CN108467226A - 一种保温抗裂复合混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种保温抗裂复合混凝土及其制备方法，涉及混凝土领域，包括水泥60‑70份、水性环氧树脂30‑40份、醇酸树脂15‑20份、邻苯二甲酸二辛酯3‑7份、废弃陶瓷渣8‑15份、石英砂10‑20份、云母粉5‑10份、超细硅藻土5‑10份、膨胀珍珠岩8‑15份、聚丙烯纤维4‑8份、玄武岩纤维6‑12份、硅酸铝棉8‑15份、海泡石粉4‑9份、玻化微珠4‑9份、水玻璃5‑10份、纳米氮化钛3‑6份、纳米二氧化钛3‑6份、纳米氧化镁2‑5份和纳米氧化铝2‑5份等重量份计的原料；本发明混凝土性质稳定，具有良好的柔韧性、粘结性和抗裂性，不易粉化脱落，同时具备保温效果，减少能量的流失，节能环保。

Description

一种保温抗裂复合混凝土及其制备方法

技术领域

本发明涉及混凝土领域，具体涉及一种保温抗裂复合混凝土及其制备方法。

背景技术

混凝土做为建筑材料已经有一百多年的历史，混凝土具备原料来源广泛，生产成本低，抗压强度高的优点，广泛应用于土木工程中。但传统的混凝土存在功能性单一，尺寸收缩率过大，耐久性差，易开裂的缺点，影响建筑的整体功能和美观性，需要经常维修。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种保温抗裂混凝土及其制备方法，本发明混凝土性质稳定，具有良好的柔韧性、粘结性和抗裂性，不易粉化脱落，同时具备保温效果，减少能量的流失，节能环保。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：

一种保温抗裂复合混凝土，包括以下重量份计的原料：

水泥60-70份、水性环氧树脂30-40份、邻苯二甲酸二辛酯3-7份、废弃陶瓷渣8-15份、石英砂10-20份、云母粉5-10份、超细硅藻土5-10份、膨胀珍珠岩8-15份、聚丙烯纤维4-8份、玄武岩纤维6-12份、硅酸铝棉8-15份、海泡石粉4-9份、玻化微珠4-9份、水玻璃5-10份、纳米氮化钛3-6份、纳米二氧化钛3-6份、纳米氧化镁2-5份、纳米氧化铝2-5份、亚硝酸钠2-5份、可再分散乳胶粉3-6份、硅烷偶联剂2.5-4.5份、减水剂1.8-3.6份、消泡剂1.2-2.8份、缓凝剂2.2-3.8份和水40-50份。

优选地，包括以下重量份计的原料：水泥64份、水性环氧树脂37份、邻苯二甲酸二辛酯5.5份、废弃陶瓷渣12份、石英砂15份、云母粉8份、超细硅藻土8份、膨胀珍珠岩12份、聚丙烯纤维6份、玄武岩纤维10份、硅酸铝棉12份、海泡石粉7份、玻化微珠6份、水玻璃7份、纳米氮化钛4.5份、纳米二氧化钛5份、纳米氧化镁3.5份、纳米氧化铝3.5份、亚硝酸钠4份、可再分散乳胶粉4.5份、硅烷偶联剂3.8份、减水剂2.8份、消泡剂2.1份、缓凝剂3.2份和水45份。

优选地，所述可再分散乳胶粉为醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉、乙烯与氯乙烯及月硅酸乙烯酯三元共聚胶粉、醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉、醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉、丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉、醋酸乙烯酯与丙烯酸酯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉、醋酸乙烯酯均聚胶粉、苯乙烯与丁二烯共聚胶粉中的一种或几种。

优选地，所述硅烷偶联剂为γ-巯丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和双(γ-三乙氧基硅丙基)-四硫化物中的一种或几种结合。

