CN110028286A - 含复合纤维的高性能混凝土 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含复合纤维的高性能混凝土,包括如下重量份的各组分:河沙500‑510份、碎石900‑950份、硅酸盐水泥470‑480份、粉煤灰40‑50份、水溶性环氧树脂35‑37份、多氨化改性复合纤维16‑18份、减水剂4‑5份、水200份。本发明制备的多氨化改性复合纤维中含有大量的氨基,能够与水溶性环氧树脂中的环氧基团进行开环交联反应,形成大的网状交联结构,进而使得混凝土中的纤维之间通过水溶性环氧树脂聚合成大的网状交联结构,进而提高了混凝土之间的聚合强度,并且通过使得混凝土内部结构更加紧密,降低了混凝土的渗水能力。
Description
技术领域
本发明属于混凝土制备领域,涉及一种含复合纤维的高性能混凝土。
背景技术
混凝土是土木工程中应用最为广泛的材料,但是混凝土具有抗压能力差、脆性高、易渗水等缺点,使得在用混凝土制备高架桥时,高架桥出现寿命短、承载重量较低,并且容易渗水等缺点。
现有的混凝土制备过程中通过向其中添加高强度纤维提高混凝土的韧性,但是由于纤维与混凝土之间的粘结能力较差,容易出现分散的情况,进而容易造成混凝土内部结构不紧密,造成强度差渗透性较高,同时为了实现实现混凝土与纤维之间的粘合性,通常直接添加粘合性聚合物,但是粘合性聚合物通常在常温下不溶于水,很难与混凝土之间混合均匀。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含复合纤维的高性能混凝土,通过制备支化苯酚氯化铵,使得每个反应单体上均接枝有三个季铵盐基团,进而提高单体的水溶性,支化苯酚氯化铵在与环氧氯丙烷反应时形成超支化结构的聚合物,进一步提高了聚合物的溶解性能,使得制备的环氧树脂具有较高的水溶性,能够充分的与混凝土之间混合均匀,解决了现有混凝土与纤维之间的粘合性较低,通常直接添加粘合性聚合物,但是粘合性聚合物通常在常温下不溶于水,很难与混凝土之间混合均匀的问题。
本发明制备的多氨化改性复合纤维中含有大量的氨基,能够与水溶性环氧树脂中的环氧基团进行开环交联反应,形成大的网状交联结构,进而使得混凝土中的纤维之间通过水溶性环氧树脂聚合成大的网状交联结构,进而提高了混凝土之间的聚合强度,并且通过使得混凝土内部结构更加紧密,降低了混凝土的渗水能力,同时由于硅酸盐水泥对混凝土的粘合固定作用,以及环氧树脂本身较高的粘合性能,使得混凝土的抗压抗冲击强度提高,不会在长期使用情况下出现路基桥基断裂的情况,解决了现有现有的混凝土制备过程中通过向其中添加高强度纤维提高混凝土的韧性,但是由于纤维与混凝土之间的粘结能力较差,容易出现分散的情况,进而容易造成混凝土内部结构不紧密,造成强度差渗透性较高的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种含复合纤维的高性能混凝土,包括如下重量份的各组分:
粒径小于5mm的河沙500-510份、粒径小于20mm的碎石900-950份、硅酸盐水泥470-480份、粉煤灰40-50份、水溶性环氧树脂35-37份、多氨化改性复合纤维16-18份、减水剂4-5份、水200份;
其中水溶性环氧树脂的具体制备过程如下:
步骤1:将氯化缩水甘油三甲基铵加入水中,然后向其中加入草酸和三乙胺,升温至90-120℃回流反应10-12h,然后进行减压蒸馏除去其中的催化剂三乙胺和未反应完全的草酸,得到产物A;其中氯化缩水甘油三甲基铵和草酸的物质的量之比为1:1.1-1.2,其中每摩尔氯化缩水甘油三甲基铵中加入三乙胺30-31g;
