CN106278016A - 一种具有优异抗冲击和耐磨损性能的混凝土 - Google Patents

一种具有优异抗冲击和耐磨损性能的混凝土 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有优异抗冲击和耐磨损性能的混凝土，其原料按重量份包括：普硅42.5水泥100‑120份、胶粉6‑12份、苯丙乳液4‑8份、羧基丁苯乳液3‑9份、丁二烯2‑5份、苯乙烯1‑4份、丙烯酸酯3‑5份、醋酸乙烯4‑6份、改性聚丙烯纤维20‑30份、钢纤维4‑9份、聚二甲基硅氧烷0.5‑1.5份、间苯二酚2‑5份、硅烷偶联剂KH‑560 1‑3份、粉煤灰4‑8份、石英砂、中砂60‑80份、高岭土1‑4份、硅粉3‑6份、聚羧酸减水剂3‑9份。本发明的混凝土具有优异的抗冲击和耐磨损性能。

Description

一种具有优异抗冲击和耐磨损性能的混凝土
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，尤其涉及一种具有优异抗冲击和耐磨损性能的混凝土。
背景技术
混凝土通常以水泥作胶凝材料，砂、石作集料，与水(可含外加剂和掺合料)按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它具有易成型、能耗低、耐久性好、价格便宜以及与钢材结合可制成各种承重机构的优点，是当代应用最广泛的建筑材料，对人类社会的发展起着十分重要的作用。
现有技术中的混凝土的抗冲击和耐磨性能无法满足实际使用国产中的需求，因此亟需设计一种具有优异抗冲击和耐磨损性能的混凝土来解决现有技术中的问题。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种具有优异抗冲击和耐磨损性能的混凝土，具有优异的抗冲击性能和耐磨损性能。
本发明提出的一种具有优异抗冲击和耐磨损性能的混凝土，其原料按重量份包括：普硅42.5水泥100-120份、胶粉6-12份、苯丙乳液4-8份、羧基丁苯乳液3-9份、丁二烯2-5份、苯乙烯1-4份、丙烯酸酯3-5份、醋酸乙烯4-6份、改性聚丙烯纤维20-30份、钢纤维4-9份、聚二甲基硅氧烷0.5-1.5份、间苯二酚2-5份、硅烷偶联剂KH-560 1-3份、粉煤灰4-8份、石英砂2-5份、中砂60-80份、高岭土1-4份、硅粉3-6份、聚羧酸减水剂3-9份。
改性聚丙烯纤维的制备方法，包括如下步骤：
S1、将聚丙烯纤维和丙酮溶液混合后放入索氏提取瓶中，升温后回流洗涤，滤去丙酮溶液，接着用乙醇洗涤，然后用去离子水洗涤，接着置于真空干燥箱中干燥，冷却至室温得到物料a；
S2、将物料a和浓硝酸混合均匀，然后放入恒温水浴锅中氧化，然后真空干燥，冷却至室温得到物料b；
S3、将物料b浸入质量分数为2-4％的硅烷偶联剂KH-560溶液，升温后保温，然后升温后真空干燥，冷却至室温得到物料c；
S4、将物料c浸渍于二氧化硅溶胶中，超声分散，震荡后得到改性聚丙烯纤维。
优选地，改性聚丙烯纤维的制备过程中，S2中，物料a和浓硝酸的重量比为3-6：2-4；S3中，物料b和质量分数为4-8％的硅烷偶联剂KH-560溶液的重量比为4-8：2-5；S4中，物料c和二氧化硅溶胶的重量比为2-5：3-6。
优选地，改性聚丙烯纤维的制备过程中，S1中，将聚丙烯纤维和丙酮溶液混合后放入索氏提取瓶中，升温至65-75℃，回流洗涤10-14h，滤去丙酮溶液，接着用乙醇洗涤1-3次，然后用去离子水洗涤2-4次，接着置于90-110℃真空干燥箱中干燥2-4h，冷却至室温得到物料a。
优选地，改性聚丙烯纤维的制备过程中，S2中，将物料a和浓硝酸混合均匀，然后放入55-65℃恒温水浴锅中氧化1-3h，然后于90-110℃真空干燥1-3h，冷却至室温得到物料b。
优选地，改性聚丙烯纤维的制备过程中，S3中，将物料b浸入质量分数为2-4％的硅烷偶联剂KH-560溶液，升温至70-80℃，保温2-4h，然后升温至90-110℃真空干燥2-4h，冷却至室温得到物料c。
优选地，改性聚丙烯纤维的制备过程中，S4中，将物料c浸渍于二氧化硅溶胶中，于75-85℃超声分散1-3h，震荡后得到改性聚丙烯纤维。
优选地，中砂的细度模数为2.5-2.8。