优选地，所述减水剂为聚羧酸系减水剂。

优选地，所述消泡剂为液体石蜡、二甲基聚硅氧烷、硬脂酸镁、硬脂酸和松香甘油酯中的一种或几种结合。

优选地，所述缓凝剂为聚合硅酸硫酸铝、聚硫氯化铝、聚磷酸氯化铝、聚硅氯化铝和聚硅硫酸铁中的一种或几种结合。

本发明中还公开了一种上述保温抗裂复合混凝土的制备方法，具体地，包括以下步骤：

(1)按照上述保温抗裂复合混凝土的原料重量份数称取各组分；

(2)将废弃陶瓷渣、石英砂、云母粉、超细硅藻土、膨胀珍珠岩、聚丙烯纤维、玄武岩纤维、硅酸铝棉、海泡石粉、玻化微珠、纳米氮化钛、纳米二氧化钛、纳米氧化镁、纳米氧化铝、亚硝酸钠、硅烷偶联剂和消泡剂投入高速混合机中，加入重量份数40％的水，高速混合搅拌15-20分钟，得混合料A；

(3)将水性环氧树脂加入重量份数10％的水中，升温至80-90摄氏度，以1500-2500转/分钟的速度，搅拌20-30分钟，混合均匀后，得混合料B；

(4)将邻苯二甲酸二辛酯和可分散乳胶粉加入重量份数20％的水中，升温至50-60摄氏度，搅拌混合10-15分钟，得混合料C；

(5)将水泥和混合物料A加入高速混合机中，高速混合5-10分钟，向其中缓慢加入混合料B，控温至40-50摄氏度，以2000-3000转/分钟搅拌10-15分钟后，继续向其中加入混合物料C和剩余重量份数30％的水，高速搅拌混合20-30分钟；

(6)向步骤(5)制得的浆料中加入水玻璃、减水剂和混凝剂以2000-3000转/分钟搅拌15-20分钟，混合均匀，即得所述保温抗裂复合混凝土。

本发明具有如下的有益效果：

(1)本发明混凝土性质稳定，具有良好的柔韧性、粘结性和抗裂性，不易粉化脱落，同时具备保温效果，减少能量的流失，节能环保。

(2)本发明原料中添加有树脂和聚丙烯纤维等有机聚合物，可以增强混凝土的防水性、柔韧性，减少混凝土的防裂现象。

(3)本发明原料中添加有超细硅藻土，超细硅藻土具有优良的延伸性和保温性，并且具有较高的冲击强度、拉伸强度、撕裂强度，颗粒粒径微小，比表面积大，可以填充到材料中的孔隙微孔中，增加材料结构的致密性和稳定性，同时超细硅藻土由于微孔结构，具备自动调湿功能，减少混凝土干裂现象。

(4)本发明原料中添加有可再分散乳胶粉，可再分散乳胶粉具有突出的防水性能，粘结强度好，可以增加混凝土的弹性，赋予混凝土优良的耐碱性，改善混凝土的粘附性、抗折强度、可塑性、耐磨性和施工性，提高材料整体的柔韧性和抗裂性。

(5)本发明原料中添加有玄武岩纤维，可以提高材料的高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性和保温性能。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1

一种保温抗裂复合混凝土，包括以下重量份计的原料：

水泥60份、水性环氧树脂30份、邻苯二甲酸二辛酯3份、废弃陶瓷渣8份、石英砂10份、云母粉5份、超细硅藻土5份、膨胀珍珠岩8份、聚丙烯纤维4份、玄武岩纤维6份、硅酸铝棉8份、海泡石粉4份、玻化微珠4份、水玻璃5份、纳米氮化钛3份、纳米二氧化钛3份、纳米氧化镁2份、纳米氧化铝2份、亚硝酸钠2份、可再分散乳胶粉3份、硅烷偶联剂2.5份、减水剂1.8份、消泡剂1.2份、缓凝剂2.2份和水40份。

