醇6000包覆在二氧化硅中得到改性聚乙二醇6000，使聚乙二醇6000与各物质均匀分散，聚乙二醇6000为相变改性聚乙二醇6000，具有在维持自身温度保持不变的情况下完成物理状态转变的能力，且转变过程中吸收或释放的潜热相当大，从而可以大大降低升温速率，从而达到增加本发明耐火的性能；改性聚乙二醇6000和改性碳纤维布、膨胀珍珠岩、硅橡胶胶粉、粉煤灰、河砂、石子相互配合，可以进一步增加本发明的耐火性能和机械性能，亚甲基双萘磺酸二钠和木质素磺酸钠为减水剂可进一步增加本发明的机械性能。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种耐火混凝土，其原料按重量份包括：粒化高炉矿渣110份，钾水玻璃10份，氢氧化钠5份，硅酸盐水泥90份，粉煤灰50份，河砂125份，石子225份，改性碳纤维布3.5份，膨胀珍珠岩12份，硅橡胶胶粉3份，改性聚乙二醇6000 13份，环氧树脂乳液2.5份，亚甲基双萘磺酸二钠1.5份，木质素磺酸钠1份，水70份。
实施例2
一种耐火混凝土，其原料按重量份包括：粒化高炉矿渣100份，细度模数为1.5的钾水玻璃8份，氢氧化钠6份，硅酸盐水泥80份，粉煤灰70份，粒径为0.35mm的河砂150份，粒径为10mm的石子250份，改性碳纤维布2份，粒径为0.25mm的膨胀珍珠岩8份，粒径为0.2mm的硅橡胶胶粉2份，改性聚乙二醇6000 15份，环氧树脂乳液2份，亚甲基双萘磺酸二钠2份，木质素磺酸钠0.5份，水75份。
实施例3
一种耐火混凝土，其原料按重量份包括：粒化高炉矿渣120份，细度模数为1.0的钾水玻璃12份，氢氧化钠4份，硅酸盐水泥100份，粉煤灰30份，粒径为0.25mm的河砂100份，粒径为20mm的石子200份，改性碳纤维布5份，粒径为0.15mm的膨胀珍珠岩15份，粒径为0.1mm的硅橡胶胶粉4份，改性聚乙二醇6000 10份，环氧树脂乳液3份，亚甲基双萘磺酸二钠1份，木质素磺酸钠1.5份，水65份；
其中，在改性碳纤维布的制备过程中，将清洗后，干燥的碳纤维布浸润在硝酸中，升温至60℃，保温5h，然后取出处理后的碳纤维，用水洗涤至洗涤液的pH＝7，升温至80℃，干燥得到改性碳纤维布，其中，碳纤维布和硝酸的重量体积(g/ml)比为1：50。
实施例4
一种耐火混凝土，其原料按重量份包括：粒化高炉矿渣105份，细度模数为1.3的钾水玻璃8.5份，氢氧化钠5.5份，硅酸盐水泥85份，粉煤灰60份，粒径为0.35mm的河砂130份，粒径为12mm的石子230份，改性碳纤维布3份，粒径为0.25mm的膨胀珍珠岩10份，粒径为0.2mm的硅橡胶胶粉2.5份，改性聚乙二醇6000 14份，环氧树脂乳液2.3份，亚甲基双萘磺酸二钠1.8份，木质素磺酸钠0.8份，水73份；
其中，在改性碳纤维布的制备过程中，将清洗后，干燥的碳纤维布浸润在硝酸中，升温至50℃，保温6h，然后取出处理后的碳纤维，用水洗涤至洗涤液的pH＝6，升温至90℃，干燥得到改性碳纤维布，其中，碳纤维布和硝酸的重量体积(g/ml)比为1：30；
在改性聚乙二醇6000的制备过程中，将聚乙二醇6000加入水中混匀，以3ml/min的速度滴加四氯化硅，滴加过程中不断搅拌，然后静置2h，升温至80℃，干燥4天，粉碎至200目得到改性聚乙二醇6000，其中，聚乙二醇6000和水的重量体积(g/ml)比为1：7，聚乙二醇6000和四氯化硅的重量比为1：2。