步骤2:将步骤1中制备的产物A加入二氯亚砜中,然后升温至80-90℃回流反应6-7h,再通过减压蒸馏,除去其中未反应完全的二氯亚砜,得到产物B;每克产物A中加入二氯亚砜15-20mL;
步骤3:称取一定量的间苯三酚加入吡啶中,同时向其中加入步骤2中制备的产物B,在50-60℃下反应8-10h,升温蒸发回收溶剂吡啶,然后将得到的晶体用饱和氯化钠洗涤后,用乙酸乙酯萃取得到有机相,同时将有机相进行减压蒸馏除去乙酸乙酯,并将得到的产物加入硝基苯中,然后向其中加入无水氯化铝,升温至165-170℃回流反应18-20h,然后将得到的产物加入饱和氯化钠溶液中,将上层的有机相弃去,保留水相,水相经过层析柱分离,得到产物支化苯酚氯化铵;其中间苯三酚与产物B的物质的量之比为1:3.02-3.03,每摩尔间苯三酚中加入无水氯化铝3.01-3.04mol;如图1和图2所示,由于间苯三酚环上通过酰基化反应引入氯化铵链,同时通过弗里斯重排将氯化铵支链均匀的接枝在苯环上,实现苯环上均匀的在三个方向接枝三个氯化铵支链,进而使得制备的支化苯酚氯化铵上含有亲水基季铵盐,提高其亲水性能,在于环氧氯丙烷聚合时,由于苯环上的三个苯酚基团在三个方向,与环氧氯丙烷反应时向三个方向反应,形成超支化的结构,提高产物环氧树脂的溶解性能,同时由于支化苯酚氯化铵本身含有大量的氯化铵基团,进而提高了树脂的水溶性能,使其能够与混凝土浆料充分混合均匀;
步骤4:将步骤3中制备的支化苯酚氯化铵加入乙醚中,然后向其中加入环氧氯丙烷,升温至80-90℃回流反应1-2h后向其中加入氢氧化钠,恒温反应18-20h,然后进行减压蒸馏,同时将产物加入水中搅拌均匀后进行分液,保留水相,弃去有机相,然后进行重结晶,得到水溶性环氧树脂;其中支化苯酚氯化铵和环氧氯丙烷的物质的量之比为1:3.8-3.9,同时每摩尔支化苯酚氯化铵中加入氢氧化钠1.23-1.25mol;
多氨化改性复合纤维的具体制备过程如下:
①将一定量的甲基丙烯酸缩水甘油酯加入甲醇溶液中,然后向其中加入三聚氰胺,升温至65-70℃回流搅拌反应5-6h,然后减压蒸馏除去其中的溶剂,得到固体产物,将得到的固体产物加入丙酮中搅拌溶解后进行过滤,除去其中未溶解的三聚氰胺,然后将滤液蒸发结晶,得到多氨基甲基丙烯酸单体,反应结构式如图3所示,甲基丙烯酸缩水甘油酯中的环氧基团与三聚氰胺中的氨基进行开环反应,进而使得三聚氰胺接枝在甲基丙烯酸缩水甘油酯单体上;其中甲基丙烯酸缩水甘油酯和三聚氰胺的物质的量之比为1:1.05-1.1;
②将步骤①中制备的多氨基甲基丙烯酸单体加入丙酮中,同时向其中加入引发剂,然后向反应容器中通入氮气30-40min,停止通氮气,升温至90-95℃回流,然后向反应容器中逐滴加入甲基丙烯酸三氟乙酯和浓度为70-75%的丙烯酰胺溶液,其中丙烯酰胺溶液是通过将70-75g丙烯酰胺加入100g水中制备,滴加完毕后恒温反应3-4h,然后再升温至120-130℃,恒温反应9-10h,得到聚合物溶液,然后向聚合物溶液中加入石墨粉,搅拌混合形成悬浊液,将悬浊液置于注射器中,通过推动泵控制注射器移动进行静电纺丝,得到多氨基纤维丝;其中多氨基甲基丙烯酸单体、甲基丙烯酸三氟乙酯和丙烯酰胺物质的量之比为1.2:0.85:1,聚合物溶液和石墨粉的质量比为7.1-7.3:1;多氨基甲基丙烯酸单体上引入三聚氰胺,进而提高了聚合物的强度,同时由于在纺丝过程中混合石墨粉,制备的丙烯酸聚合物具有一定的粘结性能,在与石墨粉纺丝过程中与石墨粉之间粘合,制备的纤维丝强度高,并且由于制备的聚合物中引入大量的氟元素,能够提高聚合物的耐候性,同时多氨基甲基丙烯酸单体和丙烯酰胺单体上均含有氨基,聚合后生成的聚合物中含有大量的氨基;
