CN110143792A - 一种耐油混凝土及其制备方法 - Google Patents

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CN110143792A CN201910475435.4A CN201910475435A CN110143792A CN 110143792 A CN110143792 A CN 110143792A CN 201910475435 A CN201910475435 A CN 201910475435A CN 110143792 A CN110143792 A CN 110143792A
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    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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    • C04B2201/50Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength

Abstract

本发明公开了一种耐油混凝土及其制备方法。耐油混凝土包括以下组分:水泥、砂子、抗油剂、石子、水、粉煤灰、矿渣粉、外加剂、膨胀剂、改性填料;抗油剂包括以下重量份的组分:1.5‑3份麦芽糖、5‑8份环氧树脂、2.5‑3.5份水溶性丙烯酸酯、2‑5份亚麻油、1.5‑2.5份水玻璃、1.3‑2.5份二甲基硅氧烷、1.7‑2.4份聚丙烯腈纤维、10‑15份水;改性填料包括以下重量份的组分:0.5‑1份改性膨润土、1‑1.5份聚丙烯酸酰胺、0.3‑0.7份石棉粉、1.5‑2份三聚氰胺甲醛树脂、2‑2.5份水。本发明的耐油混凝土具有抗油周期长,抗油侵蚀效果好的优点。

Description

一种耐油混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域,更具体地说,它涉及一种耐油混凝土及其制备方法。
背景技术
在机械工业生产过程中,由于传动、金属切削及研磨而流溅出来的油,如某些矿物油或植物油等,具有粘度低、渗透能力强的特性,导致其在与混凝土接触过程中,很容易渗透至混凝土内,破坏混凝土中水泥与骨料之间的粘结。此外,渗透至混凝土中的有些油类还会含有一些偏酸类或酯类的物质,而该类物质对钢筋混凝土构件强度和耐久性也会形成破坏。
对于上述问题,通过提高混凝土的抗油性可以有效解决油类物质的渗透对混凝土造成的破坏。耐油混凝土,主要是指不与植物油、动物油及矿物油类发生化学反应,并能够阻止其渗透的特种混凝土,耐油混凝土的密实度大,抗渗透能力强,其抗渗等级均在P8以上。目前,在配制耐油混凝土时,普遍通过在混凝土中掺加氢氧化铁防渗剂的方式提高混凝土的耐油性,但是氢氧化铁的制备原料是氢氧化钠或氯化铁和石灰,氢氧化铁中可能会残留氯化物,对混凝土中的钢筋发生锈蚀,同时氢氧化铁防渗剂的加入,会延缓混凝土凝结,混凝土内部的水分过度蒸发,从而使混凝土内部的毛细孔变大,孔隙率增大,反而使得混凝土达不到抗油的目的。
现有技术中,申请号为CN101708976A的中国发明专利文件中公开了一种用于增强混凝土的液体组合物,包括硅氧烷聚合物,其选自具有结构通式为[RnSiO(4-n)/2]n的化合物或其组合,其中R选自氯原子、氟原子、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、甲基、乙基、丙基、丁基或芳香基,n为1~3间的自然数,m为不小于2的整数;其余为与水互溶的有机醇溶剂或有机醇溶剂、卤离子、游离酸的混合物,所述卤离子选自氯离子、氟离子或其组合。
