CN111439984B - 一种聚合物混凝土及其制作方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种聚合物混凝土及其制作方法和应用，该混凝土包括如下重量份的组分：硅酸盐水泥30~40份、聚合物乳液10~15份、糯米浆料5~10份、无机硅质矿粉15~20份、煅烧粘土30~40份、骨料40~80份、碱激发剂1~5份和水30~40份；本申请是以硅酸盐水泥为基体材料，以聚合物乳液为胶结料，在碱激发剂的作用下，无机硅质矿粉通过溶解、水解、缩聚和固化过程，形成由共价键组成网状结构的胶凝材料，骨料起到支撑作用，再掺加糯米浆料、煅烧粘土，糯米浆料与煅烧粘土产生复配作用，有利于显著提高混凝土内部分子结构排列紧密，减少出现溶胀破坏现象，显著提高聚合物混凝土的长期耐久性，采用上述组分混合，实现制备一种新型的聚合物混凝土。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土的技术领域，尤其是涉及一种聚合物混凝土及其制作方法和应用。
背景技术
近年来，随着我国海洋工程经济建设的飞速发展，钢筋混凝土结构被广泛地应用在跨海大桥、海底隧道、码头等大型建筑中。由于长期受到海洋气候环境的影响，钢筋混凝土结构过早失效，耐久性问题日渐突出，大大地降低了其使用寿命，因腐蚀破坏给我国造成大量的经济损失；聚合物混凝土是指由有机聚合物、无机胶凝材料和骨料结合而成的一种新型混凝土，具有反应产物稳定、结构致密、不易被腐蚀的特点。
现有专利中申请公布号为CN108640602A的中国专利公开了一种聚合物水泥混凝土，按照质量份数包含如下的组分：水泥 20~40份、矿渣粉5~10份、粉煤灰3~8份、骨料80~200份、环氧树脂0.5~1份、呋喃树脂0.3~1份、聚合物乳液1~4份、CTF混凝土增效剂0.1~0.6份、萘系减水剂0.5~3份、稳定剂0.3~0.7份、表面活性剂 0.1~0.3份、水 4~7份；该发明制备的聚合物水泥混凝土，可提高水泥颗粒及矿物细集料的分散度，达到增强混凝土的综合性能。
但是，将上述聚合物水泥混凝土应用在海洋工程中时，海水中的氯离子、硫酸根离子等容易与水化产物、硫铝酸盐发生反应，因此体积膨胀而导致结构疏松，从而影响该聚合物混凝土的长期耐久性能。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种聚合物混凝土，该混凝土结构致密，不易受海水侵蚀；本发明的目的之二是提供一种聚合物混凝土的制作方法，该方法可实现快速、稳定制备混凝土，工艺简单，产品质量稳定；本发明的目的之三是提供一种聚合物混凝土的应用，该聚合物混凝土适用于应用在跨海大桥、海底隧道、码头等大型建筑中。
本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：
一种聚合物混凝土，包括如下重量份的组分：硅酸盐水泥 30~40份、聚合物乳液10~15份、糯米浆料 5~10份、无机硅质矿粉 15~20份、煅烧粘土 30~40份、骨料 40~80份、碱激发剂 1~5份和水 30~40份。
通过采用上述技术方案，本申请是以硅酸盐水泥为基体材料，以聚合物乳液为胶结料，在碱激发剂的作用下，无机硅质矿粉通过溶解、水解、缩聚和固化过程，形成由共价键组成网状结构的胶凝材料，骨料起到支撑作用，再掺加糯米浆料、煅烧粘土，糯米浆料与煅烧粘土产生复配作用，有利于显著提高混凝土内部分子结构排列紧密，减少出现溶胀破坏现象，显著提高聚合物混凝土的长期耐久性，采用上述组分混合，实现制备一种新型的聚合物混凝土；另外，在本申请配方中用水量较少，节省了外加剂的使用。
本发明进一步设置为：所述聚合物乳液采用以重量比为1:1的聚丙烯酸酯乳液与氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的混合物。
通过采用上述技术方案，聚丙烯酸酯乳液和氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物复配后，可显著提高聚合物乳液的粘结性。
本发明进一步设置为：所述糯米浆料采用甲基丙烯酸甲酯 30~40份、糯米粉 15~20份、草木灰 5~10份、钛酸酯偶联剂 1~3份和异丙苯过氧化氢 0.5~2份混合均匀。
