CN112723801A - 一种水泥混凝土路面快速修补材料及其制备方法 - Google Patents
一种水泥混凝土路面快速修补材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112723801A CN112723801A CN202110041494.8A CN202110041494A CN112723801A CN 112723801 A CN112723801 A CN 112723801A CN 202110041494 A CN202110041494 A CN 202110041494A CN 112723801 A CN112723801 A CN 112723801A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- concrete pavement
- cement concrete
- patching material
- stirring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 10
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical class C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims abstract description 19
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims abstract description 19
- 239000002956 ash Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229920000876 geopolymer Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000006184 cosolvent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910021392 nanocarbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 33
- 241000209094 Oryza Species 0.000 claims description 18
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 17
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 16
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims description 10
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 7
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 6
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 6
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYSA-N thionyl chloride Chemical compound ClS(Cl)=O FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 5
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 claims description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 3
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 3
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 3
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 3
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 claims description 2
- 239000008272 agar Substances 0.000 claims description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 abstract description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 abstract description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 abstract 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 3
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical group O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 1
- CQBLUJRVOKGWCF-UHFFFAOYSA-N [O].[AlH3] Chemical compound [O].[AlH3] CQBLUJRVOKGWCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OBNDGIHQAIXEAO-UHFFFAOYSA-N [O].[Si] Chemical compound [O].[Si] OBNDGIHQAIXEAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 229920000592 inorganic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/006—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mineral polymers, e.g. geopolymers of the Davidovits type
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/0075—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
Abstract
本发明公开了一种水泥混凝土路面快速修补材料及其制备方法，其组成按重量份数计：粉煤灰50‑60份，粒化高炉矿渣8‑18份，赤泥6‑8份，稻壳灰3‑6份，复合碱激发剂15‑30份，水9‑12份，硅烷偶联剂1‑3份，分散剂0.05‑0.06份，助溶剂0.1‑0.3份，改性纳米碳纤维0.06‑0.08份。本发明提供的混凝土路面快速修补材料具有良好的抗裂性能，硅烷偶联剂因为其优异的憎水性在毛细孔隙和微裂缝形成憎水层，防止水分的进入；充分利用改性纳米碳纤维的填充效应、火山灰效应和纳米成核效应从地聚合物内部来改善其结构，大量减小连通孔，优化孔结构，减小孔隙率，提高抗压强度；通过掺加矿渣等原材料，实现路面修补材料的常温制备，初凝时间和终凝时间很大程度地减小。
Description
技术领域
本发明属于材料技术领域，具体涉及一种水泥混凝土路面快速修补材料及其制备方法。
背景技术
目前，国内外对水泥基路面材料已经研究的比较成熟，但是存在很多的问题，普通硅酸盐水泥基路面修材料，施工方便，但早期抗压强度低，凝结时间长，硬化慢，新旧材料粘结性能差，修补材料路面不能及时恢复交通，而特种水泥类路面修补材料新旧材料粘结性好，凝结硬化快，早期抗压强度高，但是面临后期强度减小的问题，且其制造成本过高，不适合大面积推广修补，得不到广泛应用。
地聚合物是一种通过硅铝酸盐材料和碱性激发剂反应生成的一种由硅氧四面体和铝氧四面体合成的无定型三维网状结构的铝硅酸盐胶凝材料，属于无机聚合物。地聚合物胶凝材料以粉煤灰等工业废弃物为主要合成材料，且其制备过程的“三废”和能耗排放量都非常低，是一类低能耗且制备简单的可持续发展的绿色环保材料。以地聚合物胶凝体系为基础配置路面修补材料既能有效降低PM2.5，减小CO2排放，又能满足路面开放交通的需求，符合国家绿色环保，节能减排的产业政策，同时有利于推动社会经济的可持续发展。
发明内容
本发明目的在于提供一种针对水泥混凝土路面的快速修补材料及其制备方法，该材料具有凝结时间快，抗压强度高，粘结强度高，耐久性能好等优点
为实现上述目的，采用技术方案如下：
一种水泥混凝土路面快速修补材料，其组成按重量份数计如下：
粉煤灰50-60份，粒化高炉矿渣8-18份，赤泥6-8份，稻壳灰3-6份，复合碱激发剂15-30份，水9-12份，硅烷偶联剂1-3份，分散剂0.05-0.06份，助溶剂0.1-0.3份，改性纳米碳纤维0.06-0.08份。
按上述方案，所述粉煤灰为高钙粉煤灰CaO含量为10-30wt％，粒径为3000-5000目.
