CN114195459A - 一种玄武岩纤维增强预制件用混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种玄武岩纤维增强预制件用混凝土,包括以下重量份原料:硅酸盐水泥150‑350份、细骨料500‑800份、矿物掺合料130‑200份、粗骨料600‑1000份、玄武岩纤维0‑20份、减水剂4‑10份。本发明混凝土采用玄武岩纤维进行搭配使用,玄武岩纤维是以天然的玄武岩石为主要原料,在1450~1500℃熔融后,由铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的一种无机纤维;玄武岩纤维具有抗拉强度高、弹性模量大、耐腐蚀性强、化学稳定性好等特点,优良的力学性能和天然的相容性,使其在混凝土中合理地加入,有助于提高混凝土的性能。

Description

一种玄武岩纤维增强预制件用混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域,具体涉及一种玄武岩纤维增强预制件用混凝土及其制备方法。
背景技术
水泥混凝土因其具有强度高、刚度大、使用寿命长、经济效益好等特点,被广泛应用于基础设施建设中。随着现代化建设水平的提高,这对混凝土性能也提出了更高的要求,尽管混凝土具有优良的工程特性,但普通水泥混凝土自身也存在的抗拉、抗折强度低,韧性差,脆性大等缺点,这限制了水泥混凝土在工程中更广泛的应用。另一方面随着混凝土预制构件技术的发展,越来越多的建筑行业开始采用混凝土预制构件来完成工程项目。采用混凝土预制构件具有施工便捷、外观尺寸较统一、美观且安全等优点。
但是预制件混凝土涉及到早期脱模过程,若是混凝土的早期强度较低,在脱模过程中会导致构件制品出现掉角掉块现象,因此需要提高预制件用混凝土的早期强度,从而降低次品率。
普通混凝土的抗拉强度较低,混凝土的脆性性能随强度的增加而增加,这导致了更多的构筑物因性能不足而过早地发生了破坏,严重影响了混凝土构件的美观和使用性。为了提高构件用混凝土的早期强度和韧性,可把纤维掺入到混凝土中来解决。纤维可以优化混凝土的内部结构,阻止混凝土基体中微裂缝的扩展,从而提高混凝土的抗折、抗拉性能。
玄武岩纤维被称为21世纪无污染的“绿色工业原材料”,与钢纤维和碳纤维等相比其具有优异的力学性能、突出的热学性能、稳定的化学性能、优良的相容性等优点。玄武岩纤维容易分散在混凝土和砂浆中,因此玄武岩纤维可起到加固作用、防裂、阻裂的作用,增强混凝土的基本性能;且由于玄武岩纤维在高温下拉伸成型,因此也具备了良好的延展性和耐腐蚀性。
基于此,本发明提供一种玄武岩纤维增强预制件用混凝土及其制备方法。
发明内容
针对现有技术的缺陷,本发明的目的是提供一种玄武岩纤维增强预制件用混凝土及其制备方法。
本发明解决技术问题采用如下技术方案:
本发明提供了一种玄武岩纤维增强预制件用混凝土,包括以下重量份原料:
硅酸盐水泥150-350份、细骨料500-800份、矿物掺合料130-200份、粗骨料600-1000份、玄武岩纤维0-20份、减水剂4-10份。
优选地、所述硅酸盐水泥为水泥42.5级或52.5级普通硅酸盐水泥中的一种;所述细骨料为天然河砂,粒径≤5mm;矿物掺合料的粒径为5-30μm;所述粗骨料采用公称粒径介于5~20mm的碎石,连续级配。
优选地、所述的一种玄武岩纤维增强预制件用混凝土,其特征在于,所述玄武岩纤维直径为6-20μm,长度为6-20mm;所述减水剂为聚羧酸系高性能减水剂,减水率≥30%。
优选地,所述玄武岩纤维增强预制件用混凝土中添加有5-10份石墨烯改进剂、1-5份膨润土杂化纳米纤维。