现有的这种液体组合物,通过喷洒或浇在混凝土表面,在混凝土表面形成一层保护膜,防止油类进入混凝土内部,但是随着时间的推移,混凝土表面的保护膜遭到破坏,而混凝土内部无抗油成分,因此油类易进入混凝土内部,对混凝土内部结构产生破坏,因此液体组合物无法长期使混凝土免受油类的破坏,因此,研制一种能长期抗油的耐油混凝土是需要解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的第一个目的在于提供一种耐油混凝土,其具有抗油期长,抗油效果好的优点。
本发明的第二个目的在于提供一种耐油混凝土的制备方法,其具有制备方法简单的优点。
为实现上述第一个目的,本发明提供了如下技术方案:一种耐油混凝土,包括以下重量份的组分:250-270份水泥、877-797份砂子、12.5-21.6份抗油剂、914-934份石子、180-200份水、40-60份粉煤灰、43-63份矿渣粉、8.36-10.36份外加剂、23-28份膨胀剂、10.6-12.7份改性填料;
所述抗油剂包括以下重量份的组分:1.5-3份麦芽糖、5-8份环氧树脂、2.5-3.5份水溶性丙烯酸酯、2-5份亚麻油、1.5-2.5份水玻璃、1.3-2.5份二甲基硅氧烷、1.7-2.4份聚丙烯腈纤维、10-15份水;
所述改性填料包括以下重量份的组分:0.5-1份改性膨润土、1-1.5份聚丙烯酸酰胺、0.3-0.7份石棉粉、1.5-2份三聚氰胺甲醛树脂、2-2.5份水。
通过采用上述技术方案,由于采用向混凝土中添加抗油剂和改性填料,与水泥、粉煤灰和矿渣粉等形成合理级配,使混凝土密实度增大,抗渗性能得到改善,从而使得混凝土的吸油率降低,抗油侵蚀性能得到提升。
抗油剂中使用环氧树脂、水溶性丙烯酸酯、亚麻油等原料,环氧树脂和水溶性丙烯酸酯的粘性大,可使水泥、砂子等原料的粘结力增大,水玻璃能够与混凝土中的氢氧化钙等碱性物质反应生成不溶性的硅酸钙,从而增大抗油剂与混凝土之间的相互作用力,提高混凝土的长期抗油性能,从而使混凝土的聚合力得到提升,增大混凝土的密实度和抗渗性能,同时可以增大混凝土的密实度,减少混凝土内部的孔隙结构;麦芽糖结构中含有多羟基,羟基为亲水基团,可有效降低溶液表面张力,加入麦芽糖能够提高水泥的分散性,改善水泥的增溶作用,促进C3S的水化,使得水泥颗粒周围溶液的C-S-H等水化产物的分布更加均匀,网架结构更加致密,降低混凝土内部孔隙率,提高混凝土的密实度和强度,麦芽糖和水玻璃相互协同,二者能够降低混凝土的孔隙结构,提高密实度,从而提高混凝土的耐油性,同时因为麦芽糖和水玻璃与混凝土中物质反生反应,可增大抗油剂与混凝土的作用力,避免因磨损造成抗油作用减弱,从而提高耐油混凝土的长期抗油能力。
抗油剂中的聚丙烯腈纤维能够减少混凝土中毛细孔的尺度和连通毛细孔的数量,聚丙烯腈纤维的保水性较高,吸水速度快,二甲基硅氧烷能够进一步提高聚丙烯腈纤维的保水性能,使聚丙烯腈纤维与水泥粘结性好,对骨料起到承托作用,使混凝土不易开裂,提高混凝土的抗渗性能,从而提高其抗油能力。
改性填料中聚丙烯酰胺能够提高混凝土的抗折强度、粘结强度、弯曲韧性和抗磨性,提高混凝土的抗渗性,降低其收缩性,石棉粉含有石棉纤维的粉状非金属材料,具有提高混凝土粘结力和防水性能的作用,三聚氰胺甲醛树脂能够使混凝土在较长时间内具由较好的黏结度,改性膨润土的抗渗效果好,能够提高混凝土的抗渗等级,聚丙烯酰胺、石棉粉、石棉粉、三聚氰胺甲醛树脂和改性膨润土协同作用,能够降低混凝土的收缩率,提高其抗渗性和粘度,使耐油混凝土的密实度得到提升,抗渗等级提高,耐油侵蚀性能得到改善。
进一步地,所述抗油剂的制备方法如下:将环氧树脂和水溶性丙烯酸酯加入到50-70℃的水中,在300-500r/min的转速下,搅拌1-2天,充分混合均匀,加入二甲基硅氧烷和聚丙烯腈纤维,在1000-2000r/min的转速下搅拌30-50min,混合均匀后,加入亚麻油和麦芽糖,在800-1200r/min的转速下搅拌20-40min,制得抗油剂。