可再分散乳胶粉为醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉。

硅烷偶联剂为γ-巯丙基三乙氧基硅烷。

减水剂为聚羧酸系减水剂。

消泡剂为液体石蜡和松香甘油酯按照质量比1:2混合组成。

缓凝剂为聚合硅酸硫酸铝。

本实施例中还公开了一种上述保温抗裂复合混凝土的制备方法，具体地，包括以下步骤：

(1)按照上述保温抗裂复合混凝土的原料重量份数称取各组分；

(2)将废弃陶瓷渣、石英砂、云母粉、超细硅藻土、膨胀珍珠岩、聚丙烯纤维、玄武岩纤维、硅酸铝棉、海泡石粉、玻化微珠、纳米氮化钛、纳米二氧化钛、纳米氧化镁、纳米氧化铝、亚硝酸钠、硅烷偶联剂和消泡剂投入高速混合机中，加入重量份数40％的水，高速混合搅拌15分钟，得混合料A；

(3)将水性环氧树脂加入重量份数10％的水中，升温至80摄氏度，以1500转/分钟的速度，搅拌20分钟，混合均匀后，得混合料B；

(4)将邻苯二甲酸二辛酯和可分散乳胶粉加入重量份数20％的水中，升温至50摄氏度，搅拌混合10分钟，得混合料C；

(5)将水泥和混合物料A加入高速混合机中，高速混合5分钟，向其中缓慢加入混合料B，控温至40摄氏度，以2000转/分钟搅拌10分钟后，继续向其中加入混合物料C和剩余重量份数30％的水，高速搅拌混合20分钟；

(6)向步骤(5)制得的浆料中加入水玻璃、减水剂和混凝剂以2000转/分钟搅拌15-20分钟，混合均匀，即得所述保温抗裂复合混凝土。

实施例2

一种保温抗裂复合混凝土，包括以下重量份计的原料：

水泥70份、水性环氧树脂40份、邻苯二甲酸二辛酯7份、废弃陶瓷渣15份、石英砂20份、云母粉10份、超细硅藻土10份、膨胀珍珠岩15份、聚丙烯纤维8份、玄武岩纤维12份、硅酸铝棉15份、海泡石粉9份、玻化微珠9份、水玻璃10份、纳米氮化钛6份、纳米二氧化钛6份、纳米氧化镁5份、纳米氧化铝5份、亚硝酸钠5份、可再分散乳胶粉6份、硅烷偶联剂4.5份、减水剂3.6份、消泡剂2.8份、缓凝剂3.8份和水50份。

可再分散乳胶粉为醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉。

硅烷偶联剂为3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷和双(γ-三乙氧基硅丙基)-四硫化物按照重量比2:1混合组成。

减水剂为聚羧酸系减水剂。

消泡剂为二甲基聚硅氧烷。

缓凝剂为聚硫氯化铝和聚硅氯化铝按照质量比1:1混合组成。

本实施例中还公开了一种上述保温抗裂复合混凝土的制备方法，具体地，包括以下步骤：

(1)按照上述保温抗裂复合混凝土的原料重量份数称取各组分；

(2)将废弃陶瓷渣、石英砂、云母粉、超细硅藻土、膨胀珍珠岩、聚丙烯纤维、玄武岩纤维、硅酸铝棉、海泡石粉、玻化微珠、纳米氮化钛、纳米二氧化钛、纳米氧化镁、纳米氧化铝、亚硝酸钠、硅烷偶联剂和消泡剂投入高速混合机中，加入重量份数40％的水，高速混合搅拌20分钟，得混合料A；

(3)将水性环氧树脂加入重量份数10％的水中，升温至90摄氏度，以2500转/分钟的速度，搅拌30分钟，混合均匀后，得混合料B；

(4)将邻苯二甲酸二辛酯和可分散乳胶粉加入重量份数20％的水中，升温至60摄氏度，搅拌混合15分钟，得混合料C；

(5)将水泥和混合物料A加入高速混合机中，高速混合10分钟，向其中缓慢加入混合料B，控温至50摄氏度，以3000转/分钟搅拌15分钟后，继续向其中加入混合物料C和剩余重量份数30％的水，高速搅拌混合30分钟；