通过采用上述技术方案，甲基丙烯酸甲酯作为聚合单体，具有自交联作用，糯米粉质地细腻，粘度大，冻融稳定性好，具有易糊化的优点；草木灰是一种钾肥，本申请将草木灰与糯米粉复配，有助于显著提高糯米浆料的反应活性，在钛酸酯偶联剂、异丙苯过氧化氢的交联作用下，使得该糯米浆料内部形成三维网状结构。
本发明进一步设置为：所述糯米浆料的粘度为4000~7000mpa·s。
通过采用上述技术方案，限定糯米浆料的粘度为4000~7000mpa·s，粘度适中，有助于与其他组分均匀混合，另外，糯米浆料还有助于提高混凝土的致密性。
本发明进一步设置为：所述无机硅质矿粉选用重量比为1:1的粉煤灰与钢渣粉的混合物。
通过采用上述技术方案，粉煤灰是由燃料燃烧所产生烟气灰分中的细微固体颗粒物，主要含二氧化硅、氧化铝和氧化铁等，由于表面张力作用，大部分呈球状，表面光滑、微孔较小，属于活性材料，能够与氢氧化钙溶液中吸附钙离子形成水化硅酸钙，这些水化物在空气中凝结硬化并在水中继续硬化，提高混凝土的强度；另外，添加粉煤灰还可起到滚珠作用、解絮作用和致密作用，改善和易性，提高均匀性；钢渣粉是由生铁中的硅、锰、磷、硫等杂质在熔炼过程中氧化而成的各种氧化物组成，主要的矿物相为硅酸三盖、硅酸二钙、钙镁橄榄石以及硅、镁、铁、锰的氧化物形成的固熔体，将钢渣粉与粉煤灰复配作用，可起到优异的防腐性能。
本发明进一步设置为，所述煅烧粘土的制备采用如下步骤：将活性白土、绿泥石粉与粘土以重量比为1:1:1混合，得混合粉末；将混合粉末放入马弗炉中，在650~700℃煅烧2h，得煅烧粘土。
通过采用上述技术方案，活性白土是一种细粒的、高吸附率的物质，具有优异的吸附性；绿泥石粉是一种层状结构的硅酸盐矿，呈鳞片状，活性白土与粘土大量吸附在绿泥石粉的插层表面上，然后将混合粉末进行烧结，烧结后形成多晶材料，将煅烧粘土与糯米浆料进行混合时，有助于提高混凝土的致密性。
本发明进一步设置为：所述碱激发剂是将硅酸钾、氢氧化钠及水以重量比为5:1:10进行溶解、搅拌形成。
通过采用上述技术方案，采用上述组分制备的碱激发剂，具有良好的催化作用。
本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：
一种聚合物混凝土的制作方法，包括如下步骤：
（1）向硅酸盐水泥中加入聚合物乳液、无机硅质矿粉和骨料，搅拌，得预混体；
（2）向预混体中加入糯米浆料和煅烧粘土，得混合物；
（3）再加入碱激发剂和水，搅拌成型。
通过采用上述技术方案，糯米浆料与煅烧粘土均采用混合的方式添加在预混体中，工艺简单，成型方便、快捷，而且成型的混凝土质量均匀，储存时间延长，产品质量较优。
本发明的上述发明目的三是通过以下技术方案得以实现的：
一种聚合物混凝土的应用，该聚合物混凝土应用在跨海大桥、海底隧道、码头等大型建筑中。
通过采用上述技术方案，本申请的聚合物混凝土具有优异的耐海水腐蚀性，可适用于跨海大桥、海底隧道、码头等大型建筑中，可长时间保持建筑不受侵蚀。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.内部致密性高：采用糯米浆料与煅烧粘土复配，显著提高混凝土的致密性；糯米浆料是采用糯米粉与草木灰在甲基丙烯酸甲酯中自交联形成，具有优异的粘稠度与结构致密性；煅烧粘土是将活性白土、粘土与绿泥石粉混合煅烧形成，绿泥石粉具有插层结构，粘土与活性白土吸附在绿泥石粉表面，使得煅烧粘土致密性高；
2.耐海水腐蚀性：一方面混凝土致密性较高，不易受海水侵蚀；另一方面混凝土中添加钢渣粉与粉煤灰复配，显著提高了混凝土的耐海水腐蚀性。
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。
聚丙烯酸酯乳液购买自北京瑞晟特建材有限公司出售聚丙烯酸酯乳液；氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物为巴斯夫生产产品；活性白土购买自河南朋利水处理材料有限公司出售的1000目活性白土；绿泥石粉购买自灵寿县华硕矿产品加工厂生产的800目绿泥石粉；粘土选自河北腾川矿产品贸易有限公公司出售的超细粘土；粉煤灰购买自灵寿县鑫福矿产品加工厂生产的一级粉煤灰；钢渣粉购买自石家庄利尚矿产品加工有限公司生产的钢渣，自研磨成800目的钢渣粉；骨料选用天津芦台镇零售的河沙与海沙以重量比为1:1的混合物；聚合物乳液采用以重量比为1:1的聚丙烯酸酯乳液与氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的混合物；碱激发剂采用硅酸钾、氢氧化钠及水以重量比为5:1:10进行溶解、搅拌混合制成。