通过采用上述技术方案,将环氧树脂与水溶性丙烯酸酯与水混合,将环氧树脂和水溶性丙烯酸酯充分溶解在水中,加入二甲基硅氧烷和聚丙烯腈纤维,使聚丙烯腈纤维的保水性提高,最后加入亚麻油和麦芽糖,混合均匀,使得抗油剂的效果更好。
进一步地,所述膨胀剂由质量比为1:0.3-0.5:0.4-0.6的SY-K型纤维膨胀剂、发泡粉和CAS膨胀剂混合制成。
通过采用上述技术方案,SY-K型纤维膨胀剂具有高抗裂、高抗渗的超叠加效应,能提高混凝土的抗裂能力和抗渗防水能力,发泡粉使混凝土的导热系数和吸水率较小,是耐油混凝土具有独特的党参、保温和隔热效果,CAS膨胀剂的膨胀能高、膨胀速率快,能补偿混凝土收缩,改善混凝土的孔结构和孔级配,提高混凝土的抗渗能力和防水性能,将SY-K纤维型膨胀剂与发泡粉和CAS膨胀剂协同使用,可使混凝土具有良好的抗渗、防水性能,从而降低混凝土的吸油率,提高其抗油侵蚀性能。
进一步地,所述改性填料的制备方法如下:将水分3-4次加入到三聚氰胺甲醛树脂中,边加边搅拌,再向三聚氰胺甲醛树脂中加入改性膨润土、石棉粉和聚丙烯酰胺,混合均匀后,在80-90℃下烘干,再研磨、过筛,得到平均粒径为5-10mm的改性填料。
通过采用上述技术方案,经过充分混合后,可使各原料混合更加均匀,效果更好。
进一步地,所述改性膨润土由以下方法制成:将10-15重量份含水量≤0.2%的膨润土加入到5-10重量份蒸馏水中,升温并搅拌,升温至100-110℃后加入3-5重量份铝酸酯偶联剂,搅拌20-30min,干燥,与3-7重量份石蜡和3-5份空心玻璃微珠球磨,得到改性膨润土。
通过采用上述技术方案,将经过铝酸酯偶联剂处理的膨润土与石蜡进行球磨,因为水泥水化放热,使得混凝土体系中温度升高,石蜡融化,由石蜡携带着膨润土上升到混凝土体系的表面,对混凝土表面进行抗油保护,同时石蜡融化后,包裹的空心玻璃微珠随着石蜡上升,上市过程中不断被释放,从而填充到混凝土的孔隙内,从而增大混凝土内部的致密度,减少混凝土的内部孔隙结构,提高其致密度和耐油性能。
进一步地,所述外加剂为聚羧酸高效减水剂,减水率为23-25%,堆积密度为650-850kg/m3,pH值(10%水溶液)为7.0-9.0。
进一步地,所述砂子为中砂,细度模数为2.9-3.3,含泥量为2.0-2.2%,堆积密度为1450-1500kg/m3;石子为粒径为5-31.5mm的连续级配石子,含泥量为0.4-0.6%。
通过采用上述技术方案,在该细度模数范围内的中砂,有助于增加各骨料之间的填充效果,与石子相互配合,能减少组分之间的孔隙,从而提高组分之间的连接紧密性,改善混凝土的密实度和抗渗性能。
进一步地,所述粉煤灰为II级粉煤灰,密度为1.95-2.35g/cm3,堆积密度为0.63-0.75g/cm3,烧失量为2-2.6%;矿渣粉为S95级矿渣粉,流动度比为95-100%,28d活性为95-105%,比表面积为400-450m2/kg。
通过采用上述技术方案,粉煤灰的活性成分为二氧化硅和三氧化二铝,与水泥、水混合后,能够生成较为稳定的胶凝材料,从而使混凝土具有较高的强度,同时粉煤灰中70%以上的颗粒是无定型的球形玻璃体,主要起到滚珠轴承作用,在混凝土拌合物中发挥润滑作用,改善混凝土拌合物的和易性,且粉煤灰与砂子、石子等构成合理级配,使彼此之间互相填充,能有效增加混凝土密实度,进一步提高混凝土的抗渗强度和耐油侵蚀能力。
矿渣粉矿物掺和料具有“活性效应”、“界面效应”、“微填效应”和“减水效应”等诸多综合效应,矿渣粉等矿物掺和料不仅可以改善流变性能,降低水化热,降低坍落度损失,减少离析和泌水,还可以改善混凝土结构的孔结构和力学性能,提高后期强度和耐油侵蚀的耐久性。