(6)向步骤(5)制得的浆料中加入水玻璃、减水剂和混凝剂以3000转/分钟搅拌20分钟，混合均匀，即得所述保温抗裂复合混凝土。

实施例3

一种保温抗裂复合混凝土，包括以下重量份计的原料：

水泥64份、水性环氧树脂37份、邻苯二甲酸二辛酯5.5份、废弃陶瓷渣12份、石英砂15份、云母粉8份、超细硅藻土8份、膨胀珍珠岩12份、聚丙烯纤维6份、玄武岩纤维10份、硅酸铝棉12份、海泡石粉7份、玻化微珠6份、水玻璃7份、纳米氮化钛4.5份、纳米二氧化钛5份、纳米氧化镁3.5份、纳米氧化铝3.5份、亚硝酸钠4份、可再分散乳胶粉4.5份、硅烷偶联剂3.8份、减水剂2.8份、消泡剂2.1份、缓凝剂3.2份和水45份。

可再分散乳胶粉为醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉和醋酸乙烯酯与丙烯酸酯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉按照质量比1:1混合组成。

硅烷偶联剂为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷。

减水剂为聚羧酸系减水剂。

消泡剂为硬脂酸镁和硬脂酸按照质量比1:2混合组成。

缓凝剂为聚磷酸氯化铝和聚硅硫酸铁按照质量比1:1混合组成。

本实施例中还公开了一种上述保温抗裂复合混凝土的制备方法，具体地，包括以下步骤：

(1)按照上述保温抗裂复合混凝土的原料重量份数称取各组分；

(2)将废弃陶瓷渣、石英砂、云母粉、超细硅藻土、膨胀珍珠岩、聚丙烯纤维、玄武岩纤维、硅酸铝棉、海泡石粉、玻化微珠、纳米氮化钛、纳米二氧化钛、纳米氧化镁、纳米氧化铝、亚硝酸钠、硅烷偶联剂和消泡剂投入高速混合机中，加入重量份数40％的水，高速混合搅拌18分钟，得混合料A；

(3)将水性环氧树脂加入重量份数10％的水中，升温至86摄氏度，以2000转/分钟的速度，搅拌26分钟，混合均匀后，得混合料B；

(4)将邻苯二甲酸二辛酯和可分散乳胶粉加入重量份数20％的水中，升温至58摄氏度，搅拌混合13分钟，得混合料C；

(5)将水泥和混合物料A加入高速混合机中，高速混合8分钟，向其中缓慢加入混合料B，控温至46摄氏度，以2500转/分钟搅拌13分钟后，继续向其中加入混合物料C和剩余重量份数30％的水，高速搅拌混合28分钟；

(6)向步骤(5)制得的浆料中加入水玻璃、减水剂和混凝剂以2500转/分钟搅拌18分钟，混合均匀，即得所述保温抗裂复合混凝土。

对实施例1-3制得的保温抗裂混凝土进行性能测试，测试结果见下表1；

表1

测试项目	实施例1	实施例2	实施例3
				导热系数(W/mK)	0.14	0.17	0.12
28天强度	56MPa	57MPa	60MPa
				是否有裂缝(30天观察期)	无	无	无

从表1可以看出，本发明混凝土，具有低导热性，良好的保温性和抗裂性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种保温抗裂复合混凝土，其特征在于，包括以下重量份计的原料：水泥60-70份、水性环氧树脂30-40份、邻苯二甲酸二辛酯3-7份、废弃陶瓷渣8-15份、石英砂10-20份、云母粉5-10份、超细硅藻土5-10份、膨胀珍珠岩8-15份、聚丙烯纤维4-8份、玄武岩纤维6-12份、硅酸铝棉8-15份、海泡石粉4-9份、玻化微珠4-9份、水玻璃5-10份、纳米氮化钛3-6份、纳米二氧化钛3-6份、纳米氧化镁2-5份、纳米氧化铝2-5份、亚硝酸钠2-5份、可再分散乳胶粉3-6份、硅烷偶联剂2.5-4.5份、减水剂1.8-3.6份、消泡剂1.2-2.8份、缓凝剂2.2-3.8份和水40-50份。