优选地,所述石墨烯改进剂的制备方法为:
S1:采用冰醋酸配置壳聚糖溶液,制成质量分数10-20%的壳聚糖溶液,然后加入壳聚糖溶液总量10-20%的改性石墨烯;
S2:随后再加入壳聚糖溶液总量1-2倍的N,N-二甲基甲酰胺,以60-70℃的温度反应45-55min,反应转速为300-500r/min,反应结束,得到石墨烯改进剂。
优选地,所述改性石墨烯的改性方法为:将石墨烯加入到浓硫酸中进行氧化处理,氧化1-5min,氧化结束,沸水洗涤,得到氧化石墨烯,然后将氧化石墨烯进行热处理反应,反应结束,得到改性石墨烯。
优选地,所述热处理反应的条件为:
S1:先以45-55℃下反应15-25min,然后以1-3℃/min的速率升温至70-90℃,保温5-10min;
S2:随后升温至100-110℃,保温1-5min;
S3:最后水淬至10-20℃,保温15-25min,然后自然冷却至室温。
优选地,所述膨润土杂化纳米纤维的制备方法为:
S1:将氮化硅纤维、氧化铝纤维按照重量比2:1混合,得到杂化纤维;
S2:然后将膨润土按照重量比1:3加入到质量分数10-20%的十二烷基硫酸钠溶液中,然后加入盐酸调节pH至5.5;
S3:随后再加入十二烷基硫酸钠溶液总量10-20%的质量分数1-5%的海藻酸钠溶液,以100-500r/min的转速搅拌45-55min;
S4:随后再加入膨润土总量20-30%的杂化纤维,继续以500-1000r/min的转速搅拌1-2h,搅拌结束,水洗干燥,得到膨润土杂化纳米纤维。
本发明还提供了一种玄武岩纤维增强预制件用混凝土的制备方法,包括以下步骤:
本发明还提供了一种玄武岩纤维增强预制件用混凝土的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:称取原料:
步骤二:将粗、细骨料与玄武岩纤维倒入搅拌机中搅拌处理,至纤维与骨料混合均匀;
步骤三:然后加入硅酸盐水泥和粉煤灰进行搅拌,最后将水与高效减水剂混合加入搅拌机,搅拌1-5min,得到混凝土浆料;
步骤四:混凝土浆料中加入石墨烯改进剂、膨润土杂化纳米纤维,搅拌1-3min,得到改进型浆料;
步骤五:再将改进型浆料注入模具,在室温下静置24h后脱模,再放入养护室,相对湿度为95%以上,进行养护,得到本发明的混凝土。
优选地,所述养护室中养护温度为20±2℃,养护湿度为95%以上。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
本发明的混凝土采用玄武岩纤维进行搭配使用,玄武岩纤维是以天然的玄武岩石为主要原料,在1450~1500℃熔融后,由铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的一种无机纤维;玄武岩纤维具有抗拉强度高、弹性模量大、耐腐蚀性强、化学稳定性好等特点,优良的力学性能和天然的相容性,使其在混凝土中可以显著提高混凝土抗折、抗拉的性能;
石墨烯改进剂经过改性石墨烯分散到壳聚糖溶液中,提高改性石墨烯在混凝土中的相容性,同时改性石墨烯经过氧化、热处理后,片状结构高度活跃,与玄武岩纤维进一步搭配,进行错位搭配,同时加入的膨润土杂化纳米纤维,经过纳米纤维杂化,与膨润土片层层状结构配合,进而与石墨烯改进剂形成形成交叉的网络结构,同时玄武岩纤维穿插在网状结构,提高体系稳定性,从而进一步的提高了产品的强度性能。
附图说明
图1为本发明的玄武岩纤维下的微观结构图。
具体实施方式
下面结合具体实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1.