按上述方案，所述粒化高炉矿渣CaO含量为30-50wt％，SiO2含量为30-40wt％，粒径为2000-3000目。
按上述方案，所述赤泥按以下方式制备而来：
将赤泥在500-550℃的温度下煅烧3-4小时，然后研磨使其粒径小于500nm，比表面积大于5800m2/kg。
按上述方案，所述稻壳灰按以下方式制备而来：
将稻壳在800℃-900℃的温度下煅烧12-24h，所述稻壳灰的粒径为300-500nm。
按上述方案，所述助溶剂为琼脂水溶胶，固含量为92-95wt％。
按上述方案，所述复合碱激发剂按以下方式制备而来：
采用初始模数为3.5-3.8、固体含量为33-35wt％的水玻璃，加入氢氧化钠配置成模数为1.2-1.4的钠水玻璃，然后陈化48-72h。
按上述方案，所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570中的一种或任意混合。
按上述方案，所述改性纳米碳纤维按以下方式制备而来：
将多壁碳纳米管置于浓硝酸和浓硫酸的混合溶液中，其中多壁碳纳米管与混合溶液的质量比为1：(400-500)，浓硝酸和浓硫酸的体积比为1：(6-7)，充分搅拌；
70-90℃下超声震荡8-9小时后静置，加入去离子水稀释，离心分离得到沉淀；重复稀释、离心分离直至所得溶液的pH值大于9；最后将收集的溶液在80-90℃，50-60Pa的真空环境中干燥，得到初步改性的纳米碳纤维；
将所得初步改性的纳米碳纤维按质量比1:400加入到氯化亚砜溶剂中，以N,N-二甲基甲酰胺为催化剂，在600-800W的超声功率下超声处理50-60min，然后在80-95℃的下回流24-30h，分离干燥得到改性纳米碳纤维。
所述水泥混凝土路面快速修补材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将改性纳米碳纤维、分散剂和水置于复合碱激发剂溶液中，搅拌240-300s后置于900-1000W的超声功率下超声处理1.0-1.5h，得到均匀的混合溶液；
(2)将粉煤灰、粒化高炉矿渣、赤泥、稻壳灰、助溶剂混合干搅90-120s，加入步骤1所得混合溶液中搅拌90-120s得到地聚合物浆体，加入硅烷偶联剂搅拌180-240s，浇筑、振捣、养护即得水泥混凝土路面快速修补材料。
相对于现有技术，本发明有益效果如下：
本发明的所得水泥混凝土路面快速修补材料采用的是粉煤灰，粒化高炉矿渣等工业废弃物，可以有效解决工业废弃物堆放的问题，变废弃为宝，同时免除了“两磨一烧”的过程，节约能源，减小CO2气体的排放，保护环境；
本发明提供的混凝土路面快速修补材料具有良好的抗裂性能，即使不可避免地因为地聚合物收缩产生微裂缝，硅烷偶联剂也会因为其优异的憎水性在毛细孔隙和微裂缝形成憎水层，防止水分的进入；
充分利用改性纳米碳纤维的填充效应，火山灰效应和纳米成核效应从地聚合物内部来改善其结构，大量减小连通孔，优化孔结构，减小孔隙率，提高抗压强度；
通过掺加矿渣等原材料，实现路面修补材料的常温制备，初凝时间和终凝时间很大程度地减小。
具体实施方式
以下实施例进一步阐释本发明的技术方案，但不作为对本发明保护范围的限制。
以下实施例所用赤泥按以下方式制备而来：
将赤泥在500-550℃的温度下煅烧3-4小时，然后研磨使其粒径小于500nm，比表面积大于13000m2/kg，其中CaO为35-45wt％,SiO2为30-35wt％。
以下实施例所用稻壳灰按以下方式制备而来：
将稻壳在800℃-900℃的温度下煅烧12-24h，所述稻壳灰的粒径为300-500nm。
以下实施例所用复合碱激发剂按以下方式制备而来：
采用初始模数为3.5-3.8、固体含量为33-35wt％的水玻璃，加入氢氧化钠配置成模数为1.2-1.4的钠水玻璃，然后陈化48-72h。
以下实施例所用改性纳米碳纤维按以下方式制备而来：
70-90℃下超声震荡8-9小时后静置，加入去离子水稀释，离心分离得到沉淀；采用此方法直至所得溶液的pH值大于9；最后将收集的溶液在80-90℃，50-60Pa的真空环境中进行干燥，得到初步改性的纳米碳纤维；
将所得初步改性的纳米碳纤维按质量比质量比为1:400加入到氯化亚砜溶剂中，以N,N-二甲基甲酰胺为催化剂，在600-800W的超声功率下超声处理50-60min，然后在80-95℃的下回流24-30h，分离干燥得到改性纳米碳纤维。
实施例1