进一步地,所述抗油剂占水泥用量的5-8%,膨胀剂占胶凝材料用量的6-8%。
通过采用上述技术方案,抗油剂的添加量低,抗油效果好,强度高,膨胀剂使混凝土抗裂性能和防水性能得到提高,从而提高混凝土的抗油侵蚀能力。
为实现上述第二个目的,本发明提供了如下技术方案:一种耐油混凝土的制备方法,包括以下步骤:
S1、将水泥、砂子、石子、粉煤灰、矿渣粉和改性填料混合均匀,制得混合物;
S2、将抗油剂、外加剂和膨胀剂加入到水中,搅拌均匀,加入到步骤(1)制备的混合物中,搅拌均匀,制得耐油混凝土。
通过采用上述技术方案,先将水泥、石子、粉煤灰等进行干混,使各原料充分混合,再将抗氧剂、外加剂和膨胀剂与水溶解,再加入水泥等混合原料中,水分与各原料混合的更加均匀,操作简单方便。
综上所述,本发明具有以下有益效果:
第一、本发明采用抗油剂和改性填料协同增强混凝土的抗油性能,由于抗油剂中水玻璃能与氢氧化钙反应生成硅酸钙,麦芽糖能够促进C3S的水化,使得水泥颗粒周围溶液的C-S-H等水化产物的分布更加均匀,水玻璃和麦芽糖相互协同,使混凝土的网架结构更加致密,降低混凝土内部的孔隙率,增大混凝土的密实度和抗渗性能,降低混凝土的吸油率和抗油渗透高度,同时因为抗油剂内组分与混凝土中组分能发生反应,从而增大抗油剂与混凝土的作用力,使抗油剂的长期抗油性较好。
第二、本发明中优选采用石棉粉、聚丙烯酰胺、改性膨润土和三聚氰胺甲醛树脂制备改性填料,三聚氰胺甲醛树脂和聚丙烯酰胺能够增大混凝土的粘结力,石棉粉和改性膨润土能够提高混凝土的防水性能,从而使得改性填料具体较好的防水抗渗性能和粘结强度,从而使得混凝土的抗渗等级提高,粘结力变大,密实度得到提升,耐油侵蚀力较好。
第三、本发明中,通过使用铝酸酯偶联剂对膨润土进行改性,在于石蜡和空心玻璃微珠进行球磨,使石蜡包裹在改性膨润土和空心玻璃微珠上,当水泥水化放热时,石蜡融化,使空心玻璃微珠和改性膨润土被释放,石蜡携带改性膨润土上升至混凝土表面,对混凝土表面进行抗油保护,上升过程中渗出的空心玻璃微珠则填充于混凝土体系内,增加混凝土的密实度,减少混凝土内的孔隙结构,提高其抗油性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
抗油剂的制备例1-3
制备例1-3中环氧树脂选自郑州润杰化工产品有限公司出售的型号为CYD-127的水性环氧树脂、水性丙烯酸酯选自深圳市宝安区石岩优瑞森贸易商行出售的型号为HK-1029的水性丙烯酸酯、二甲基硅氧烷选自济南多维桥化工有限责任公司出售的货号为201的二甲基硅氧烷、聚丙烯腈纤维选自济南汇锦川商贸有限公司出售的货号为PP的聚丙烯腈纤维、亚麻油选自广州市祺缘丰贸易有限公司出售的货号为QYF0116的亚麻油、麦芽糖选自湖南千圣生物科技有限公司出售的货号为21-8的麦芽糖。
制备例1:按照表1中的原料配比,将5kg环氧树脂和2.5kg水溶性丙烯酸酯加入到50℃的10kg水中,在300r/min的转速下,搅拌1天,充分混合均匀,加入1.3kg二甲基硅氧烷和1.7kg聚丙烯腈纤维,在1000r/min的转速下搅拌30min,混合均匀后,加入3kg亚麻油和1.5kg麦芽糖,在800r/min的转速下搅拌20min,制得抗油剂。
表1制备例1-3中抗油剂的原料配比
制备例2:按照表1中的原料配比,将6.5kg环氧树脂和3kg水溶性丙烯酸酯加入到60℃的13kg水中,在400r/min的转速下,搅拌1.5天,充分混合均匀,加入1.8kg二甲基硅氧烷和2kg聚丙烯腈纤维,在1500r/min的转速下搅拌40min,混合均匀后,加入3.5kg亚麻油和2.5kg麦芽糖,在1000r/min的转速下搅拌30min,制得抗油剂。