本实施例的一种玄武岩纤维增强预制件用混凝土,包括以下重量份原料:
硅酸盐水泥320份、细骨料770份、粉煤灰(矿物掺合料的一种)130份、粗骨料300份、玄武岩纤维0份、减水剂2份、水100份。
本实施例的硅酸盐水泥为水泥42.5级普通硅酸盐水泥;所述细骨料为天然河砂,粒径≤5mm;粉煤灰的粒径为20μm;所述粗骨料采用公称粒径介于5mm的碎石,连续级配。
本实施例的玄武岩纤维直径为6μm,长度为6mm;所述减水剂为聚羧酸系高性能减水剂,减水率≥30%。
本实施例的一种玄武岩纤维增强预制件用混凝土的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:称取原料:
步骤二:将粗、细骨料与玄武岩纤维倒入搅拌机中搅拌处理,至纤维与骨料混合均匀;
步骤三:然后加入硅酸盐水泥和粉煤灰进行搅拌,最后将水与高效减水剂混合加入搅拌机,搅拌1min,得到混凝土浆料;
步骤四:再将混凝土浆料注入模具,在室温下静置24h后脱模,再放入养护室,相对湿度为95%以上,进行养护,得到本发明的混凝土。
本实施例的养护室中养护温度为20±2℃,养护湿度为95%以上。
实施例2.
本实施例的一种玄武岩纤维增强预制件用混凝土,包括以下重量份原料:
硅酸盐水泥320份、细骨料770份、粉煤灰130份、粗骨料1000份、玄武岩纤维10份、减水剂3份、水80份。
本实施例的硅酸盐水泥为水泥42.5级普通硅酸盐水泥;所述细骨料为天然河砂,粒径≤5mm;粉煤灰的粒径为230μm;所述粗骨料采用公称粒径介于20mm的碎石,连续级配。
本实施例的玄武岩纤维直径为20μm,长度为20mm;所述减水剂为聚羧酸系高性能减水剂,减水率≥30%。
实施例3.
本实施例的一种玄武岩纤维增强预制件用混凝土,包括以下重量份原料:
硅酸盐水泥320份、细骨料770份、粉煤灰130份、粗骨料1000份、玄武岩纤维20份、减水剂3份、水90份。
本实施例的硅酸盐水泥为水泥42.5级普通硅酸盐水泥;所述细骨料为天然河砂,粒径≤5mm;粉煤灰的粒径为25μm;所述粗骨料采用公称粒径介于12.5mm的碎石,连续级配。
本实施例的玄武岩纤维直径为13μm,长度为13mm;所述减水剂为聚羧酸系高性能减水剂,减水率≥30%。
下表1展示出了实施例1-5和对C40混凝土原料组分及其重量份含量。
表1:实施例和对比例C40混凝土的原料组分配方
Figure BDA0003436809970000061
Figure BDA0003436809970000071
下表2示出了采用实施例1-5和对比例的原料组分配方制成C40混凝土的性能测试结果。
表2实施例1-5和对比例的原料组分配方制成的RPC盖板的性能测试结果
Figure BDA0003436809970000072
Figure BDA0003436809970000081
从上表可看出,本发明产品性能具有显著的改进效果。
玄武岩纤维是以天然的玄武岩石为主要原料,在1450~1500℃熔融后,由铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的一种无机纤维;玄武岩纤维具有抗拉强度高、弹性模量大、耐腐蚀性强、化学稳定性好等特点,优良的力学性能和天然的相容性,在混凝土中合理地加入,有助于提高混凝土的性能。
本实施例的一种玄武岩纤维增强预制件用混凝土,包括以下重量份原料:
硅酸盐水泥50-350份、细骨料200-800份、粉煤灰130-150份、粗骨料300-1000份、玄武岩纤维0-20份、减水剂2-5份。