2.根据权利要求1所述的保温抗裂复合混凝土，其特征在于，包括以下重量份计的原料：水泥64份、水性环氧树脂37份、邻苯二甲酸二辛酯5.5份、废弃陶瓷渣12份、石英砂15份、云母粉8份、超细硅藻土8份、膨胀珍珠岩12份、聚丙烯纤维6份、玄武岩纤维10份、硅酸铝棉12份、海泡石粉7份、玻化微珠6份、水玻璃7份、纳米氮化钛4.5份、纳米二氧化钛5份、纳米氧化镁3.5份、纳米氧化铝3.5份、亚硝酸钠4份、可再分散乳胶粉4.5份、硅烷偶联剂3.8份、减水剂2.8份、消泡剂2.1份、缓凝剂3.2份和水45份。

3.根据权利要求1所述的保温抗裂复合混凝土，其特征在于，所述可再分散乳胶粉为醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉、乙烯与氯乙烯及月硅酸乙烯酯三元共聚胶粉、醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉、醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉、丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉、醋酸乙烯酯与丙烯酸酯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉、醋酸乙烯酯均聚胶粉、苯乙烯与丁二烯共聚胶粉中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的保温抗裂复合混凝土，其特征在于，所述硅烷偶联剂为γ-巯丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和双(γ-三乙氧基硅丙基)-四硫化物中的一种或几种结合。

5.根据权利要求1所述的保温抗裂复合混凝土，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸系减水剂。

6.根据权利要求1所述的保温抗裂复合混凝土，其特征在于，所述消泡剂为液体石蜡、二甲基聚硅氧烷、硬脂酸镁、硬脂酸和松香甘油酯中的一种或几种结合。

7.根据权利要求1所述的保温抗裂复合混凝土，其特征在于，所述缓凝剂为聚合硅酸硫酸铝、聚硫氯化铝、聚磷酸氯化铝、聚硅氯化铝和聚硅硫酸铁中的一种或几种结合。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的保温抗裂复合混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按照上述保温抗裂复合混凝土的原料重量份数称取各组分；

(2)将废弃陶瓷渣、石英砂、云母粉、超细硅藻土、膨胀珍珠岩、聚丙烯纤维、玄武岩纤维、硅酸铝棉、海泡石粉、玻化微珠、纳米氮化钛、纳米二氧化钛、纳米氧化镁、纳米氧化铝、亚硝酸钠、硅烷偶联剂和消泡剂投入高速混合机中，加入重量份数40％的水，高速混合搅拌15-20分钟，得混合料A；

(3)将水性环氧树脂加入重量份数10％的水中，升温至80-90摄氏度，以1500-2500转/分钟的速度，搅拌20-30分钟，混合均匀后，得混合料B；

(4)将邻苯二甲酸二辛酯和可分散乳胶粉加入重量份数20％的水中，升温至50-60摄氏度，搅拌混合10-15分钟，得混合料C；

(5)将水泥和混合物料A加入高速混合机中，高速混合5-10分钟，向其中缓慢加入混合料B，控温至40-50摄氏度，以2000-3000转/分钟搅拌10-15分钟后，继续向其中加入混合物料C和剩余重量份数30％的水，高速搅拌混合20-30分钟；

(6)向步骤(5)制得的浆料中加入水玻璃、减水剂和混凝剂以2000-3000转/分钟搅拌15-20分钟，混合均匀，即得所述保温抗裂复合混凝土。