制备例3:按照表1中的原料配比,将8kg环氧树脂和3.5kg水溶性丙烯酸酯加入到70℃的15kg水中,在500r/min的转速下,搅拌2天,充分混合均匀,加入2.5kg二甲基硅氧烷和2.4kg聚丙烯腈纤维,在2000r/min的转速下搅拌50min,混合均匀后,加入5kg亚麻油和3kg麦芽糖,在1200r/min的转速下搅拌40min,制得抗油剂。
改性填料的制备例4-6
制备例4-6中三聚氰胺甲醛树脂选自济南大晖化工科技有限公司出售的牌号为206的三聚氰胺甲醛树脂,石棉粉选自石家庄金艮川矿产品有限公司出售的货号为09的石棉粉、聚丙烯酰胺选自巩义市亿嘉翔环保材料有限公司出售的型号为XA-01的聚丙烯酰胺、膨润土选自灵寿县奥太矿产品加工厂出售的货号为0087的膨润土、铝酸酯偶联剂选自佛山市顺德区环瑞塑料助剂有限公司出售的型号为411的铝酸酯偶联剂、石蜡选自济南优盛源化工有限公司出售的货号为059的石蜡,空心玻璃微珠选自河北茂磊建材有限公司出售的型号为HKHL的空心玻璃微珠。
制备例4:按照表2中的配比,将2kg水分3次加入到1.5kg三聚氰胺甲醛树脂中,边加边搅拌,再向三聚氰胺甲醛树脂中加入0.5kg改性膨润土、0.3kg石棉粉和1kg聚丙烯酰胺,混合均匀后,在80℃下烘干,再研磨、过筛,得到平均粒径为5mm的改性填料,改性膨润土由以下方法制成:将10kg含水量≤0.2%的膨润土加入到5kg蒸馏水中,升温并搅拌,升温至100℃后加入3kg铝酸酯偶联剂,搅拌20min,干燥,与3kg石蜡和3kg空心玻璃微珠球磨,得到改性膨润土。
表2制备例4-6中改性填料的原料配比
制备例5:按照表2中的配比,将2.3kg水分4次加入到1.8kg三聚氰胺甲醛树脂中,边加边搅拌,再向三聚氰胺甲醛树脂中加入0.8kg改性膨润土、0.5kg石棉粉和1.3kg聚丙烯酰胺,混合均匀后,在85℃下烘干,再研磨、过筛,得到平均粒径为8mm的改性填料,改性膨润土由以下方法制成:将13kg含水量≤0.2%的膨润土加入到8kg蒸馏水中,升温并搅拌,升温至105℃后加入4kg铝酸酯偶联剂,搅拌25min,干燥,与5kg石蜡和4kg空心玻璃微珠球磨,得到改性膨润土。
制备例6:按照表2中的配比,将2.5kg水分4次加入到2kg三聚氰胺甲醛树脂中,边加边搅拌,再向三聚氰胺甲醛树脂中加入1kg改性膨润土、0.7kg石棉粉和1.5kg聚丙烯酰胺,混合均匀后,在90℃下烘干,再研磨、过筛,得到平均粒径为10mm的改性填料,改性膨润土由以下方法制成:将15kg含水量≤0.2%的膨润土加入到10kg蒸馏水中,升温并搅拌,升温至110℃后加入5kg铝酸酯偶联剂,搅拌30min,干燥,与7kg石蜡和5kg空心玻璃微珠球磨,得到改性膨润土。
实施例
实施例1-3中聚羧酸高效减水剂选自灵寿县矿产品加工厂出售的货号为YT-YG-0306的聚羧酸高效减水剂,SY-K型纤维膨胀剂选自广州工师化工材料有限公司出售的型号为SY-K的纤维膨胀剂,发泡粉选自东莞市鸿鼎化工有限公司出售的型号为tx-40的发泡粉,CAS膨胀剂选自涞水县海岩兴业混凝土外加剂加工有限公司出售的型号为CAS的膨胀剂。
实施例1:一种耐油混凝土,其原料配比如表3所示,该耐油混凝土的制备方法包括以下步骤:
S1、将250kg/m3水泥、877kg/m3砂子、934kg/m3石子、60kg/m3粉煤灰、43kg/m3矿渣粉和10kg/m3改性填料混合均匀,制得混合物;水泥为P.O42.5硅酸盐水泥,砂子为中砂,细度模数为2.9,含泥量为2.0%,堆积密度为1450kg/m3,石子为粒径为5-31.5mm的连续级配石子,含泥量为0.4%,粉煤灰为II级粉煤灰,密度为1.95g/cm3,堆积密度为0.63g/cm3,烧失量为2%,矿渣粉为S95级矿渣粉,流动度比为95%,28d活性为95%,比表面积为400m2/kg,改性填料由制备例4制成;