实施例5
一种耐火混凝土，其原料按重量份包括：粒化高炉矿渣115份，细度模数为1.1的钾水玻璃11.5份，氢氧化钠4.5份，硅酸盐水泥95份，粉煤灰40份，粒径为0.25mm的河砂120份，粒径为18mm的石子220份，改性碳纤维布4份，粒径为0.15mm的膨胀珍珠岩13份，粒径为0.1mm的硅橡胶胶粉3.5份，改性聚乙二醇6000 12份，环氧树脂乳液2.7份，亚甲基双萘磺酸二钠1.2份，木质素磺酸钠1.2份，水67份；
其中，在改性碳纤维布的制备过程中，将清洗后，干燥的碳纤维布浸润在硝酸中，升温至55℃，保温5.5h，然后取出处理后的碳纤维，用水洗涤至洗涤液的pH＝6.5，升温至85℃，干燥得到改性碳纤维布，其中，碳纤维布和硝酸的重量体积(g/ml)比为1：40；
在改性聚乙二醇6000的制备过程中，将聚乙二醇6000加入水中混匀，以1ml/min的速度滴加四氯化硅，滴加过程中不断搅拌，然后静置4h，升温至60℃，干燥5天，粉碎至100目得到改性聚乙二醇6000，其中，聚乙二醇6000和水的重量体积(g/ml)比为2：3，聚乙二醇6000和四氯化硅的重量比为2：0.8。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种耐火混凝土，其特征在于，其原料按重量份包括：粒化高炉矿渣100-120份，钾水玻璃8-12份，氢氧化钠4-6份，硅酸盐水泥80-100份，粉煤灰30-70份，河砂100-150份，石子200-250份，改性碳纤维布2-5份，膨胀珍珠岩8-15份，硅橡胶胶粉2-4份，改性聚乙二醇600010-15份，环氧树脂乳液2-3份，亚甲基双萘磺酸二钠1-2份，木质素磺酸钠0.5-1.5份，水65-75份。
2.根据权利要求1所述耐火混凝土，其特征在于，钾水玻璃的细度模数为1.0-1.5。
3.根据权利要求1或2所述耐火混凝土，其特征在于，河砂的粒径为0.25-0.35mm，石子的粒径为10-20mm。
4.根据权利要求1-3任一项所述耐火混凝土，其特征在于，在改性碳纤维布的制备过程中，将清洗后，干燥的碳纤维布浸润在硝酸中，升温至50-60℃，保温5-6h，然后取出处理后的碳纤维，用水洗涤至洗涤液的pH＝6-7，升温至80-90℃，干燥得到改性碳纤维布，其中，碳纤维布和硝酸的重量体积(g/ml)比为1：30-50。
5.根据权利要求1-4任一项所述耐火混凝土，其特征在于，膨胀珍珠岩的粒径为0.15-0.25mm，橡胶胶粉的粒径为0.1-0.2mm。
6.根据权利要求1-5任一项所述耐火混凝土，其特征在于，在改性聚乙二醇6000的制备过程中，将聚乙二醇6000加入水中混匀，以1-3ml/min的速度滴加四氯化硅，滴加过程中不断搅拌，然后静置2-4h，升温至60-80℃，干燥4-5天，粉碎至100-200目得到改性聚乙二醇6000。
7.根据权利要求6所述耐火混凝土，其特征在于，在改性聚乙二醇6000的制备过程中，聚乙二醇6000和水的重量体积(g/ml)比为1-2：3-7。
8.根据权利要求6所述耐火混凝土，其特征在于，在改性聚乙二醇6000的制备过程中，聚乙二醇6000和四氯化硅的重量比为1-2：0.8-2。
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