将0.07份改性纳米碳纤维，0.06份分散剂和9份水置于17份复合碱激发剂溶液中，搅拌240s，然后置于900W的功率下超声50min，得到均匀的混合溶液；然后将称量的50份粉煤灰，14份粒化高炉矿渣，6份赤泥，3份稻壳灰，0.1份助溶剂倒入搅拌锅内，搅拌90s得到混合料；接着将上述得到的均匀混合溶液加入上述混合料中搅拌90s，得到地聚合物浆体，最后将1份硅烷偶联剂加入其中，搅拌180s，接着浇筑，振捣，在自然条件下养护即得到所述的路面快速修补材料。
对比例
在实施例1的基础上除去改性纳米碳纤维和分散剂，其它原材料的种类、数量和添加顺序与实施例1保持一致。
实施例2
将0.06份改性纳米碳纤维，0.05份分散剂和9份水置于17份复合碱激发剂溶液中，搅拌240s，然后置于900W的功率下超声60min，得到均匀的混合溶液；然后将称量的54份粉煤灰，10份粒化高炉矿渣，6份赤泥，3份稻壳灰，0.2份助溶剂倒入搅拌锅内，搅拌120s得到混合料；接着将上述得到的均匀混合溶液加入上述混合料中搅拌90s，得到地聚合物浆体，最后将1份硅烷偶联剂加入其中，搅拌180s，接着浇筑，振捣，在自然条件下养护即得到所述的路面快速修补材料。
实施例3
将0.06份改性纳米碳纤维，0.05份分散剂和9份水置于20份复合碱激发剂溶液中，搅拌240s，然后置于1000W的功率下超声55min，得到均匀的混合溶液；然后将称量的52份粉煤灰，9份粒化高炉矿渣，6份赤泥，3份稻壳灰，0.1份助溶剂倒入搅拌锅内，搅拌120s得到混合料；接着将上述得到的均匀混合溶液加入上述混合料中搅拌90s，得到地聚合物浆体，最后将1份硅烷偶联剂加入其中，搅拌240s，接着浇筑，振捣，在自然条件下养护即得到所述的路面快速修补材料。
实施例4
将0.07份改性纳米碳纤维，0.05份分散剂和12份水置于17份复合碱激发剂溶液中，搅拌240s，然后置于900W的功率下超声60min，得到均匀的混合溶液；然后将称量的51份粉煤灰，10份粒化高炉矿渣，6份赤泥，3份稻壳灰，0.2份助溶剂倒入搅拌锅内，搅拌120s得到混合料；接着将上述得到的均匀混合溶液加入上述混合料中搅拌90s，得到地聚合物浆体，最后将1份硅烷偶联剂加入其中，搅拌240s，接着浇筑，振捣，在自然条件下养护即得到所述的路面快速修补材料。
实施例5
将0.06份改性纳米碳纤维，0.05份分散剂和10份水置于17份复合碱激发剂溶液中，搅拌240s，然后置于900W的功率下超声50min，得到均匀的混合溶液；然后将称量的50份粉煤灰，11份粒化高炉矿渣，7份赤泥，4份稻壳灰，0.1份助溶剂倒入搅拌锅内，搅拌120s得到混合料；接着将上述得到的均匀混合溶液加入上述混合料中搅拌90s，得到地聚合物浆体，最后将1份硅烷偶联剂加入其中，搅拌180s，接着浇筑，振捣，在自然条件下养护即得到所述的路面快速修补材料。本发明采用国家“JCJ70-2009”，“JTGE30-2005”和“GB/T50081-2002”标准，来对上述实施例所述材料进行了测试，其测试结果请见表1。
表1
Claims (10)
1.一种水泥混凝土路面快速修补材料，其特征在于组成按重量份数计如下：
粉煤灰50-60份，粒化高炉矿渣8-18份，赤泥6-8份，稻壳灰3-6份，复合碱激发剂15-30份，水9-12份，硅烷偶联剂1-3份，分散剂0.05-0.06份，助溶剂0.1-0.3份，改性纳米碳纤维0.06-0.08份。
2.如权利要求1所述水泥混凝土路面快速修补材料，其特征在于所述粉煤灰为高钙粉煤灰CaO含量为10-30wt％，粒径为3000-5000目。
3.如权利要求1所述水泥混凝土路面快速修补材料，其特征在于所述粒化高炉矿渣CaO含量为30-50wt％，SiO2含量为30-40wt％，粒径为2000-3000目。
4.如权利要求1所述水泥混凝土路面快速修补材料，其特征在于所述赤泥按以下方式制备而来：
将赤泥在500-550℃的温度下煅烧3-4小时，然后研磨使其粒径小于500nm，比表面积大于5800m2/kg。
5.如权利要求1所述水泥混凝土路面快速修补材料，其特征在于所述稻壳灰按以下方式制备而来：
将稻壳在800℃-900℃的温度下煅烧12-24h，所述稻壳灰的粒径为300-500nm。
6.如权利要求1所述水泥混凝土路面快速修补材料，其特征在于所述助溶剂为琼脂水溶胶，固含量为92-95wt％。
7.如权利要求1所述水泥混凝土路面快速修补材料，其特征在于所述复合碱激发剂按以下方式制备而来：
采用初始模数为3.5-3.8、固体含量为33-35wt％的水玻璃，加入氢氧化钠配置成模数为1.2-1.4的钠水玻璃，然后陈化48-72h。
8.如权利要求1所述水泥混凝土路面快速修补材料，其特征在于所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570中的一种或任意混合。
