CN108546025A - 一种高韧性的喷射混凝土及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种高韧性的喷射混凝土及其生产方法，所述的喷射混凝土由以下重量份的原料组成，水泥230～310、粉煤灰200～300、改性凹凸棒土800～1000、纳米橡胶粉80‑100和减水剂6～10；其中，所述的改性凹凸棒土按如下方法制备:1)将目数为800‑1000的凹凸棒土在超声波条件下分散到盐酸溶液中，一定温度水浴回流反应后过滤洗涤至中性并干燥，得到提纯后的凹凸棒土备用；2)将提纯的凹凸棒土加热至200‑400℃，加入5‑10份的硅油，搅拌均匀后，降温至80‑150℃，加入聚乙二醇和硅烷偶联剂，即得改性凹凸棒土。本发明在混凝土中加入改性凹凸棒土，混凝土韧性得到增强且力学性能有所改善。

Description

一种高韧性的喷射混凝土及其生产方法
技术领域
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种高韧性的喷射混凝土及其生产方法。
背景技术
喷射混凝土是一种将胶凝材料、骨料、外加剂等按一定比例拌制的混凝土拌合物送入喷射设备，借助压缩空气或其它动力输送至喷射口，高速喷至受喷面所形成的混凝土。喷射混凝土具有施工简便，施工速度快、周期短，早期强度高，无需振捣自密实等优点，在施工场地及条件有限的矿道工程，隧道工程等具有广泛的应用前景。但现有的喷射混凝土存在强度高，但脆性大，韧度不够的问题，严重制约了喷射混凝土的推广应用。
发明内容
为了解决以上现有技术的不足，本发明提供一种高韧性的喷射混凝土，旨在解决现有技术制备的喷射混凝土脆性大，韧度不够，应用范围受限的问题。
技术方案：本发明所述的一种高韧性的喷射混凝土，由以下重量份的原料组成，水泥230-310、粉煤灰200-300、改性凹凸棒土800-1000、纳米橡胶粉80-100和减水剂6-10；
其中，所述的改性凹凸棒土按如下方法制备:
1)将目数为800-1000的凹凸棒土在超声波条件下分散到盐酸溶液中，一定温度水浴回流反应后过滤洗涤至中性并干燥，得到提纯后的凹凸棒土备用；
2)将提纯的凹凸棒土加热至200-400℃，加入5-10份的硅油，搅拌均匀后，降温至80-150℃，加入聚乙二醇和硅烷偶联剂，即得改性凹凸棒土。
优选地，所加入的盐酸溶液的质量份数为30-45wt％。
优选地，回流反应温度为100-120℃，回流时间为12-18小时。
优选地，所述的聚乙二醇与凹凸棒土的质量比为0.1-0.5：100。
优选地，所述的硅烷偶联剂与凹凸棒土的质量比1-5：100。
本发明还提供一种高韧性的喷射混凝土的生产方法，向搅拌机中加入改性凹凸棒土和纳米橡胶粉，搅拌均匀后，加入粉煤灰和减水剂，最后将水泥一起投入搅拌机中搅拌。经多次试验验证，这样操作能使纳米橡胶粉和粉煤灰在混凝土中达到最大的程度的分散。
有益效果：本发明所述的凹凸棒石粘土采用多种改性手段，先采用超声波热去除凹凸棒石粘土内部的，同时去除黏土内壁吸附水、结晶水，增大孔容量，然后使用油脂将吸附性大的纤维孔道进行填充，使孔道具有弹性，纤维的韧性得到大幅提升，然后采用聚乙二醇和硅烷偶联剂对充油后的凹凸棒石粘土进行表面处理，将凹凸棒土内表面的无机界面变为亲有机界面，从而提高本发明物料之间的相容性，改性凹凸棒土的加入，其既取到了填充材料的作用，又发挥了凹凸棒土的增韧效应，混凝土韧性得到增强，且力学性能有所改善。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1改性凹凸棒土的制备
1)在超声波条件下将目数为800-1000的凹凸棒土分散到37wt％盐酸溶液中，100-120℃水浴回流反应18h后，过滤洗涤至中性并干燥，得到提纯后的凹凸棒土备用；
2)将提纯的凹凸棒土100份加热至200-400℃，加入8份的硅油，8000-1000r/min搅拌10-12h后，降温至80-150℃，加入聚乙二醇0.2份和硅烷偶联剂5份，8000-1000r/min搅拌4-5h，即得改性凹凸棒土。
实施例2高韧性的喷射混凝土Ⅰ
所述的高韧性的喷射混凝土Ⅰ，由以下重量份的原料组成，水泥300份、粉煤灰250份、实施例所制备的改性凹凸棒土850份、纳米橡胶粉85份和减水剂8份；拌和时，先向搅拌机中加入改性凹凸棒土和纳米橡胶粉，搅拌均匀后，再加入粉煤灰和减水剂，最后将水泥投入搅拌机中搅拌均匀即可。
实施例3高韧性的喷射混凝土Ⅱ
所述的高韧性的喷射混凝土Ⅱ，由以下重量份的原料组成，水泥250份、粉煤灰200份、实施例1所制备的改性凹凸棒土850份、纳米橡胶粉100份和减水剂6份；拌和时，先向搅拌机中加入改性凹凸棒土和纳米橡胶粉，搅拌均匀后，再加入粉煤灰和减水剂，最后将水泥投入搅拌机中搅拌均匀即可。
经测试，高韧性的喷射混凝土Ⅰ和Ⅱ的试验结果如表1所示：
表1
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (6)

1.一种高韧性的喷射混凝土，其特征在于，由以下重量份的原料组成，水泥230-310、粉煤灰200-300、改性凹凸棒土800-1000、纳米橡胶粉80-100和减水剂6-10；
其中，所述的改性凹凸棒土按如下方法制备:
1)将目数为800-1000的凹凸棒土在超声波条件下分散到盐酸溶液中，水浴回流反应后、过滤洗涤至中性并干燥，得到提纯后的凹凸棒土备用；
2)将提纯的凹凸棒土加热至200-400℃，加入5-10份硅油，搅拌均匀后，降温至80-150℃，加入聚乙二醇和硅烷偶联剂，即得改性凹凸棒土。
2.根据权利要求1所述的一种高韧性的喷射混凝土，其特征在于，所加入的盐酸溶液的质量份数为30-45wt％。
3.根据权利要求1所述的一种高韧性的喷射混凝土，其特征在于，回流反应温度为100-120℃，回流时间为12-18小时。
4.根据权利要求1所述的一种高韧性的喷射混凝土，其特征在于，所述的聚乙二醇与凹凸棒土的质量比为0.1-0.5：100。
5.根据权利要求1所述的一种高韧性的喷射混凝土，其特征在于，所述的硅烷偶联剂与凹凸棒土的质量比1-5：100。
6.权利1-5任一权利要求所述的一种高韧性的喷射混凝土的生产方法，其特征在于，向搅拌机中加入改性凹凸棒土和纳米橡胶粉，搅拌均匀后，加入粉煤灰和减水剂，最后将水泥一起投入搅拌机中搅拌。
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