本发明的一种具有优异抗冲击和耐磨损性能的混凝土，其原料包括普硅42.5水泥、胶粉、苯丙乳液、羧基丁苯乳液、丁二烯、苯乙烯、丙烯酸酯、醋酸乙烯、改性聚丙烯纤维、钢纤维、聚二甲基硅氧烷、间苯二酚、硅烷偶联剂KH-560、粉煤灰、石英砂、中砂、高岭土、硅粉和聚羧酸减水剂，其中以普硅42.5水泥凝胶剂，以胶粉、苯丙乳液、羧基丁苯乳液、丁二烯、苯乙烯、丙烯酸酯、醋酸乙烯、改性聚丙烯纤维、钢纤维、聚二甲基硅氧烷、间苯二酚和硅烷偶联剂KH-560为改性添加剂，以粉煤灰、石英砂、中砂、高岭土和硅粉为集；料，以聚羧酸减水剂为助剂，合理控制配比，制备得到混凝土具有优异的抗冲击性能和耐磨损性能，其中添加的改性聚丙烯纤维通过硝酸进行表面的腐蚀和刻蚀，使得聚丙烯纤维表面更加粗糙，提高了聚丙烯纤维与水泥基的贴合强度，促进了与水泥基的亲和性，然后经过硅烷偶联剂和二氧化硅溶胶进行表面改性，得到的改性聚丙烯纤维能够有效提高了本发明混凝土优异的抗冲击和耐磨损性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
具体实施方式中，普硅42.5水泥的重量份可以为100份、101份、102份、103份、104份、105份、106份、107份、108份、109份、110份、111份、112份、113份、114份、115份、116份、117份、118份、119份、120份；胶粉的重量份可以为6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份；苯丙乳液的重量份可以为4份、5份、6份、7份、8份；羧基丁苯乳液的重量份可以为3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份；丁二烯的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；苯乙烯的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份；丙烯酸酯的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份；醋酸乙烯的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份；改性聚丙烯纤维的重量份可以为20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份；钢纤维的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份；聚二甲基硅氧烷的重量份可以为0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1.0份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份；间苯二酚的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；硅烷偶联剂KH-560的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份；粉煤灰的重量份可以为4份、5份、6份、7份、8份；石英砂的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；中砂的重量份可以为60份、65份、70份、75份、80份；高岭土的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3.5份、4份；硅粉的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；聚羧酸减水剂的重量份可以为3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份。
实施例1
本发明提出的一种具有优异抗冲击和耐磨损性能的混凝土，其原料按重量份包括：普硅42.5水泥110份、胶粉9份、苯丙乳液6份、羧基丁苯乳液6份、丁二烯3.5份、苯乙烯2.5份、丙烯酸酯4份、醋酸乙烯5份、改性聚丙烯纤维25份、钢纤维6.5份、聚二甲基硅氧烷1.0份、间苯二酚3.5份、硅烷偶联剂KH-560 2份、粉煤灰6份、石英砂3.5份、细度模数为2.65的中砂70份、高岭土2.5份、硅粉4.5份、聚羧酸减水剂6份。
改性聚丙烯纤维的制备方法，包括如下步骤：