9.如权利要求1所述水泥混凝土路面快速修补材料，其特征在于所述改性纳米碳纤维按以下方式制备而来：
将多壁碳纳米管置于浓硝酸和浓硫酸的混合溶液中，其中多壁碳纳米管与混合溶液的质量比为1：(400-500)，浓硝酸和浓硫酸的体积比为1：(6-7)，充分搅拌；
70-90℃下超声震荡8-9小时后静置，加入去离子水稀释，离心分离得到沉淀；重复稀释、离心分离直至所得溶液的pH值大于9；最后将收集的溶液在80-90℃，50-60Pa的真空环境中干燥，得到初步改性的纳米碳纤维；
将所得初步改性的纳米碳纤维按质量比1:400加入到氯化亚砜溶剂中，以N,N-二甲基甲酰胺为催化剂，在600-800W的超声功率下超声处理50-60min，然后在80-95℃的下回流24-30h，分离干燥得到改性纳米碳纤维。
10.权利要求1-9任一项所述水泥混凝土路面快速修补材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将改性纳米碳纤维、分散剂和水置于复合碱激发剂溶液中，搅拌240-300s后置于900-1000W的超声功率下超声处理1.0-1.5h，得到均匀的混合溶液；
(2)将粉煤灰、粒化高炉矿渣、赤泥、稻壳灰、助溶剂混合干搅90-120s，加入步骤1所得混合溶液中搅拌90-120s得到地聚合物浆体，加入硅烷偶联剂搅拌180-240s，浇筑、振捣、养护即得水泥混凝土路面快速修补材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110041494.8A CN112723801B (zh) | 2021-01-13 | 2021-01-13 | 一种水泥混凝土路面快速修补材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110041494.8A CN112723801B (zh) | 2021-01-13 | 2021-01-13 | 一种水泥混凝土路面快速修补材料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112723801A true CN112723801A (zh) | 2021-04-30 |
| CN112723801B CN112723801B (zh) | 2022-06-03 |
Family
ID=75592960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110041494.8A Expired - Fee Related CN112723801B (zh) | 2021-01-13 | 2021-01-13 | 一种水泥混凝土路面快速修补材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112723801B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113548841A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-10-26 | 扬州大学 | 一种路面基层加固用复合地聚合物砂浆注浆料及其制备方法 |
| CN114230220A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-03-25 | 四川赢盛化工有限公司 | 一种液体快速修补料的添加组合剂及其在水泥混凝土中的应用 |
| CN115403284A (zh) * | 2022-09-26 | 2022-11-29 | 武汉大学 | 一种抑制泛碱的碱激发胶凝材料及其制备方法 |
| CN116023077A (zh) * | 2022-12-27 | 2023-04-28 | 武汉大学 | 一种耐冻融循环损伤的碱激发胶凝材料及其制备方法 |
Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103086637A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-05-08 | 盐城工学院 | 偏高岭土基无机复合胶凝材料及其增韧改性剂 |
| US20130284069A1 (en) * | 2012-04-27 | 2013-10-31 | United States Gypsum Company | Dimensionally stable geopolymer compositions and method |