本实施例的硅酸盐水泥为水泥42.5级或52.5级普通硅酸盐水泥中的一种;所述细骨料为天然河砂,粒径≤5mm;粉煤灰的粒径为20-30μm;所述粗骨料采用公称粒径介于5~20mm的碎石,连续级配。
本实施例的玄武岩纤维直径为6-20μm,长度为6-20mm;所述减水剂为聚羧酸系高性能减水剂,减水率≥30%。
优选地,所述玄武岩纤维增强预制件用混凝土中添加有5-10份石墨烯改进剂、1-5份膨润土杂化纳米纤维。
本实施例的石墨烯改进剂的制备方法为:
S1:采用冰醋酸配置壳聚糖溶液,制成质量分数10-20%的壳聚糖溶液,然后加入壳聚糖溶液总量10-20%的改性石墨烯;
S2:随后再加入壳聚糖溶液总量1-2倍的N,N-二甲基甲酰胺,以60-70℃的温度反应45-55min,反应转速为300-500r/min,反应结束,得到石墨烯改进剂。
本实施例的改性石墨烯的改性方法为:将石墨烯加入到浓硫酸中进行氧化处理,氧化1-5min,氧化结束,沸水洗涤,得到氧化石墨烯,然后将氧化石墨烯进行热处理反应,反应结束,得到改性石墨烯。
本实施例的热处理反应的条件为:
S1:先以45-55℃下反应15-25min,然后以1-3℃/min的速率升温至70-90℃,保温5-10min;
S2:随后升温至100-110℃,保温1-5min;
S3:最后水淬至10-20℃,保温15-25min,然后自然冷却至室温。
本实施例的膨润土杂化纳米纤维的制备方法为:
S1:将氮化硅纤维、氧化铝纤维按照重量比2:1混合,得到杂化纤维;
S2:然后将膨润土按照重量比1:3加入到质量分数10-20%的十二烷基硫酸钠溶液中,然后加入盐酸调节pH至5.5;
S3:随后再加入十二烷基硫酸钠溶液总量10-20%的质量分数1-5%的海藻酸钠溶液,以100-500r/min的转速搅拌45-55min;
S4:随后再加入膨润土总量20-30%的杂化纤维,继续以500-1000r/min的转速搅拌1-2h,搅拌结束,水洗干燥,得到膨润土杂化纳米纤维。
本实施例的一种玄武岩纤维增强预制件用混凝土的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:称取原料:
步骤二:将粗、细骨料与玄武岩纤维倒入搅拌机中搅拌处理,至纤维与骨料混合均匀;
步骤三:然后加入硅酸盐水泥和粉煤灰进行搅拌,最后将水与高效减水剂混合加入搅拌机,搅拌1-5min,得到混凝土浆料;
步骤四:混凝土浆料中加入石墨烯改进剂、膨润土杂化纳米纤维,搅拌1-3min,得到改进型浆料;
步骤五:再将改进型浆料注入模具,在室温下静置24h后脱模,再放入养护室,相对湿度为95%以上,进行养护,得到本发明的混凝土。
本实施例的养护室中养护温度为20±2℃,养护湿度为95%以上。
实施例6.
本实施例的玄武岩纤维增强预制件用混凝土中添加有5份石墨烯改进剂、1份膨润土杂化纳米纤维。
本实施例的石墨烯改进剂的制备方法为:
S1:采用冰醋酸配置壳聚糖溶液,制成质量分数10%的壳聚糖溶液,然后加入壳聚糖溶液总量10%的改性石墨烯;
S2:随后再加入壳聚糖溶液总量1倍的N,N-二甲基甲酰胺,以60℃的温度反应45min,反应转速为300r/min,反应结束,得到石墨烯改进剂。
本实施例的改性石墨烯的改性方法为:将石墨烯加入到浓硫酸中进行氧化处理,氧化1min,氧化结束,沸水洗涤,得到氧化石墨烯,然后将氧化石墨烯进行热处理反应,反应结束,得到改性石墨烯。
本实施例的热处理反应的条件为:
S1:先以45℃下反应15min,然后以1℃/min的速率升温至70℃,保温5min;
S2:随后升温至100℃,保温1min;