S1、将聚丙烯纤维和丙酮溶液混合后放入索氏提取瓶中，升温至70℃，回流洗涤12h，滤去丙酮溶液，接着用乙醇洗涤2次，然后用去离子水洗涤3次，接着置于100℃真空干燥箱中干燥3h，冷却至室温得到物料a；
S2、按重量份将4.5份物料a和3份浓硝酸混合均匀，然后放入60℃恒温水浴锅中氧化2h，然后于100℃真空干燥2h，冷却至室温得到物料b；
S3、按重量份将6份物料b浸入3.5份质量分数为3％的硅烷偶联剂KH-560溶液，升温至75℃，保温3h，然后升温至100℃真空干燥3h，冷却至室温得到物料c；
S4、按重量份将3.5份物料c浸渍于4.5份二氧化硅溶胶中，于80℃超声分散2h，震荡后得到改性聚丙烯纤维。
实施例2
本发明提出的一种具有优异抗冲击和耐磨损性能的混凝土，其原料按重量份包括：普硅42.5水泥100份、胶粉12份、苯丙乳液4份、羧基丁苯乳液9份、丁二烯2份、苯乙烯4份、丙烯酸酯3份、醋酸乙烯6份、改性聚丙烯纤维20份、钢纤维9份、聚二甲基硅氧烷0.5份、间苯二酚5份、硅烷偶联剂KH-5601份、粉煤灰8份、石英砂2份、细度模数为2.5的中砂80份、高岭土1份、硅粉6份、聚羧酸减水剂3份。
改性聚丙烯纤维的制备方法，包括如下步骤：
S1、将聚丙烯纤维和丙酮溶液混合后放入索氏提取瓶中，升温至65℃，回流洗涤14h，滤去丙酮溶液，接着用乙醇洗涤1次，然后用去离子水洗涤4次，接着置于90℃真空干燥箱中干燥4h，冷却至室温得到物料a；
S2、按重量份将3份物料a和4份浓硝酸混合均匀，然后放入55℃恒温水浴锅中氧化3h，然后于90℃真空干燥3h，冷却至室温得到物料b；
S3、按重量份将4份物料b浸入5份质量分数为2％的硅烷偶联剂KH-560溶液，升温至80℃，保温2h，然后升温至110℃真空干燥2h，冷却至室温得到物料c；
S4、按重量份将2份物料c浸渍于6份二氧化硅溶胶中，于75℃超声分散3h，震荡后得到改性聚丙烯纤维。
实施例3
本发明提出的一种具有优异抗冲击和耐磨损性能的混凝土，其原料按重量份包括：普硅42.5水泥120份、胶粉6份、苯丙乳液8份、羧基丁苯乳液3份、丁二烯5份、苯乙烯1份、丙烯酸酯5份、醋酸乙烯4份、改性聚丙烯纤维30份、钢纤维4份、聚二甲基硅氧烷1.5份、间苯二酚2份、硅烷偶联剂KH-560 3份、粉煤灰4份、石英砂5份、细度模数为2.8的中砂60份、高岭土4份、硅粉3份、聚羧酸减水剂9份。
改性聚丙烯纤维的制备方法，包括如下步骤：
S1、将聚丙烯纤维和丙酮溶液混合后放入索氏提取瓶中，升温至75℃，回流洗涤10h，滤去丙酮溶液，接着用乙醇洗涤3次，然后用去离子水洗涤2次，接着置于110℃真空干燥箱中干燥2h，冷却至室温得到物料a；
S2、按重量份将6份物料a和2份浓硝酸混合均匀，然后放入65℃恒温水浴锅中氧化1h，然后于110℃真空干燥1h，冷却至室温得到物料b；
S3、按重量份将8份物料b浸入2份质量分数为4％的硅烷偶联剂KH-560溶液，升温至70℃，保温4h，然后升温至90℃真空干燥4h，冷却至室温得到物料c；
S4、按重量份将5份物料c浸渍于3份二氧化硅溶胶中，于85℃超声分散1h，震荡后得到改性聚丙烯纤维。
实施例4
本发明提出的一种具有优异抗冲击和耐磨损性能的混凝土，其原料按重量份包括：普硅42.5水泥105份、胶粉11份、苯丙乳液5份、羧基丁苯乳液8份、丁二烯3份、苯乙烯3份、丙烯酸酯3.5份、醋酸乙烯5.5份、改性聚丙烯纤维22份、钢纤维8份、聚二甲基硅氧烷0.8份、间苯二酚4份、硅烷偶联剂KH-560 1.5份、粉煤灰7份、石英砂3份、细度模数为2.6的中砂75份、高岭土2份、硅粉5份、聚羧酸减水剂4份。
改性聚丙烯纤维的制备方法，包括如下步骤：
S1、将聚丙烯纤维和丙酮溶液混合后放入索氏提取瓶中，升温至68℃，回流洗涤13h，滤去丙酮溶液，接着用乙醇洗涤1次，然后用去离子水洗涤4次，接着置于95℃真空干燥箱中干燥3.5h，冷却至室温得到物料a；
S2、按重量份将4份物料a和3.5份浓硝酸混合均匀，然后放入58℃恒温水浴锅中氧化2.5h，然后于95℃真空干燥2.5h，冷却至室温得到物料b；
S3、按重量份将5份物料b浸入4份质量分数为2.5％的硅烷偶联剂KH-560溶液，升温至78℃，保温2.5h，然后升温至105℃真空干燥2.5h，冷却至室温得到物料c；
S4、按重量份将3份物料c浸渍于5份二氧化硅溶胶中，于78℃超声分散2.5h，震荡后得到改性聚丙烯纤维。
实施例5