一种含复合纤维的高性能混凝土的制备方法,具体制备过程如下:
第一步,将粒径小于5mm的河沙、粒径小于20mm的碎石、粉煤灰、多氨化改性复合纤维和硅酸盐水泥均加入混凝土拌浆机中混合均匀,然后向其中加入水搅拌混合,混合过程中加入减水剂,得到初级浆料;
第二步,在施工前,将水溶性环氧树脂加入水中搅拌溶解,然后加入混凝土拌浆机,在1200-1500r/min的转速下转动搅拌3-5min,得到高性能混凝土,其中水溶性环氧树脂为超支化结构并且易溶于水,能够与初级浆料很好的混合均匀,同时水溶性环氧树脂在固化作用下具有一定的粘结性能,能够粘合混凝土,由于初级浆料中加入的粉煤灰和硅酸盐水泥均为碱性物质,碱性条件下环氧基团会慢慢开环固化,但是由于初级浆料中混合有多氨化改性复合纤维,其中多氨化改性复合纤维中含有大量的氨基,能够与水溶性环氧树脂中的环氧基团进行开环交联反应,形成大的网状交联结构,进而使得混凝土中的纤维之间通过水溶性环氧树脂聚合成大的网状交联结构,进而提高了混凝土之间的聚合强度,并且通过使得混凝土内部结构更加紧密,降低了混凝土的渗水能力,同时由于硅酸盐水泥对混凝土的粘合固定作用,以及环氧树脂本身较高的粘合性能,使得混凝土的抗压抗冲击强度提高,不会在长期使用情况下出现路基桥基断裂的情况。
本发明的有益效果:
本发明通过制备支化苯酚氯化铵,使得每个反应单体上均接枝有三个季铵盐基团,进而提高单体的水溶性,支化苯酚氯化铵在与环氧氯丙烷反应时形成超支化结构的聚合物,进一步提高了聚合物的溶解性能,使得制备的环氧树脂具有较高的水溶性,能够充分的与混凝土之间混合均匀,解决了现有混凝土与纤维之间的粘合性较低,通常直接添加粘合性聚合物,但是粘合性聚合物通常在常温下不溶于水,很难与混凝土之间混合均匀的问题。
本发明制备的多氨化改性复合纤维中含有大量的氨基,能够与水溶性环氧树脂中的环氧基团进行开环交联反应,形成大的网状交联结构,进而使得混凝土中的纤维之间通过水溶性环氧树脂聚合成大的网状交联结构,进而提高了混凝土之间的聚合强度,并且通过使得混凝土内部结构更加紧密,降低了混凝土的渗水能力,同时由于硅酸盐水泥对混凝土的粘合固定作用,以及环氧树脂本身较高的粘合性能,使得混凝土的抗压抗冲击强度提高,不会在长期使用情况下出现路基桥基断裂的情况,解决了现有现有的混凝土制备过程中通过向其中添加高强度纤维提高混凝土的韧性,但是由于纤维与混凝土之间的粘结能力较差,容易出现分散的情况,进而容易造成混凝土内部结构不紧密,造成强度差渗透性较高的问题。
本发明在多氨基甲基丙烯酸单体上引入三聚氰胺,进而提高了聚合物的强度,同时由于在纺丝过程中混合石墨粉,制备的丙烯酸聚合物具有一定的粘结性能,在与石墨粉纺丝过程中与石墨粉之间粘合,制备的纤维丝强度高,并且由于制备的聚合物中引入大量的氟元素,能够提高聚合物的耐候性,进而提高了聚合物在混凝土中的耐候性能,使得混凝土的使用寿命延长。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解,下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明支化苯酚氯化铵合成过程结构示意图;
图2为本发明支化苯酚氯化铵合成过程结构示意图;
图3为多氨基甲基丙烯酸单体反应结构式;
图4为聚合物溶液合成过程结构式。