S2、将12.5kg/m3抗油剂、10.36kg/m3外加剂和30.7kg/m3膨胀剂加入到水中,搅拌均匀,加入到步骤(1)制备的混合物中,搅拌均匀,制得耐油混凝土;抗油剂由制备例1制成,抗油剂占水泥用量的5%,外加剂为聚羧酸高效减水剂,减水率为23%,堆积密度为650kg/m3,pH值(10%水溶液)为7.0,膨胀剂由质量比为1:0.3:0.4的SY-K型纤维膨胀剂、发泡粉和CAS膨胀剂混合而成,膨胀剂占胶凝材料用量的8%。
表3实施例1-3中耐油混凝土的原料配比
实施例2:一种耐油混凝土,其原料配比如表3所示,该耐油混凝土的制备方法包括以下步骤:
S1、将260kg/m3水泥、887kg/m3砂子、924kg/m3石子、50kg/m3粉煤灰、53kg/m3矿渣粉和11.4kg/m3改性填料混合均匀,制得混合物;水泥为P.O42.5硅酸盐水泥,砂子为中砂,细度模数为3.1,含泥量为2.1%,堆积密度为1480kg/m3,石子为粒径为5-31.5mm的连续级配石子,含泥量为0.5%,粉煤灰为为II级粉煤灰,密度为2.15g/cm3,堆积密度为0.69g/cm3,烧失量为2.3%,矿渣粉为S95级矿渣粉,流动度比为98%,28d活性为100%,比表面积为425m2/kg,改性填料由制备例5制成;
S2、将15.6kg/m3抗油剂、9.36kg/m3外加剂和27kg/m3膨胀剂加入到水中,搅拌均匀,加入到步骤(1)制备的混合物中,搅拌均匀,制得耐油混凝土;抗油剂由制备例2制成,抗油剂占水泥用量的5.7%,外加剂为聚羧酸高效减水剂,减水率为24%,堆积密度为750kg/m3,pH值(10%水溶液)为8.0,膨胀剂由质量比为1:0.4:0.5的SY-K型纤维膨胀剂、发泡粉和CAS膨胀剂混合而成,膨胀剂占胶凝材料用量的7.4%。
实施例3:一种耐油混凝土,其原料配比如表3所示,该耐油混凝土的制备方法包括以下步骤:
S1、将250kg/m3水泥、897kg/m3砂子、914kg/m3石子、40kg/m3粉煤灰、63kg/m3矿渣粉和10.6kg/m3改性填料混合均匀,制得混合物;水泥为P.O42.5硅酸盐水泥,砂子为中砂,细度模数为3.3,含泥量为2.2%,堆积密度为1500kg/m3,石子为粒径为5-31.5mm的连续级配石子,含泥量为0.6%,粉煤灰为II级粉煤灰,密度为2.35g/cm3,堆积密度为0.75g/cm3,烧失量为2.6%,矿渣粉为S95级矿渣粉,流动度比为100%,28d活性为105%,比表面积为450m2/kg,改性填料由制备例6制成;
S2、将21.6kg/m3抗油剂、8.36kg/m3外加剂和23kg/m3膨胀剂加入到水中,搅拌均匀,加入到步骤(1)制备的混合物中,搅拌均匀,制得耐油混凝土;抗油剂由制备例4制成,抗油剂占水泥用量的8%,外加剂为聚羧酸高效减水剂,减水率为25%,堆积密度为850kg/m3,pH值(10%水溶液)为9.0,膨胀剂由质量比为1:0.5:0.4的SY-K型纤维膨胀剂、发泡粉和CAS膨胀剂混合而成,膨胀剂占胶凝材料用量的6.1%。
对比例
对比例1:一种耐油混凝土,与实施例1的区别在于,耐油混凝土的原料中未添加抗油剂。
对比例2:一种耐油混凝土,与实施例1的区别在于,耐油混凝土中未添加改性填料。
对比例3:一种耐油混凝土,与实施例1的区别在于,改性填料中膨润土未经改性处理。
对比例4:一种耐油混凝土,与实施例1的区别在于,膨胀剂仅为SY-K型纤维膨胀剂。
对比例5:一种耐油混凝土,与实施例1的区别在于,抗油剂由郑州市佳腾化工产品有限公司出售的货号为01-037的氢氧化铁替代。
性能检测试验
一、按照实施例1-3和对比例1-5中的方法制备耐油混凝土,并按照以下方法检测耐油混凝土的性能,将检测结果记录于表4:
1、抗压强度:按照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行检测;