本发明提出的一种具有优异抗冲击和耐磨损性能的混凝土，其原料按重量份包括：普硅42.5水泥115份、胶粉7份、苯丙乳液7份、羧基丁苯乳液4份、丁二烯4份、苯乙烯2份、丙烯酸酯4.5份、醋酸乙烯4.5份、改性聚丙烯纤维28份、钢纤维5份、聚二甲基硅氧烷1.2份、间苯二酚3份、硅烷偶联剂KH-5602.5份、粉煤灰5份、石英砂4份、细度模数为2.7的中砂65份、高岭土3份、硅粉4份、聚羧酸减水剂8份。
改性聚丙烯纤维的制备方法，包括如下步骤：
S1、将聚丙烯纤维和丙酮溶液混合后放入索氏提取瓶中，升温至72℃，回流洗涤11h，滤去丙酮溶液，接着用乙醇洗涤3次，然后用去离子水洗涤2次，接着置于105℃真空干燥箱中干燥2.5h，冷却至室温得到物料a；
S2、按重量份将5份物料a和2.5份浓硝酸混合均匀，然后放入62℃恒温水浴锅中氧化1.5h，然后于105℃真空干燥1.5h，冷却至室温得到物料b；
S3、按重量份将7份物料b浸入3份质量分数为3.5％的硅烷偶联剂KH-560溶液，升温至72℃，保温3.5h，然后升温至95℃真空干燥3.5h，冷却至室温得到物料c；
S4、按重量份将4份物料c浸渍于4份二氧化硅溶胶中，于82℃超声分散1.5h，震荡后得到改性聚丙烯纤维。
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)

1.一种具有优异抗冲击和耐磨损性能的混凝土，其特征在于，其原料按重量份包括：普硅42.5水泥100-120份、胶粉6-12份、苯丙乳液4-8份、羧基丁苯乳液3-9份、丁二烯2-5份、苯乙烯1-4份、丙烯酸酯3-5份、醋酸乙烯4-6份、改性聚丙烯纤维20-30份、钢纤维4-9份、聚二甲基硅氧烷0.5-1.5份、间苯二酚2-5份、硅烷偶联剂KH-560 1-3份、粉煤灰4-8份、石英砂、中砂60-80份、高岭土1-4份、硅粉3-6份、聚羧酸减水剂3-9份。
2.根据权利要求1所述的具有优异抗冲击和耐磨损性能的混凝土，其特征在于，改性聚丙烯纤维的制备方法，包括如下步骤：
S1、将聚丙烯纤维和丙酮溶液混合后放入索氏提取瓶中，升温后回流洗涤，滤去丙酮溶液，接着用乙醇洗涤，然后用去离子水洗涤，接着置于真空干燥箱中干燥，冷却至室温得到物料a；
S2、将物料a和浓硝酸混合均匀，然后放入恒温水浴锅中氧化，然后真空干燥，冷却至室温得到物料b；
S3、将物料b浸入质量分数为2-4％的硅烷偶联剂KH-560溶液，升温后保温，然后升温后真空干燥，冷却至室温得到物料c；
S4、将物料c浸渍于二氧化硅溶胶中，超声分散，震荡后得到改性聚丙烯纤维。
3.根据权利要求1或2所述的具有优异抗冲击和耐磨损性能的混凝土，其特征在于，改性聚丙烯纤维的制备过程中，S2中，物料a和浓硝酸的重量比为3-6：2-4；S3中，物料b和质量分数为4-8％的硅烷偶联剂KH-560溶液的重量比为4-8：2-5；S4中，物料c和二氧化硅溶胶的重量比为2-5：3-6。
4.根据权利要求1-3任一项所述的具有优异抗冲击和耐磨损性能的混凝土，其特征在于，改性聚丙烯纤维的制备过程中，S1中，将聚丙烯纤维和丙酮溶液混合后放入索氏提取瓶中，升温至65-75℃，回流洗涤10-14h，滤去丙酮溶液，接着用乙醇洗涤1-3次，然后用去离子水洗涤2-4次，接着置于90-110℃真空干燥箱中干燥2-4h，冷却至室温得到物料a。
5.根据权利要求1-4任一项所述的具有优异抗冲击和耐磨损性能的混凝土，其特征在于，改性聚丙烯纤维的制备过程中，S2中，将物料a和浓硝酸混合均匀，然后放入55-65℃恒温水浴锅中氧化1-3h，然后于90-110℃真空干燥1-3h，冷却至室温得到物料b。
6.根据权利要求1-5任一项所述的具有优异抗冲击和耐磨损性能的混凝土，其特征在于，改性聚丙烯纤维的制备过程中，S3中，将物料b浸入质量分数为2-4％的硅烷偶联剂KH-560溶液，升温至70-80℃，保温2-4h，然后升温至90-110℃真空干燥2-4h，冷却至室温得到物料c。
7.根据权利要求1-6任一项所述的具有优异抗冲击和耐磨损性能的混凝土，其特征在于，改性聚丙烯纤维的制备过程中，S4中，将物料c浸渍于二氧化硅溶胶中，于75-85℃超声分散1-3h，震荡后得到改性聚丙烯纤维。
8.根据权利要求1-7任一项所述的具有优异抗冲击和耐磨损性能的混凝土，其特征在于，中砂的细度模数为2.5-2.8。
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