| WO2014141051A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | The Catholic University Of America | High-strength geopolymer composite cellular concrete |
| CN104177029A (zh) * | 2014-08-25 | 2014-12-03 | 福建巨岸建设工程有限公司 | 无机材料/聚合物复合高韧性混凝土及其制备方法 |
| CN104291741A (zh) * | 2013-07-20 | 2015-01-21 | 吕孟龙 | 憎水改性碱激发无机聚合物涂覆修复材料 |
| CN105712669A (zh) * | 2016-01-23 | 2016-06-29 | 中国地质大学（武汉） | 一种地聚合物-纤维道路路面修补材料及其制备方法 |
| CN108424087A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-08-21 | 武汉轻工大学 | 一种地聚合物基水泥路面裂缝快速修补材料及其制备方法和应用 |
| JP2018177594A (ja) * | 2017-04-14 | 2018-11-15 | 積水化学工業株式会社 | 硬化性組成物及び補修材料 |
| US20180346380A1 (en) * | 2017-06-02 | 2018-12-06 | University Of Tennessee Research Foundation | Method of producing geopolymer cement utilizing desulfurized red mud |
| CN110526632A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-12-03 | 武汉大学 | 泡沫矿渣基地聚合物材料及其制备方法 |
| CN110526631A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-12-03 | 武汉大学 | 用于固化铬渣的粉煤灰基地聚合物材料及其制备方法 |
| CN111018435A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-04-17 | 浙江大学 | 一种高强高韧地聚合物材料及其制备方法 |
| CN111138136A (zh) * | 2020-01-03 | 2020-05-12 | 登封市嵩基水泥有限公司 | 一种抗开裂水泥 |
| CN111362627A (zh) * | 2020-03-18 | 2020-07-03 | 盐城工学院 | 一种改性碳纳米管-硅烷偶联剂-地聚合物基复合材料及制备方法 |
| CN111995308A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-11-27 | 武汉大学 | 超高韧性多壁碳纳米管-聚乙烯醇纤维改性地聚合物及其制备方法 |
-
2021
- 2021-01-13 CN CN202110041494.8A patent/CN112723801B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130284069A1 (en) * | 2012-04-27 | 2013-10-31 | United States Gypsum Company | Dimensionally stable geopolymer compositions and method |
| CN103086637A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-05-08 | 盐城工学院 | 偏高岭土基无机复合胶凝材料及其增韧改性剂 |
| WO2014141051A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | The Catholic University Of America | High-strength geopolymer composite cellular concrete |
| CN104291741A (zh) * | 2013-07-20 | 2015-01-21 | 吕孟龙 | 憎水改性碱激发无机聚合物涂覆修复材料 |
