CN106145814A - 一种轻质防火混凝土 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轻质防火混凝土，其原料按重量份包括：普通硅酸盐水泥100份，粒化高炉矿渣100份，氢氧化钠7‑9份，碳酸钠3‑5份，粉煤灰50‑70份，陶砂140‑160份，陶粒250‑300份，高模量聚乙烯醇纤维2‑4份，钢纤维2‑4份，玻化微珠10‑20份，氢化丁腈橡胶粉3‑5份，改性硬脂酸14‑18份，丙烯酸酯乳液3‑4份，甲基纤维素醚2‑3份，聚萘甲醛磺酸钠盐2‑4份，水50‑70份。本发明重量轻，防火性能好，机械性能高。

Description

一种轻质防火混凝土
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，尤其涉及一种轻质防火混凝土。
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，本发明提出了一种轻质防火混凝土，本发明重量轻，防火性能好，机械性能高。
本发明提出的一种轻质防火混凝土，其原料按重量份包括：普通硅酸盐水泥100份，粒化高炉矿渣100份，氢氧化钠7-9份，碳酸钠3-5份，粉煤灰50-70份，陶砂140-160份，陶粒250-300份，高模量聚乙烯醇纤维2-4份，钢纤维2-4份，玻化微珠10-20份，氢化丁腈橡胶粉3-5份，改性硬脂酸14-18份，丙烯酸酯乳液3-4份，甲基纤维素醚2-3份，聚萘甲醛磺酸钠盐2-4份，水50-70份。
优选地，陶砂的粒径为1-2mm。
优选地，陶粒的粒径为5-15mm。
优选地，钢纤维需经过打磨，碱液洗涤，风干处理。
优选地，玻化微珠的粒径为0.5-1mm，氢化丁腈橡胶粉的粒径为0.3-0.5mm。
优选地，在改性硬脂酸的制备过程中，取水，升温至30-40℃，加入硬脂酸混匀，以2-4ml/min的速度滴加四氯化硅，滴加过程中不断搅拌，然后静置4-6h，升温至40-50℃，减压干燥5-6天，粉碎至粒径为0.2-0.4mm得到改性硬脂酸。
优选地，硬脂酸和水的重量体积(g/ml)比为1：5-10。
优选地，硬脂酸和四氯化硅的重量比为1：0.8-1.2。
本发明的制备工艺如下：将丙烯酸酯乳液、甲基纤维素醚、聚萘甲醛磺酸钠盐加入以甲基纤维素醚重量为基准8倍的水混匀得到物料A；将氢氧化钠、碳酸钠混匀，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0.3倍的水混匀得到物料B；将普通硅酸盐水泥、粉煤灰、陶砂、陶粒、高模量聚乙烯醇纤维、钢纤维、玻化微珠、氢化丁腈橡胶粉、改性硬脂酸和物料B加入物料A中混匀，加入剩余的水混匀，成模，养护得到轻质防火混凝土。
本发明选用粒化高炉矿渣、氢氧化钠、碳酸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，与普通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；高模量聚乙烯醇纤维具有良好的机械性能，聚乙烯醇纤维具有非环形和不规则截面可以促进高模量聚乙烯醇纤维与水泥的粘结，且高模量聚乙烯醇纤维中的羟基可以与水泥中的羟基键合，从而进一步促进二者粘合，钢纤维经打磨、碱液洗涤，风干处理后，表面带有大量羟基，也可与水泥中的羟基键合，促进其与水泥粘合，高模量聚乙烯醇纤维、钢纤维与丙烯酸酯乳液相互配合，可以大大增加本发明的机械性能；且钢纤维、粒化高炉矿渣、钾水玻璃、氢氧化钠与水泥相互配合，可以进一步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；用四氯化硅与硬脂酸的水溶液反应生成二氧化硅，将硬脂酸包覆在二氧化硅中得到改性硬脂酸，使硬脂酸与各物质均匀分散，硬脂酸为相变储能材料，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；改性硬脂酸和陶砂、陶粒、钢纤维、玻化微珠、氢化丁腈橡胶粉、粉煤灰相互配合，可以进一步增加本发明的耐火性能和机械性能；选用陶砂和陶粒作为细骨料和粗骨料，可以大大减轻本发明的重量；丙烯酸酯乳液、甲基纤维素醚、聚萘甲醛磺酸钠盐相互配合，可减少水用量，促进各物质相互粘结，并能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
一种轻质防火混凝土，其原料按重量份包括：普通硅酸盐水泥100份，粒化高炉矿渣100份，氢氧化钠8份，碳酸钠4份，粉煤灰60份，陶砂150份，陶粒275份，高模量聚乙烯醇纤维3份，钢纤维3份，玻化微珠15份，氢化丁腈橡胶粉4份，改性硬脂酸16份，丙烯酸酯乳液3.5份，甲基纤维素醚2.5份，聚萘甲醛磺酸钠盐3份，水60份。
实施例2
一种轻质防火混凝土，其原料按重量份包括：普通硅酸盐水泥100份，粒化高炉矿渣100份，氢氧化钠7份，碳酸钠5份，粉煤灰50份，粒径为2mm的陶砂140份，粒径为15mm的陶粒250份，高模量聚乙烯醇纤维4份，钢纤维2份，粒径为1mm的玻化微珠10份，粒径为0.5mm的氢化丁腈橡胶粉3份，改性硬脂酸18份，丙烯酸酯乳液3份，甲基纤维素醚3份，聚萘甲醛磺酸钠盐2份，水70份。
实施例3
一种轻质防火混凝土，其原料按重量份包括：普通硅酸盐水泥100份，粒化高炉矿渣100份，氢氧化钠9份，碳酸钠3份，粉煤灰70份，粒径为1mm的陶砂160份，粒径为5mm的陶粒300份，高模量聚乙烯醇纤维2份，钢纤维4份，粒径为0.5mm的玻化微珠20份，粒径为0.3mm的氢化丁腈橡胶粉5份，改性硬脂酸14份，丙烯酸酯乳液4份，甲基纤维素醚2份，聚萘甲醛磺酸钠盐4份，水50份；
其中，钢纤维需经过打磨，碱液洗涤，风干处理；
在改性硬脂酸的制备过程中，取水，升温至40℃，加入硬脂酸混匀，以2ml/min的速度滴加四氯化硅，滴加过程中不断搅拌，然后静置6h，升温至40℃，减压干燥6天，粉碎至粒径为0.2mm得到改性硬脂酸，其中，硬脂酸和水的重量体积(g/ml)比为1：10，硬脂酸和四氯化硅的重量比为1：0.8。
实施例4
一种轻质防火混凝土，其原料按重量份包括：普通硅酸盐水泥100份，粒化高炉矿渣100份，氢氧化钠7.5份，碳酸钠4.5份，粉煤灰55份，粒径为1.8mm的陶砂145份，粒径为12mm的陶粒270份，高模量聚乙烯醇纤维3.5份，钢纤维2.5份，粒径为0.9mm的玻化微珠13份，粒径为0.5mm的氢化丁腈橡胶粉3.5份，改性硬脂酸17份，丙烯酸酯乳液3.2份，甲基纤维素醚2.7份，聚萘甲醛磺酸钠盐2.5份，水65份；
其中，钢纤维需经过打磨，碱液洗涤，风干处理；
在改性硬脂酸的制备过程中，取水，升温至30℃，加入硬脂酸混匀，以4ml/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50℃，减压干燥5天，粉碎至粒径为0.4mm得到改性硬脂酸，其中，硬脂酸和水的重量体积(g/ml)比为1：5，硬脂酸和四氯化硅的重量比为1：1.2。
实施例5
一种轻质防火混凝土，其原料按重量份包括：普通硅酸盐水泥100份，粒化高炉矿渣100份，氢氧化钠8.5份，碳酸钠3.5份，粉煤灰65份，粒径为1.2mm的陶砂155份，粒径为8mm的陶粒280份，高模量聚乙烯醇纤维2.5份，钢纤维3.5份，粒径为0.7mm的玻化微珠17份，粒径为0.3mm的氢化丁腈橡胶粉4.5份，改性硬脂酸15份，丙烯酸酯乳液3.8份，甲基纤维素醚2.3份，聚萘甲醛磺酸钠盐3.5份，水55份；
其中，钢纤维需经过打磨，碱液洗涤，风干处理；
在改性硬脂酸的制备过程中，取水，升温至35℃，加入硬脂酸混匀，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5h，升温至45℃，减压干燥6天，粉碎至粒径为0.3mm得到改性硬脂酸，其中，硬脂酸和水的重量体积(g/ml)比为1：7，硬脂酸和四氯化硅的重量比为1：1。
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)