具体实施方式
请参阅图1-4结合如下实施例进行详细说明:
实施例1:
水溶性环氧树脂的具体制备过程如下:
步骤1:将1.51kg氯化缩水甘油三甲基铵加入水中,然后向其中加入1.08kg草酸和300g三乙胺,升温至90-120℃回流反应10-12h,然后进行减压蒸馏除去其中的催化剂三乙胺和未反应完全的草酸,得到产物A;
步骤2:将1kg步骤1中制备的产物A加入15L二氯亚砜中,然后升温至80-90℃回流反应6-7h,再通过减压蒸馏,除去其中未反应完全的二氯亚砜,得到产物B;
步骤3:称取1.26kg间苯三酚加入30L吡啶中,同时向其中加入6.83kg步骤2中制备的产物B,在50-60℃下反应8-10h,升温蒸发回收溶剂吡啶,然后将得到的晶体用饱和氯化钠洗涤后,用乙酸乙酯萃取得到有机相,同时将有机相进行减压蒸馏除去乙酸乙酯,并将得到的产物加入30L硝基苯中,然后向其中加入4kg无水氯化铝,升温至165-170℃回流反应18-20h,然后将得到的产物加入饱和氯化钠溶液中,将上层的有机相弃去,保留水相,水相经过层析柱分离,得到产物支化苯酚氯化铵;
步骤4:将6.9kg步骤3中制备的支化苯酚氯化铵加入50L乙醚中,然后向其中加入3.53kg环氧氯丙烷,升温至80-90℃回流反应1-2h后向其中加入492g氢氧化钠,恒温反应18-20h,然后进行减压蒸馏,同时将产物加入水中搅拌均匀后进行分液,保留水相,弃去有机相,然后进行重结晶,得到水溶性环氧树脂。
实施例2:
多氨化改性复合纤维的具体制备过程如下:
①将1.42kg甲基丙烯酸缩水甘油酯加入20L甲醇溶液中,然后向其中加入1.32kg三聚氰胺,升温至65-70℃回流搅拌反应5-6h,然后减压蒸馏除去其中的溶剂,得到固体产物,将得到的固体产物加入丙酮中搅拌溶解后进行过滤,除去其中未溶解的三聚氰胺,然后将滤液蒸发结晶,得到多氨基甲基丙烯酸单体;
②将3.22kg步骤①中制备的多氨基甲基丙烯酸单体加入20L丙酮中,同时向其中加入1.31kg偶氮二异丁腈引发剂,然后向反应容器中通入氮气30-40min,停止通氮气,升温至90-95℃回流,然后向反应容器中逐滴加入1.43kg甲基丙烯酸三氟乙酯和1kg浓度为70-75%的丙烯酰胺溶液,其中丙烯酰胺溶液是通过将70-75g丙烯酰胺加入100g水中制备,滴加完毕后恒温反应3-4h,然后再升温至120-130℃,恒温反应9-10h,得到聚合物溶液,然后向7.1kg聚合物溶液中加入1kg石墨粉,搅拌混合形成悬浊液,将悬浊液置于注射器中,通过推动泵控制注射器移动进行静电纺丝,得到多氨基纤维丝。
实施例3:
多氨化改性复合纤维的具体制备过程如下:
①将1.42kg甲基丙烯酸缩水甘油酯加入20L甲醇溶液中,然后向其中加入1.32kg三聚氰胺,升温至65-70℃回流搅拌反应5-6h,然后减压蒸馏除去其中的溶剂,得到固体产物,将得到的固体产物加入丙酮中搅拌溶解后进行过滤,除去其中未溶解的三聚氰胺,然后将滤液蒸发结晶,得到多氨基甲基丙烯酸单体;
②将2.14kg步骤①中制备的多氨基甲基丙烯酸单体加入20L丙酮中,同时向其中加入1.31kg偶氮二异丁腈引发剂,然后向反应容器中通入氮气30-40min,停止通氮气,升温至90-95℃回流,然后向反应容器中逐滴加入1.12kg甲基丙烯酸三氟乙酯和0.87kg浓度为70-75%的丙烯酰胺溶液,其中丙烯酰胺溶液是通过将70-75g丙烯酰胺加入100g水中制备,滴加完毕后恒温反应3-4h,然后再升温至120-130℃,恒温反应9-10h,得到聚合物溶液,然后向7.1kg聚合物溶液中加入1kg石墨粉,搅拌混合形成悬浊液,将悬浊液置于注射器中,通过推动泵控制注射器移动进行静电纺丝,得到多氨基纤维丝。