原料制备例一：
一种糯米浆料，采用如下方法制备：
（1）配料：按照重量份，称量甲基丙烯酸甲酯 30份、糯米粉 15份、草木灰 5份、钛酸酯偶联剂 1份和异丙苯过氧化氢 0.5份；
（2）将甲基丙烯酸甲酯、糯米粉和草木灰置于三口烧瓶中，通入氮气，在45℃温度下搅拌2h，搅拌转速为80r/min;
（3）加入钛酸酯偶联剂和异丙苯过氧化氢，搅拌5min，得糯米浆料。
原料制备例二：
一种糯米浆料，采用如下方法制备：
（1）配料：按照重量份，称量甲基丙烯酸甲酯 35份、糯米粉 17份、草木灰 8份、钛酸酯偶联剂2份和异丙苯过氧化氢 1.2份；
（2）将甲基丙烯酸甲酯、糯米粉和草木灰置于三口烧瓶中，通入氮气，在45℃温度下搅拌2h，搅拌转速为80r/min;
（3）加入钛酸酯偶联剂和异丙苯过氧化氢，搅拌5min，得糯米浆料。
原料制备例三：
一种糯米浆料，采用如下方法制备：
（1）配料：按照重量份，称量甲基丙烯酸甲酯 40份、糯米粉 20份、草木灰 10份、钛酸酯偶联剂 3份和异丙苯过氧化氢 2份；
（2）将甲基丙烯酸甲酯、糯米粉和草木灰置于三口烧瓶中，通入氮气，在45℃温度下搅拌2h，搅拌转速为80r/min;
（3）加入钛酸酯偶联剂和异丙苯过氧化氢，搅拌5min，得糯米浆料。
原料制备例四：
一种煅烧粘土，采用如下步骤制备：
（1）将活性白土、绿泥石粉和粘土以重量比为1:1:1混合，得混合粉末；
（2）将混合粉末放入马弗炉中，在650℃温度下煅烧2h，得煅烧粘土。
原料制备例五：
一种无机硅质矿粉，选用重量比为1:1的粉煤灰与钢渣粉的混合物。
原料对比例一：
一种糯米浆料，与原料制备例二的区别之处在于缺少添加糯米粉，草木灰加入25重量份。
原料对比例二：
一种糯米浆料，与原料制备例二的区别之处在于缺少添加草木灰，糯米粉加入25重量份。
原料对比例三：
一种煅烧粘土，与原料制备例四的区别之处在于缺少活性白土。
原料对比例四：
一种煅烧粘土，与原料制备例四的区别之处在于缺少绿泥石粉。
原料对比例五：
一种无机硅质矿粉，选用粉煤灰充当。
实施例一：
一种聚合物混凝土，采用如下方法制备：
（1）配料：按照重量份，称量硅酸盐水泥 30份、聚合物乳液 10份、原料制备例一的糯米浆料 5份、原料制备例五的无机硅质矿粉 15份、原料制备例四的煅烧粘土 30份、骨料40份、碱激发剂1份和水 30份；
（2）向硅酸盐水泥中加入聚合物乳液、无机硅质矿粉和骨料，搅拌均匀，得预混体；
（3）向预混体中加入糯米浆料和煅烧粘土，得混合物；
（4）再加入碱激发剂和水，搅拌成型。
实施例二：
一种聚合物混凝土，与实施例一的区别之处在于糯米浆料选用原料制备例二制备。
实施例三：
一种聚合物混凝土，与实施例一的区别之处在于糯米浆料选用原料制备例三制备。
实施例四：
一种聚合物混凝土，与实施例二的区别之处在于配方含量不同，称量硅酸盐水泥33份、聚合物乳液 12份、原料制备例二的糯米浆料 7份、原料制备例五的无机硅质矿粉 17份、原料制备例四的煅烧粘土 32份、骨料 50份、碱激发剂3份和水 33份。
实施例五：
一种聚合物混凝土，与实施例二的区别之处在于配方含量不同，称量硅酸盐水泥35份、聚合物乳液 13份、原料制备例二的糯米浆料 9份、原料制备例五的无机硅质矿粉 18份、原料制备例四的煅烧粘土 35份、骨料 60份、碱激发剂4份和水 35份。
实施例六：
一种聚合物混凝土，与实施例二的区别之处在于配方含量不同，称量硅酸盐水泥37份、聚合物乳液 15份、原料制备例二的糯米浆料 10份、原料制备例五的无机硅质矿粉20份、原料制备例四的煅烧粘土 38份、骨料 70份、碱激发剂4份和水 37份。
实施例七：
一种聚合物混凝土，与实施例二的区别之处在于配方含量不同，称量硅酸盐水泥40份、聚合物乳液 15份、原料制备例二的糯米浆料10份、原料制备例五的无机硅质矿粉 20份、原料制备例四的煅烧粘土 40份、骨料 80份、碱激发剂5份和水 40份。
实施例八：
一种聚合物混凝土的应用，该聚合物混凝土应用在跨海大桥、海底隧道、码头等大型建筑中。
对比例一：
一种聚合物混凝土，与实施例六的区别之处在于糯米浆料选用原料对比例一制备。
对比例二：
一种聚合物混凝土，与实施例六的区别之处在于糯米浆料选用原料对比例二制备。
对比例三：
一种聚合物混凝土，与实施例六的区别之处在于煅烧粘土选用原料对比例三制备。
对比例四：