2、坍落度:按照GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行检测;
3、氯离子含量:按照GB/T50344-2004《建筑结构检测技术标准》附录C混凝土中氯离子含量测定进行检测;
4、抗渗等级:按照GB50164-2011《混凝土质量控制标准》进行检测;
5、吸油率:将标养28天的试件在105℃的温度下烘48小时,放入干燥箱中进行冷却后并称重,记录下初始重量后将试件浸入30号机油中浸泡30天后拿出,擦去表面的机油后再称重,两次重量的差值与原试件重量的比值即为其吸油率;
6、抗油渗透高度:将标养28天的试件浸入30号机油中浸泡30天后拿出,在压力试验机下(或用人工)将其劈开测量试件中机油的渗透深度即可。
表4各实施例和各对比例制备的耐油混凝土的性能检测结果
由表4中可以看出,按照实施例1-3中方法制备的耐油混凝土的28天抗压强度达到30MPa以上,氯离子含量少,不易对混凝土中钢筋造成腐蚀现象,抗渗等级高,油类不易渗透入混凝土内部,混凝土的吸收率小,抗油渗透高度低,说明本发明制备的耐油混凝土具有较好的抗油侵蚀能力。
对比例1因未添加抗油剂,对比例1制备的耐油混凝土的抗渗等级为P8,吸油率为21.9%,抗油渗透高度为11.6%,与实施例1-5相比,抗渗等级降低,吸油率和抗油渗透高度增大,说明添加抗油剂能够提高耐油混凝土的抗渗能力,降低其吸油率和抗油渗透高度,提高其抗油侵蚀能力。
对比例2因未添加改性填料,由表4中检测数据可以看出,耐油混凝土的抗压强度降低,抗渗等级降低,吸油率和抗油渗透高度增大,说明改性填料能够提高耐油混凝土的密实度,从而增大耐油混凝土的抗压强度和抗渗等级,降低其吸油率和抗油渗透高度。
对比例3因未改性填料中膨润土未经改性处理,由表4内数据可以看出,耐油混凝土的各项性能与实施例1-3制备的耐油混凝土相比,性能下降,吸油率增大,抗油渗透高度升高,说明对膨润土进行改性处理,能够提高耐油混凝土的耐油侵蚀性能。
对比例4因使用SY-K型纤维膨胀剂,未添加发泡剂和CAS膨胀剂,经检测,耐油混凝土的抗渗等级仅为P7级,吸油率和抗油渗透高度与实施例1-3相比,明显增大,说明SY-K型纤维膨胀剂和发泡剂、CAS膨胀剂配合使用,能够提高耐油混凝土的抗油性能。
对比例5因使用市售的氢氧化铁作为抗油剂,经检测,耐油混凝土中氯离子含量较多,易对混凝土中钢筋造成腐蚀,且耐油混凝土的吸油率、抗油渗透高度与实施例1-3相比明显变大,说明本发明制备的耐油混凝土具有较好的耐油侵蚀能力,同时氯离子含量低,不易对钢筋造成腐蚀。
二、按照实施例1-3和对比例1-5中的方法制备耐油混凝土,将混凝土标养28天,按照GB/T21144-2007《混凝土实心砖标准》检测28天收缩率,并将实施例1-3和对比例1-5制备的混凝土铺设在油库的地面上,每个实施例或对比例均铺设面积为1×1m2,铺设厚度为10cm,在标准条件下,养护28天,待混凝土成型后,油库正常工作,检测3个月后,各个实施例和对比例铺设的油库地面的抗压强度、抗渗等级、吸油率和抗油渗透高度,检测结果记录于表5。
表5各实施例和各对比例制备的耐油混凝土3个月后的性能检测
由表4和表5中数据对比可以看出,按照实施例1-3制备的耐油混凝土作为油库的地面,正常使用3个月后,抗压强度损失率小,28d收缩率小,抗渗等级仍为P10,吸油率和抗油渗透高度损失小,具有较好的长期抗油侵蚀的效果。
对比例1-4制备的耐油混凝土,28d抗压损失和收缩率实施例1-3相比,明显增大,抗渗等级降低,吸油率增大,抗油渗透高度增大,说明实施例1-4制备的耐油混凝土在作为油库的地面使用3个月后,抗渗性能和耐油性能下降,长期抗油侵蚀能力较差。