| CN104177029A (zh) * | 2014-08-25 | 2014-12-03 | 福建巨岸建设工程有限公司 | 无机材料/聚合物复合高韧性混凝土及其制备方法 |
| CN105712669A (zh) * | 2016-01-23 | 2016-06-29 | 中国地质大学（武汉） | 一种地聚合物-纤维道路路面修补材料及其制备方法 |
| JP2018177594A (ja) * | 2017-04-14 | 2018-11-15 | 積水化学工業株式会社 | 硬化性組成物及び補修材料 |
| US20180346380A1 (en) * | 2017-06-02 | 2018-12-06 | University Of Tennessee Research Foundation | Method of producing geopolymer cement utilizing desulfurized red mud |
| CN108424087A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-08-21 | 武汉轻工大学 | 一种地聚合物基水泥路面裂缝快速修补材料及其制备方法和应用 |
| CN110526632A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-12-03 | 武汉大学 | 泡沫矿渣基地聚合物材料及其制备方法 |
| CN110526631A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-12-03 | 武汉大学 | 用于固化铬渣的粉煤灰基地聚合物材料及其制备方法 |
| CN111018435A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-04-17 | 浙江大学 | 一种高强高韧地聚合物材料及其制备方法 |
| CN111138136A (zh) * | 2020-01-03 | 2020-05-12 | 登封市嵩基水泥有限公司 | 一种抗开裂水泥 |
| CN111362627A (zh) * | 2020-03-18 | 2020-07-03 | 盐城工学院 | 一种改性碳纳米管-硅烷偶联剂-地聚合物基复合材料及制备方法 |
| CN111995308A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-11-27 | 武汉大学 | 超高韧性多壁碳纳米管-聚乙烯醇纤维改性地聚合物及其制备方法 |
Non-Patent Citations (11)
| Title |
|---|
| FAPING LI: "Influence of modified multi-walled carbon nanotubes on the mechanical behavior and toughening mechanism of an environmentally friendly granulated blast furnace slag-based geopolymer matrix", 《CERAMICS INTERNATIONAL》 * |
| XIAOMING LIU: "Study on the graphite and carbon fiber modified asphalt concrete", 《CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS》 * |
| YAMIN WANG: "Mechanical and Fracture Properties of Fly Ash Geopolymer Concrete Addictive with Calcium Aluminate Cement", 《MATERIALS》 * |
| 常利等: "地聚合物水泥路面快速修补材料性能研究", 《武汉理工大学学报》 * |
| 朱宝山等: "《燃煤锅炉大气污染物净化技术手册》", 31 October 2006, 中国电力出版社 * |
| 王宝民等: "《碳纳米管增强高性能水泥基复合材料制备与性能》", 31 August 2017, 辽宁科学技术出版社 * |
| 王福元: "《粉煤灰利用手册 第2版》", 31 October 2004, 中国电力出版社 * |