1.一种轻质防火混凝土，其特征在于，其原料按重量份包括：普通硅酸盐水泥100份，粒化高炉矿渣100份，氢氧化钠7-9份，碳酸钠3-5份，粉煤灰50-70份，陶砂140-160份，陶粒250-300份，高模量聚乙烯醇纤维2-4份，钢纤维2-4份，玻化微珠10-20份，氢化丁腈橡胶粉3-5份，改性硬脂酸14-18份，丙烯酸酯乳液3-4份，甲基纤维素醚2-3份，聚萘甲醛磺酸钠盐2-4份，水50-70份。
2.根据权利要求1所述轻质防火混凝土，其特征在于，陶砂的粒径为1-2mm。
3.根据权利要求1或2所述轻质防火混凝土，其特征在于，陶粒的粒径为5-15mm。
4.根据权利要求1-3任一项所述轻质防火混凝土，其特征在于，钢纤维需经过打磨，碱液洗涤，风干处理。
5.根据权利要求1-4任一项所述轻质防火混凝土，其特征在于，玻化微珠的粒径为0.5-1mm，氢化丁腈橡胶粉的粒径为0.3-0.5mm。
6.根据权利要求1-5任一项所述轻质防火混凝土，其特征在于，在改性硬脂酸的制备过程中，取水，升温至30-40℃，加入硬脂酸混匀，以2-4ml/min的速度滴加四氯化硅，滴加过程中不断搅拌，然后静置4-6h，升温至40-50℃，减压干燥5-6天，粉碎至粒径为0.2-0.4mm得到改性硬脂酸。
7.根据权利要求6所述轻质防火混凝土，其特征在于，硬脂酸和水的重量体积(g/ml)比为1：5-10。
8.根据权利要求6所述轻质防火混凝土，其特征在于，硬脂酸和四氯化硅的重量比为1：0.8-1.2。
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