一种聚合物混凝土，与实施例六的区别之处在于煅烧粘土选用原料对比例四制备。
对比例五：
一种聚合物混凝土，与实施例六的区别之处在于无机硅质矿粉选用粉煤灰充当。
检测手段：
将各实施例与对比例的样品装入混凝土试模中，在温度为25℃、湿度为50%的相对湿度下养护28d后进行测试：
（1）力学性能：按照GB/T50081-2002《混凝土力学性能试验方法》测试；
（2）耐海水腐蚀：向模拟箱中填充水源，水源中氯离子浓度为19.7g/L、硫酸根离子浓度为2.74g/L、钙离子浓度为0.5g/L、镁离子浓度为1.31g/L、钠离子浓度为10.9g/L，采用超声波发生器模拟海浪冲击，1d、7d、21d、60d观察试样表面情况。
力学性能的检测结果如下表所示：
| 样品 | 抗压强度（Mpa） | 抗拉强度（Mpa） | 弯曲强度（Mpa） |
| 实施例一 | 70.1 | 7.5 | 14.2 |
| 实施例二 | 72,5 | 7.7 | 14.5 |
| 实施例三 | 71.3 | 7.6 | 14.3 |
| 实施例四 | 72.7 | 7.9 | 14.7 |
| 实施例五 | 73.1 | 8.1 | 14.9 |
| 实施例六 | 73.6 | 8.2 | 15.3 |
| 实施例七 | 73.0 | 8.0 | 15.1 |
| 对比例一 | 55.3 | 5.4 | 8.6 |
| 对比例二 | 62,6 | 5.8 | 11.1 |
| 对比例三 | 68,5 | 6.9 | 13.9 |
| 对比例四 | 62.1 | 6.1 | 9.8 |
| 对比例五 | 70.5 | 7.2 | 14.2 |
通过上表可知，本申请各实施例的样品具有较高的抗压强度、抗拉强度与弯曲强度，根据对比例一与对比例二可知，糯米粉与草木灰复配使用，可显著提高样品的力学性能，可见复配后，提高了聚合物混凝土内部的结构致密性；根据对比例三和对比例四可知，煅烧粘土若缺少绿泥石粉，则力学强度显著下降，活性白土与粘土吸附在绿泥石粉插层间，有助于提高混凝土内部的致密性。
耐海水腐蚀的检测结果如下表所示：
| 样品 | 1d | 7d | 21d | 60d |
| 实施例一 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 |
| 实施例二 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 |
| 实施例三 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 |
| 实施例四 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 |
| 实施例五 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 |
| 实施例六 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 |
| 实施例七 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 |
| 对比例一 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 表面有锈点 |
| 对比例二 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 表面有锈点 |
| 对比例三 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 表面有锈点 |
| 对比例四 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 表面有锈点 |
| 对比例五 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 表面有锈点 |