实施例4:
多氨化改性复合纤维的具体制备过程如下:
将1.7kg甲基丙烯酸缩水甘油酯加入20L丙酮中,同时向其中加入1.31kg偶氮二异丁腈引发剂,然后向反应容器中通入氮气30-40min,停止通氮气,升温至90-95℃回流,然后向反应容器中逐滴加入1.43kg甲基丙烯酸三氟乙酯和1kg浓度为70-75%的丙烯酰胺溶液,其中丙烯酰胺溶液是通过将70-75g丙烯酰胺加入100g水中制备,滴加完毕后恒温反应3-4h,然后再升温至120-130℃,恒温反应9-10h,得到聚合物溶液,然后向7.1kg聚合物溶液中加入1kg石墨粉,搅拌混合形成悬浊液,将悬浊液置于注射器中,通过推动泵控制注射器移动进行静电纺丝,得到多氨基纤维丝。
实施例5:
多氨化改性复合纤维的具体制备过程如下:
①将1.42kg甲基丙烯酸缩水甘油酯加入20L甲醇溶液中,然后向其中加入1.32kg三聚氰胺,升温至65-70℃回流搅拌反应5-6h,然后减压蒸馏除去其中的溶剂,得到固体产物,将得到的固体产物加入丙酮中搅拌溶解后进行过滤,除去其中未溶解的三聚氰胺,然后将滤液蒸发结晶,得到多氨基甲基丙烯酸单体;
②将3.22kg步骤①中制备的多氨基甲基丙烯酸单体加入20L丙酮中,同时向其中加入1.31kg偶氮二异丁腈引发剂,然后向反应容器中通入氮气30-40min,停止通氮气,升温至90-95℃回流,然后向反应容器中逐滴加入1.43kg甲基丙烯酸三氟乙酯和1kg浓度为70-75%的丙烯酰胺溶液,其中丙烯酰胺溶液是通过将70-75g丙烯酰胺加入100g水中制备,滴加完毕后恒温反应3-4h,然后再升温至120-130℃,恒温反应9-10h,得到聚合物溶液,将聚合物溶液置于注射器中,通过推动泵控制注射器移动进行静电纺丝,得到多氨基纤维丝。
实施例6:
水溶性环氧树脂的具体制备过程如下:
步骤1:将1.51kg氯化缩水甘油三甲基铵加入水中,然后向其中加入1.08kg草酸和300g三乙胺,升温至90-120℃回流反应10-12h,然后进行减压蒸馏除去其中的催化剂三乙胺和未反应完全的草酸,得到产物A;
步骤2:将1kg步骤1中制备的产物A加入15L二氯亚砜中,然后升温至80-90℃回流反应6-7h,再通过减压蒸馏,除去其中未反应完全的二氯亚砜,得到产物B;
步骤3:称取1.26kg间苯三酚加入30L吡啶中,同时向其中加入4.52kg步骤2中制备的产物B,在50-60℃下反应8-10h,升温蒸发回收溶剂吡啶,然后将得到的晶体用饱和氯化钠洗涤后,用乙酸乙酯萃取得到有机相,同时将有机相进行减压蒸馏除去乙酸乙酯,并将得到的产物加入30L硝基苯中,然后向其中加入4kg无水氯化铝,升温至165-170℃回流反应18-20h,然后将得到的产物加入饱和氯化钠溶液中,然后进行过滤洗涤,得到苯酚氯化铵;
步骤4:将6.9kg步骤3中制备的支化苯酚氯化铵加入50L乙醚中,然后向其中加入3.53kg环氧氯丙烷,升温至80-90℃回流反应1-2h后向其中加入492g氢氧化钠,恒温反应18-20h,然后进行减压蒸馏,除去未反应完全的环氧氯丙烷,同时将产物加入水中搅拌均匀后过滤,得到环氧树脂,由于间苯三酚环上引入产物B时先引入一个时反应快速,引入第二时由于空间位阻效应反应速度降低,引入第三个是空间位阻进一步增大,进而使得其反应速度进一步降低,使得间苯三酚在于产物B反应时所有间苯三酚分子环上均先引入1个产物B,然后再引入第二个,当产物B的含量较少时,不能满足间苯三酚环上均引入产物B,当制备的苯酚氯化铵中间苯三酚和产物B之间的摩尔比为1:2,进而使得一个间苯三酚环上只能引入两个产物B,使得制备的单体中季铵盐的含量降低,进而使得单体的亲水性能降低,进而降低了聚合物环氧树脂的水溶性。