S3:最后水淬至10℃,保温15min,然后自然冷却至室温。
本实施例的膨润土杂化纳米纤维的制备方法为:
S1:将氮化硅纤维、氧化铝纤维按照重量比2:1混合,得到杂化纤维;
S2:然后将膨润土按照重量比1:3加入到质量分数10%的十二烷基硫酸钠溶液中,然后加入盐酸调节pH至5.5;
S3:随后再加入十二烷基硫酸钠溶液总量10%的质量分数1%的海藻酸钠溶液,以100r/min的转速搅拌45min;
S4:随后再加入膨润土总量20%的杂化纤维,继续以500r/min的转速搅拌1h,搅拌结束,水洗干燥,得到膨润土杂化纳米纤维。
本实施例的一种玄武岩纤维增强预制件用混凝土的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:称取原料:
步骤二:将粗、细骨料与玄武岩纤维倒入搅拌机中搅拌处理,至纤维与骨料混合均匀;
步骤三:然后加入硅酸盐水泥和粉煤灰进行搅拌,最后将水与高效减水剂混合加入搅拌机,搅拌1min,得到混凝土浆料;
步骤四:混凝土浆料中加入石墨烯改进剂、膨润土杂化纳米纤维,搅拌1min,得到改进型浆料;
步骤五:再将改进型浆料注入模具,在室温下静置24h后脱模,再放入养护室,相对湿度为95%以上,进行养护,得到本发明的混凝土。
本实施例的养护室中养护温度为20±2℃,养护湿度为95%以上。
实施例7.
本实施例的玄武岩纤维增强预制件用混凝土中添加有5份石墨烯改进剂、1份膨润土杂化纳米纤维。
本实施例的石墨烯改进剂的制备方法为:
S1:采用冰醋酸配置壳聚糖溶液,制成质量分数10%的壳聚糖溶液,然后加入壳聚糖溶液总量10%的改性石墨烯;
S2:随后再加入壳聚糖溶液总量1倍的N,N-二甲基甲酰胺,以60℃的温度反应45min,反应转速为300r/min,反应结束,得到石墨烯改进剂。
本实施例的改性石墨烯的改性方法为:将石墨烯加入到浓硫酸中进行氧化处理,氧化1min,氧化结束,沸水洗涤,得到氧化石墨烯,然后将氧化石墨烯进行热处理反应,反应结束,得到改性石墨烯。
本实施例的热处理反应的条件为:
S1:先以45℃下反应15min,然后以1℃/min的速率升温至70℃,保温5min;
S2:随后升温至100℃,保温1min;
S3:最后水淬至10℃,保温15min,然后自然冷却至室温。
本实施例的膨润土杂化纳米纤维的制备方法为:
S1:将氮化硅纤维、氧化铝纤维按照重量比2:1混合,得到杂化纤维;
S2:然后将膨润土按照重量比1:3加入到质量分数10%的十二烷基硫酸钠溶液中,然后加入盐酸调节pH至5.5;
S3:随后再加入十二烷基硫酸钠溶液总量10%的质量分数1%的海藻酸钠溶液,以100r/min的转速搅拌45min;
S4:随后再加入膨润土总量20%的杂化纤维,继续以500r/min的转速搅拌1h,搅拌结束,水洗干燥,得到膨润土杂化纳米纤维。
本实施例的一种玄武岩纤维增强预制件用混凝土的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:称取原料:
步骤二:将粗、细骨料与玄武岩纤维倒入搅拌机中搅拌处理,至纤维与骨料混合均匀;
步骤三:然后加入硅酸盐水泥和粉煤灰进行搅拌,最后将水与高效减水剂混合加入搅拌机,搅拌1min,得到混凝土浆料;
步骤四:混凝土浆料中加入石墨烯改进剂、膨润土杂化纳米纤维,搅拌1min,得到改进型浆料;
步骤五:再将改进型浆料注入模具,在室温下静置24h后脱模,再放入养护室,相对湿度为95%以上,进行养护,得到本发明的混凝土。
本实施例的养护室中养护温度为35℃,养护时间为20min。
实施例8.
