CN108409201B - 一种具有低热膨胀系数的混凝土 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种具有低热膨胀系数的混凝土，包括A、B、C三种组份，A组份：环氧树脂10‑15份、固化剂5‑10份、促进剂2‑8份；B组份：玻璃颗粒60‑80份、二氧化钛1‑5份、硅烷偶联剂1‑10份；C组份：ZrV2O7、ZrW2O8、HfW2O8的混合物0.5‑1份，其重量配比为1:2:1‑2；本发明通过在混凝土中加入负热膨胀系数的材料，将玻璃改造为附有二氧化钛的蜂窝状颗粒，与现有技术相比，热膨胀系数显著减小，同时提高了混凝土抗菌性能，且还具备净化环境的作用，改善了混凝土在昼夜温差大的区域容易变性的不足。

Description

一种具有低热膨胀系数的混凝土
技术领域
本发明属于混凝土制造技术领域，具体的涉及一种具有低热膨胀系数的混凝土。
背景技术
混凝土作为建筑材料有抗压强度高、原料来源广、易成型、价格低廉等许多无可比拟 的优势，所以适用范围十分广泛。
但是随着混凝土组成材料的不断发展，人们对混凝土的性能要求不仅仅局限于抗压强 度，而是在立足抗压强度的基础上，更加注重混凝土的抗变形、耐久性、防渗水、防腐蚀、 韧性、防火抗爆、环保健康、保温等性能与价格的综合平衡和协调。混凝土各项性能指标 更明确、更细化、更具体。所以研制性能更加优异、功能更加强大、更适应新工艺新对象的混凝土就显得尤为重要。
二氧化钛是氧化物半导体的一种，是世界上产量非常大的一种基础化工原料，普通的 二氧化钛一般称为体相半导体以与纳米二氧化钛相区分。具有Anatase或者Rutile结构 的二氧化钛在具有一定能量的光子激发下[光子激发原理参考光触媒反应原理]能使分子 轨道中的电子离开价带(Valence band)跃迁至导带(conduction band)。从而在材料价带 形成光生空穴[Hole+]，在导带形成光生电子[e-],由于光生电子和光生空穴都有很强的能 量，远远高出一般有机污染物的分子链的强度，所以可以轻易将有机污染物分解成最原始 的状态。同时光生空穴还能与空气中的水分子形成反应，产生氢氧自由基亦可分解有机污 染物并且杀灭细菌病毒。
混凝土，简称为砼，是指由胶凝材料将骨料胶结成整体的工程复合材料的统称。混凝 土一般是以水泥作为胶凝材料，砂石作为骨料，加水搅拌而成。混凝土浇筑后，由于水泥的水化热作用，会在混凝土内部释放大量的热量，造成混凝土内部温度过高，远高于外部环境温度，这样就使得混凝土与外界的温差过大，容易造成混凝土在凝固的过程中开裂，严重影响混凝土成型后的强度。特别是对于大体积混凝土(浇筑厚度超过1m为大体积混凝土)来说，更加容易因为温差过大而开裂。
现有技术中，为解决大体积混凝在凝固过程中的开裂问题，采用间断浇筑的方法，先 浇筑一部分混凝土后，等先浇筑的混凝土凝固成型后，再浇筑下一部分混凝土。这样就会 导致混凝土在高度方向上出现层间拼缝，混凝土整体连贯性下降，容易出现混凝土层间滑 移；另外，这样的浇筑方法由于需要数次等待混凝土凝固，浇筑周期较长，不利于提高生产效率。
现有技术中还采用在混凝土内埋设水管(水管内不断通入冷水)的方式对混凝土内部 进行降温，以避免温差过大，虽然对混凝土开裂具有一定的抑制效果，但是水管往往会因 为承受不了大体积混凝土的重量而被压毁，然而由于人们不能看见混凝土内部情况，水管 被压毁后，继续通入冷水，使得混凝土内部渗水，混凝土被稀释，混凝土甚至出现离析现 象，造成混凝土强度降低。
目前，可以通过在材料中添加低热膨胀系数的材料进行复合来降低材料的热膨胀系 数，在添加量不大的条件下可以有效降低材料的热膨胀系数，不仅对材料基体影响小，同 时也能够使基体材料的性能得到充分发挥，能够有效减少因温度变化带来的负面影响，利 用NTE材料，如ZrV2O7、ZrW2O8、HfW2O8等可以控制膨胀性能。
在昼夜温差较大的区域，热变形带来的负面影响就越大，因此需求一种具有低热膨胀 系数的混凝土是人们急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种具有低热膨胀系数的混凝土
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种具有低热膨胀系数的混凝土，由A、 B、C三种组份组成，其特征在于各组份及重量配比为：
A组份：环氧树脂10-15份、固化剂5-10份、促进剂2-8份；
B组份：玻璃颗粒60-80份、二氧化钛1-5份、硅烷偶联剂1-10份；
C组份：ThW2O7、ThW2O8、ThWO5的混合物0.5-1份，其重量配比为1:2:1-2。
进一步的，所述固化剂为二乙基甲苯二胺。
进一步的，所述促进剂为N,N-二甲基苯胺。