实施例7:
一种含复合纤维的高性能混凝土的制备方法,具体制备过程如下:
第一步,将5kg粒径小于5mm的河沙、9kg粒径小于20mm的碎石、0.4kg粉煤灰、0.16kg实施例2制备的多氨化改性复合纤维和4.7kg硅酸盐水泥均加入混凝土拌浆机中混合均匀,然后向其中加入1.5kg水搅拌混合,混合过程中加入0.04kg减水剂,得到初级浆料;
第二步,在施工前,将0.35kg实施例1制备的水溶性环氧树脂加入0.5kg水中搅拌溶解,然后加入混凝土拌浆机,在1200-1500r/min的转速下转动搅拌3-5min,得到高性能混凝土。
实施例8:
一种含复合纤维的高性能混凝土的制备方法,具体制备过程与实施例7相同,将实施例7中第一步中使用的实施例2制备的多氨化改性复合纤维替换为实施例3制备的多氨化改性复合纤维。
实施例9:
一种含复合纤维的高性能混凝土的制备方法,具体制备过程与实施例7相同,将实施例7中第一步中使用的实施例2制备的多氨化改性复合纤维替换为实施例4制备的多氨化改性复合纤维。
实施例10:
一种含复合纤维的高性能混凝土的制备方法,具体制备过程与实施例7相同,将实施例7中第一步中使用的实施例2制备的多氨化改性复合纤维替换为实施例5制备的多氨化改性复合纤维。
实施例11:
一种含复合纤维的高性能混凝土的制备方法,具体制备过程与实施例7相同,将实施例7中第一步不添加多氨化改性复合纤维。
实施例12:
将实施例7-11中制备的混凝土和不添加复合纤维的混凝土,倒入模具中,常温下放置24h后倒出试件,得到尺寸为100mm×100mm×100mm的试件,然后分别将得到的试件浇水养护7天、28天、42天、60天,测定试件抗压强度,结果如表1所示;
表1:实施例7-11中制备的混凝土力学性能测定结果:
由表1可知,经过多氨基改性后的纤维与水溶性环氧树脂在混凝土中进行聚合反应,由于水溶性环氧树脂为超支化结构,进而形成较大的网状结构包裹在混凝土层中,同时由于纤维中本身复合有石墨粉,能够进一步提高纤维的强度,进而提高了混凝土的强度。
同时参照GBJ-82-85规定,制备顶面直径为175mm、底面直径为185mm、高度为150mm的圆台试件,试件养护28天,然后对试件施加不同压力的水压,当试件表面渗水时停止,此时测定试件的渗水高度,结果如表2所示:
表2实施例7-10中制备的测试试件的平均渗水高度
实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 | 实施例11 | |
平均渗水高度 | 24.3 | 32.1 | 38.5 | 24.8 | 68.7 |
由表2可知,通过向混凝土中添加多氨化改性复合纤维,由于纤维素中含有大量的氨基,能够与水溶性环氧树脂中的环氧基团进行开环交联反应,形成大的网状交联结构,进而使得混凝土中的纤维之间通过水溶性环氧树脂聚合成大的网状交联结构,进而提高了混凝土之间的聚合强度,并且通过使得混凝土内部结构更加紧密,降低了混凝土的渗水能力。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (5)
1.含复合纤维的高性能混凝土,其特征在于,包括如下重量份的各组分:
河沙500-510份、碎石900-950份、硅酸盐水泥470-480份、粉煤灰40-50份、水溶性环氧树脂35-37份、多氨化改性复合纤维16-18份、减水剂4-5份、水200份;
其中水溶性环氧树脂的具体制备过程如下:
步骤1:将氯化缩水甘油三甲基铵加入水中,然后向其中加入草酸和三乙胺,升温至90-120℃回流反应10-12h,然后进行减压蒸馏除去其中的催化剂三乙胺和未反应完全的草酸,得到产物A;
步骤2:将步骤1中制备的产物A加入二氯亚砜中,然后升温至80-90℃回流反应6-7h,再通过减压蒸馏,除去其中未反应完全的二氯亚砜,得到产物B;
步骤3:称取一定量的间苯三酚加入吡啶中,同时向其中加入步骤2中制备的产物B,在50-60℃下反应8-10h,升温蒸发回收溶剂吡啶,然后将得到的晶体用饱和氯化钠洗涤后,用乙酸乙酯萃取得到有机相,同时将有机相进行减压蒸馏除去乙酸乙酯,并将得到的产物加入硝基苯中,然后向其中加入无水氯化铝,升温至165-170℃回流反应18-20h,然后将得到的产物加入饱和氯化钠溶液中,将上层的有机相弃去,保留水相,水相经过层析柱分离,得到产物支化苯酚氯化铵;
步骤4:将步骤3中制备的支化苯酚氯化铵加入乙醚中,然后向其中加入环氧氯丙烷,升温至80-90℃回流反应1-2h后向其中加入氢氧化钠,恒温反应18-20h,然后进行减压蒸馏,同时将产物加入水中搅拌均匀后进行分液,保留水相,弃去有机相,然后进行重结晶,得到水溶性环氧树脂。
2.根据权利要求1所述的含复合纤维的高性能混凝土,其特征在于,步骤3中间苯三酚与产物B的物质的量之比为1:3.02-3.03,每摩尔间苯三酚中加入无水氯化铝3.01-3.04mol。
3.根据权利要求1所述的含复合纤维的高性能混凝土,其特征在于,多氨化改性复合纤维的具体制备过程如下:
①将一定量的甲基丙烯酸缩水甘油酯加入甲醇溶液中,然后向其中加入三聚氰胺,升温至65-70℃回流搅拌反应5-6h,然后减压蒸馏除去其中的溶剂,得到固体产物,将得到的固体产物加入丙酮中搅拌溶解后进行过滤,除去其中未溶解的三聚氰胺,然后将滤液蒸发结晶,得到多氨基甲基丙烯酸单体;
②将步骤①中制备的多氨基甲基丙烯酸单体加入丙酮中,同时向其中加入引发剂,然后向反应容器中通入氮气30-40min,停止通氮气,升温至90-95℃回流,然后向反应容器中逐滴加入甲基丙烯酸三氟乙酯和浓度为70-75%的丙烯酰胺溶液,其中丙烯酰胺溶液是通过将70-75g丙烯酰胺加入100g水中制备,滴加完毕后恒温反应3-4h,然后再升温至120-130℃,恒温反应9-10h,得到聚合物溶液,然后向聚合物溶液中加入石墨粉,搅拌混合形成悬浊液,将悬浊液置于注射器中,通过推动泵控制注射器移动进行静电纺丝,得到多氨基纤维丝。
4.根据权利要求1所述的含复合纤维的高性能混凝土,其特征在于,步骤②中多氨基甲基丙烯酸单体、甲基丙烯酸三氟乙酯和丙烯酰胺物质的量之比为1.2:0.85:1,聚合物溶液和石墨粉的质量比为7.1-7.3:1。
5.根据权利要求1所述的含复合纤维的高性能混凝土,其特征在于,该混凝土的具体制备过程如下:
第一步,将河沙、碎石、粉煤灰、多氨化改性复合纤维和硅酸盐水泥均加入混凝土拌浆机中混合均匀,然后向其中加入水搅拌混合,混合过程中加入减水剂,得到初级浆料;
第二步,在施工前,将水溶性环氧树脂加入水中搅拌溶解,然后加入混凝土拌浆机,在1200-1500r/min的转速下转动搅拌3-5min,得到高性能混凝土。
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