对比例5为使用氢氧化铁作为抗油剂制备的耐油混凝土,抗压强度小,28d收缩率大,抗渗等级和抗油渗透高度均明显变大,说明使用氢氧化铁作为抗油剂,制备的耐油混凝土长期耐油侵蚀的能力较差。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种耐油混凝土,其特征在于,包括以下重量份的组分:250-270份水泥、877-797份砂子、12.5-21.6份抗油剂、914-934份石子、180-200份水、40-60份粉煤灰、43-63份矿渣粉、8.36-10.36份外加剂、23-28份膨胀剂、10.6-12.7份改性填料;
所述抗油剂包括以下重量份的组分:1.5-3份麦芽糖、5-8份环氧树脂、2.5-3.5份水溶性丙烯酸酯、2-5份亚麻油、1.5-2.5份水玻璃、1.3-2.5份二甲基硅氧烷、1.7-2.4份聚丙烯腈纤维、10-15份水;
所述改性填料包括以下重量份的组分:0.5-1份改性膨润土、1-1.5份聚丙烯酸酰胺、0.3-0.7份石棉粉、1.5-2份三聚氰胺甲醛树脂、2-2.5份水。
2.根据权利要求1所述的耐油混凝土,其特征在于,所述抗油剂的制备方法如下:将环氧树脂和水溶性丙烯酸酯加入到50-70℃的水中,在300-500r/min的转速下,搅拌1-2天,充分混合均匀,加入二甲基硅氧烷和聚丙烯腈纤维,在1000-2000r/min的转速下搅拌30-50min,混合均匀后,加入亚麻油和麦芽糖,在800-1200r/min的转速下搅拌20-40min,制得抗油剂。
3.根据权利要求1所述的耐油混凝土,其特征在于,所述膨胀剂由质量比为1:0.3-0.5:0.4-0.6的SY-K型纤维膨胀剂、发泡粉和CAS膨胀剂混合制成。
4.根据权利要求1所述的耐油混凝土,其特征在于,所述改性填料的制备方法如下:将水分3-4次加入到三聚氰胺甲醛树脂中,边加边搅拌,再向三聚氰胺甲醛树脂中加入改性膨润土、石棉粉和聚丙烯酰胺,混合均匀后,在80-90℃下烘干,再研磨、过筛,得到平均粒径为5-10mm的改性填料。
5.根据权利要求1所述的耐油混凝土,其特征在于,所述改性膨润土由以下方法制成:将10-15重量份含水量≤0.2%的膨润土加入到5-10重量份蒸馏水中,升温并搅拌,升温至100-110℃后加入3-5重量份铝酸酯偶联剂,搅拌20-30min,干燥,与3-7重量份石蜡和3-5份空心玻璃微珠球磨,得到改性膨润土。
6.根据权利要求1所述的耐油混凝土,其特征在于,所述外加剂为聚羧酸高效减水剂,减水率为23-25%,堆积密度为650-850kg/m3,pH值(10%水溶液)为7.0-9.0。
7.根据权利要求1所述的耐油混凝土,其特征在于,所述砂子为中砂,细度模数为2.9-3.3,含泥量为2.0-2.2%,堆积密度为1450-1500kg/m3;石子为粒径为5-31.5mm的连续级配石子,含泥量为0.4-0.6%。
8.根据权利要求7所述的耐油混凝土,其特征在于,所述粉煤灰为II级粉煤灰,密度为1.95-2.35g/cm3,堆积密度为0.63-0.75g/cm3,烧失量为2-2.6%;矿渣粉为S95级矿渣粉,流动度比为95-100%,28d活性为95-105%,比表面积为400-450m2/kg。
9.根据权利要求1所述的耐油混凝土,其特征在于,所述抗油剂占水泥用量的5-8%,膨胀剂占胶凝材料用量的6-8%。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的耐油混凝土的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将水泥、砂子、石子、粉煤灰、矿渣粉和改性填料混合均匀,制得混合物;
S2、将抗油剂、外加剂和膨胀剂加入到水中,搅拌均匀,加入到步骤(1)制备的混合物中,搅拌均匀,制得耐油混凝土。
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