进一步的，所述硅烷偶联剂为乙二胺丙基甲基二甲氧基硅烷。
进一步的，所述环氧树脂为缩水甘油胺类环氧树脂。
本发明还提供了所述的一种低热膨胀系数的混凝土的制备方法，其步骤如下：
(1)按重量份称取所述环氧树脂、固化剂、促进剂，然后在80-150℃的条件下搅拌混 匀，得到混合物；
(2)将所述玻璃颗粒在800-1000℃的温度下进行熔融，形成软玻璃，然后加入二氧化 钛、硅烷偶联剂，以50-80W的超声波振荡仪超声分散10-20分钟，再以230-300W的超声波振荡仪超声分散1-2小时，放入蜂窝状模具中，待冷却后脱模，形成具有蜂窝状结构的 附有二氧化钛的玻璃颗粒；
(3)将ZrV2O7、ZrW2O8、HfW2O8的混合物、以及上述步骤(1)、(2)中得到的物质混 合，搅拌均匀，得到具有流动性的树脂混合物；
(4)将上述步骤(3)中得到的的具有流动性的树脂混合物倒入模具中压实，室温放置固化成型，脱模得到所述的一种具有低热膨胀系数的混凝土。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过在混凝土组份中加入负热膨胀系数材料的方法，以达到混凝土具备低热膨胀系数 的性能，同时混凝土组份中的玻璃颗粒具有蜂窝状结构，在一定程度上能够降低温度变化 对混凝土的影响，提高性能稳定性；而且在混凝土中加入了二氧化钛，使得混凝土的抗菌 性得到提高的同时，也能起到净化环境的作用。
具体实施方式
下面将结合本发明中的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施 例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于 本发明保护的范围。
作为一种优选地实施方式，下列实施例中所述的一种低热膨胀系数的混凝土的制备方 法，具体包括以下步骤：
(1)将环氧树脂、固化剂、促进剂在80-150℃的条件下搅拌混匀，得到混合物；
(2)将玻璃颗粒在800-1000℃的温度下进行熔融，形成软玻璃，然后加入二氧化钛、 硅烷偶联剂，以50-80W的超声波振荡仪超声分散10-20分钟，再以230-300W的超声波振荡仪超声分散1-2小时，放入蜂窝状模具中，待冷却后脱模，形成具有蜂窝状结构的附有 二氧化钛的玻璃颗粒；
(3)将ZrV2O7、ZrW2O8、HfW2O8的混合物、以及上述步骤(1)、(2)中得到的物质混 合，搅拌均匀，得到具有流动性的树脂混合物；
(4)将上述步骤(3)中得到的的具有流动性的树脂混合物倒入模具中压实，室温放置固化成型，脱模得到所述的一种具有低热膨胀系数的混凝土。
发明人发现在上述制备方法的限定下，可以使混凝土具备较优的低热膨胀系数的性 能。具体实施例中以上述制备方法中的具体参数为例。
实施例1：
按照下列各表中各物质成分质量份来制备混凝土。
表一
Figure BDA0001612404010000041
表二
Figure BDA0001612404010000042
表三
Figure BDA0001612404010000043
其中，所述的环氧树脂为二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺环氧树脂，所述固化剂为二乙 基甲苯二胺，所述促进剂为N,N-二甲基苯胺，所述硅烷偶联剂为乙二胺丙基甲基二甲氧基 硅烷，其中ZrV2O7、ZrW2O8、HfW2O8是以1:2:1的比例混合的，具体制备步骤为：
(1)将环氧树脂、固化剂、促进剂在110℃的条件下搅拌混匀，得到混合物；
(2)将玻璃颗粒在900℃的温度下进行熔融，形成软玻璃，然后加入二氧化钛、硅烷偶联剂，以60W的超声波振荡仪超声分散15分钟，再以260W的超声波振荡仪超声分散1.5 小时，放入蜂窝状模具中，待冷却后脱模，形成具有蜂窝状结构的附有二氧化钛的玻璃颗 粒；
(3)将ZrV2O7、ZrW2O8、HfW2O8的混合物、以及上述步骤(1)、(2)中得到的物质混 合，搅拌均匀，得到具有流动性的树脂混合物；
(4)将上述步骤(3)中得到的的具有流动性的树脂混合物倒入模具中压实，室温放置固化成型，脱模得到所述的一种具有低热膨胀系数的混凝土。
按各表中的重量比例制备得到三个混凝土试样，分别为试样1、试样2、试样3。
实施例2：
将实施例1中ZrV2O7、ZrW2O8、HfW2O8三种物质的比例调为1:2:2，其他条件不变，制备得 到三个混凝土试样，分别为试样4、试样5、试样6。
对比例1：
按照下列各表中各物质成分质量份来制备混凝土。
表四
Figure BDA0001612404010000051
表五
Figure BDA0001612404010000052