通过上表可知，本实施例的样品经历60d海水环境浸泡后，表面无任何变化，具有优异的耐海水腐蚀性能；而对比例一~对比四的样品，则在60d检测时样品表面出现锈点；根据对比例五可知，单独采用粉煤灰的样品，其表面出现锈点，表明钢渣粉可起到有效的防海水侵蚀的作用。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种聚合物混凝土，其特征在于，由如下重量份的组分制成：硅酸盐水泥 30~40份、聚合物乳液 10~15份、糯米浆料5~10份、无机硅质矿粉15~20份、煅烧粘土 30~40份、骨料40~80份、碱激发剂1~5份和水 30~40份；所述糯米浆料采用甲基丙烯酸甲酯 30~40份、糯米粉 15~20份、草木灰 5~10份、钛酸酯偶联剂 1~3份和异丙苯过氧化氢 0.5~2份混合均匀；所述煅烧粘土的制备采用如下步骤：将活性白土、绿泥石粉与粘土以重量比为1:1:1混合，得混合粉末；将混合粉末放入马弗炉中，在650~700℃煅烧2h，得煅烧粘土。
2.根据权利要求1所述的一种聚合物混凝土，其特征在于，所述聚合物乳液采用以重量比为1:1的聚丙烯酸酯乳液与氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种聚合物混凝土，其特征在于：所述糯米浆料的粘度为4000~7000mpa·s。
4.根据权利要求1所述的一种聚合物混凝土，其特征在于：所述无机硅质矿粉选用重量比为1:1的粉煤灰与钢渣粉的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种聚合物混凝土，其特征在于：所述碱激发剂是将硅酸钾、氢氧化钠及水以重量比为5:1:10进行溶解、搅拌形成。
6.如权利要求1~5任意一项所述的一种聚合物混凝土的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）向硅酸盐水泥中加入聚合物乳液、无机硅质矿粉和骨料，搅拌，得预混体；
（2）向预混体中加入糯米浆料和煅烧粘土，得混合物；
（3）再加入碱激发剂和水，搅拌成型。
7.如权利要求1~5任意一项所述的一种聚合物混凝土的应用，其特征在于：所述聚合物混凝土应用在跨海大桥、海底隧道、码头大型建筑中。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992019568A1 (en) * | 1991-04-26 | 1992-11-12 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Method of cementing a well |
| CN104973848A (zh) * | 2015-07-02 | 2015-10-14 | 成都理工大学 | 一种地质聚合物纤维增强混凝土及其制备方法 |
| CN107721323A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-02-23 | 广东龙湖科技股份有限公司 | 一种能有效抵抗有机溶剂侵蚀的混凝土 |
| CN107840635A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-03-27 | 扬州市康宁新材料科技有限公司 | 一种无机透水混凝土的添加剂 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992019568A1 (en) * | 1991-04-26 | 1992-11-12 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Method of cementing a well |
| CN104973848A (zh) * | 2015-07-02 | 2015-10-14 | 成都理工大学 | 一种地质聚合物纤维增强混凝土及其制备方法 |
| CN107840635A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-03-27 | 扬州市康宁新材料科技有限公司 | 一种无机透水混凝土的添加剂 |
| CN107721323A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-02-23 | 广东龙湖科技股份有限公司 | 一种能有效抵抗有机溶剂侵蚀的混凝土 |
| CN108640602A (zh) * | 2018-05-23 | 2018-10-12 | 福州开发区兴清供销公司 | 一种聚合物水泥混凝土 |
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