| 王莉等: "改性碳纤维/有机硅复合材料的制备及力学性能研究", 《化工新型材料》 * |
| 程钰: "《赤泥资源化公路工程应用》", 31 December 2018, 山东大学出版社 * |
| 邓士生等: "混凝土路面快速修补材料的主要性能", 《黑龙江交通科技》 * |
| 马强等: "地聚合物路面快速修补材料的研究与应用", 《道路工程》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113548841A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-10-26 | 扬州大学 | 一种路面基层加固用复合地聚合物砂浆注浆料及其制备方法 |
| CN114230220A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-03-25 | 四川赢盛化工有限公司 | 一种液体快速修补料的添加组合剂及其在水泥混凝土中的应用 |
| CN115403284A (zh) * | 2022-09-26 | 2022-11-29 | 武汉大学 | 一种抑制泛碱的碱激发胶凝材料及其制备方法 |
| CN116023077A (zh) * | 2022-12-27 | 2023-04-28 | 武汉大学 | 一种耐冻融循环损伤的碱激发胶凝材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112723801B (zh) | 2022-06-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112723801B (zh) | 一种水泥混凝土路面快速修补材料及其制备方法 | |
| CN102219415B (zh) | 一种免烧轻质砂及其制备方法 | |
| CN110372281B (zh) | 一种高强度低收缩的加气混凝土及其制备方法 | |
| CN103265254A (zh) | 用于工程抢修的水泥基复合材料及其制备方法和使用方法 | |
| CN112266193A (zh) | 人造钢渣骨料及其制备方法和应用 | |
| CN111995308A (zh) | 超高韧性多壁碳纳米管-聚乙烯醇纤维改性地聚合物及其制备方法 | |
| CN113955996B (zh) | 一种相变抗裂混凝土及其制备方法 | |
| CN112266264A (zh) | 基于碱激发与加速碳化协同作用的加气混凝土及制备方法- | |
| CN112723806A (zh) | 一种轻质保温高强度混凝土及其制备方法 | |
| CN110981372A (zh) | 一种利用工业固废制备的高性能保温抹面砂浆及其制备方法 | |
| CN111978055A (zh) | 一种具有优异抗渗性的再生混凝土及其制备方法 | |
| CN111995429A (zh) | 一种超轻质耐火绝热材料 | |
| CN115385593A (zh) | 全固废纳米水化硅酸钙凝胶早强剂及其制备方法和应用 | |
| CN112745079B (zh) | 高抗碳化性地聚合物及其制备方法 | |
| CN112250367A (zh) | 一种高抗渗地聚合物及其制备方法 | |
| CN107344831A (zh) | 一种纤维增强玻化微珠地质聚合物及其制备方法 | |
| CN112745078B (zh) | 防水性地聚合物材料及其制备方法 | |
| CN113149553A (zh) | 一种轻质保温高强度混凝土及其制备方法 | |
| CN108529936A (zh) | 超高分子量聚乙烯纤维增强地聚合物基复合材料及制备方法 | |
| CN117088665A (zh) | 一种含特细砂的高性能混凝土制备方法 | |
| CN115259823B (zh) | 一种轻质高强低导热系数加气混凝土及其制备方法 | |
| CN115385622B (zh) | 一种固废路面修补材料及其制备方法 | |
| CN114890750B (zh) | 一种高原环境下桥梁主塔用智能温控混凝土及其制备方法 | |
| WO2023046054A1 (zh) | 超分散、高抗泥、高稳泡、低收缩、增强型蒸压加气混凝土用液体调节剂及制备方法与应用 | |
| CN111995309B (zh) | 用于海工混凝土外防护层地聚合物及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20220603 |