其中，所述的环氧树脂为二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺环氧树脂，所述固化剂为二乙 基甲苯二胺，所述促进剂为N,N-二甲基苯胺，所述硅烷偶联剂为乙二胺丙基甲基二甲氧基 硅烷，其中表五ZrV2O7、ZrW2O8、HfW2O8是以1:1:1的比例混合的，具体制备步骤和实施例 1相同，分别得到混凝土试样7和试样8。
经试验测定6个混凝土试样的热膨胀系数，结果如下表：
Figure BDA0001612404010000053
Figure BDA0001612404010000061
由以上数据得知，试样1中相关比例制备的混凝土热膨胀系数最小，参考国内外文献， 得知普通树脂混凝土热膨胀系数为12.0×10﹣6，传统建筑混凝土热膨胀系数为10×10﹣6， 本实验得到的混凝土热膨胀系数可达到5.32×10﹣6，对于昼夜温差大的区域来说无疑是具 有重大指导意义的。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解 在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变 型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种具有低热膨胀系数的混凝土，其特征在于，由A、B、C三种组份组成，各组份及重量配比为：
A组份：环氧树脂10-15份、固化剂5-10份、促进剂2-8份；
B组份：玻璃颗粒60-80份、二氧化钛1-5份、硅烷偶联剂1-10份；
C组份：ZrV2O7、ZrW2O8、HfW2O8的混合物0.5-1份，其重量配比为1:2:1-2；
上述具有低热膨胀系数的混凝土的制备方法包括以下步骤：
(1)按重量份称取所述环氧树脂、固化剂、促进剂，然后在80-150℃的条件下搅拌混匀，得到混合物；
(2)将所述玻璃颗粒在800-1000℃的温度下进行熔融，形成软玻璃，然后加入二氧化钛、硅烷偶联剂，以50-80W的超声波振荡仪超声分散10-20分钟，再以230-300W的超声波振荡仪超声分散1-2小时，放入蜂窝状模具中，待冷却后脱模，形成具有蜂窝状结构的附有二氧化钛的玻璃颗粒；
(3)将ZrV2O7、ZrW2O8、HfW2O8的混合物、以及上述步骤(1)、(2)中得到的物质混合，搅拌均匀，得到具有流动性的树脂混合物；
(4)将上述步骤(3)中得到的的具有流动性的树脂混合物倒入模具中压实，室温放置固化成型，脱模得到所述的一种具有低热膨胀系数的混凝土。
2.根据权利要求1所述的一种具有低热膨胀系数的混凝土，其特征在于，所述固化剂为二乙基甲苯二胺。
3.根据权利要求1所述的一种具有低热膨胀系数的混凝土，其特征在于，所述促进剂为N,N-二甲基苯胺。
4.根据权利要求1所述的一种具有低热膨胀系数的混凝土，其特征在于，所述硅烷偶联剂为乙二胺丙基甲基二甲氧基硅烷。
5.根据权利要求1所述的一种低热膨胀系数的混凝土，其特征在于，所述环氧树脂为缩水甘油胺类环氧树脂。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112079587A (zh) * 2020-09-09 2020-12-15 贵州石博士科技有限公司 一种低膨胀高导热核电设施紧急修复外加剂的制备方法
CN115417617B (zh) * 2022-08-24 2023-08-15 庐江县新创新型材料有限公司 一种混凝土用纤维增强硬化剂

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101293755A (zh) * 2008-06-25 2008-10-29 陈建华 一种空心玻璃微珠的表面改性方法及其应用
CN103496887A (zh) * 2013-09-13 2014-01-08 天津大学 一种环氧树脂钨酸锆混凝土及其制备方法
CN103755285A (zh) * 2014-01-23 2014-04-30 广东龙湖科技股份有限公司 一种具有热反射功能的外墙彩色隔热砂浆

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101293755A (zh) * 2008-06-25 2008-10-29 陈建华 一种空心玻璃微珠的表面改性方法及其应用
CN103496887A (zh) * 2013-09-13 2014-01-08 天津大学 一种环氧树脂钨酸锆混凝土及其制备方法
CN103755285A (zh) * 2014-01-23 2014-04-30 广东龙湖科技股份有限公司 一种具有热反射功能的外墙彩色隔热砂浆

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