本实施例的玄武岩纤维增强预制件用混凝土中添加有7.5份石墨烯改进剂、3份膨润土杂化纳米纤维。
本实施例的石墨烯改进剂的制备方法为:
S1:采用冰醋酸配置壳聚糖溶液,制成质量分数15%的壳聚糖溶液,然后加入壳聚糖溶液总量15%的改性石墨烯;
S2:随后再加入壳聚糖溶液总量1.5倍的N,N-二甲基甲酰胺,以65℃的温度反应50min,反应转速为400r/min,反应结束,得到石墨烯改进剂。
本实施例的改性石墨烯的改性方法为:将石墨烯加入到浓硫酸中进行氧化处理,氧化3min,氧化结束,沸水洗涤,得到氧化石墨烯,然后将氧化石墨烯进行热处理反应,反应结束,得到改性石墨烯。
本实施例的热处理反应的条件为:
S1:先以50℃下反应20min,然后以2℃/min的速率升温至80℃,保温7.5min;
S2:随后升温至105℃,保温3min;
S3:最后水淬至15℃,保温20min,然后自然冷却至室温。
本实施例的膨润土杂化纳米纤维的制备方法为:
S1:将氮化硅纤维、氧化铝纤维按照重量比2:1混合,得到杂化纤维;
S2:然后将膨润土按照重量比1:3加入到质量分数15%的十二烷基硫酸钠溶液中,然后加入盐酸调节pH至5.5;
S3:随后再加入十二烷基硫酸钠溶液总量15%的质量分数3%的海藻酸钠溶液,以300r/min的转速搅拌50min;
S4:随后再加入膨润土总量25%的杂化纤维,继续以750r/min的转速搅拌1.5h,搅拌结束,水洗干燥,得到膨润土杂化纳米纤维。
本实施例的一种玄武岩纤维增强预制件用混凝土的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:称取原料:
步骤二:将粗、细骨料与玄武岩纤维倒入搅拌机中搅拌处理,至纤维与骨料混合均匀;
步骤三:然后加入硅酸盐水泥和粉煤灰进行搅拌,最后将水与高效减水剂混合加入搅拌机,搅拌3min,得到混凝土浆料;
步骤四:混凝土浆料中加入石墨烯改进剂、膨润土杂化纳米纤维,搅拌2min,得到改进型浆料;
步骤五:再将改进型浆料注入模具,在室温下静置24h后脱模,再放入养护室,相对湿度为95%以上,进行养护,得到本发明的混凝土。
本实施例的养护室中养护温度为20±2℃,养护湿度为95%以上。
Figure BDA0003436809970000141
从实施例6-8可看出,加入石墨烯改进剂、膨润土杂化纳米纤维,本发明产品性能得到进一步的显著改进;
石墨烯改进剂经过改性石墨烯分散到壳聚糖溶液中,提高改性石墨烯在混凝土中的相容性,同时改性石墨烯经过氧化、热处理后,片状结构高度活跃,与玄武岩纤维进一步搭配,进行错位搭配,同时加入的膨润土杂化纳米纤维,经过纳米纤维杂化,与膨润土片层层状结构配合,进而与石墨烯改进剂形成形成交叉的网络结构,同时玄武岩纤维穿插在网状结构,提高体系稳定性,从而进一步的提高了产品的力学性能。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种玄武岩纤维增强预制件用混凝土,其特征在于,包括以下重量份原料:
硅酸盐水泥150-350份、细骨料500-800份、矿物掺合料130-200份、粗骨料600-1000份、玄武岩纤维0-20份、减水剂4-10份。
2.根据权利要求1所述的一种玄武岩纤维增强预制件用混凝土,其特征在于,所述硅酸盐水泥为水泥42.5级或52.5级普通硅酸盐水泥中的一种;所述细骨料为天然河砂,粒径≤5mm;矿物掺合料的粒径为5-30μm;所述粗骨料采用公称粒径介于5~20mm的碎石,连续级配。
3.根据权利要求1所述的一种玄武岩纤维增强预制件用混凝土,其特征在于,所述玄武岩纤维直径为6-20μm,长度为6-20mm;所述减水剂为聚羧酸系高性能减水剂,减水率≥30%。
4.根据权利要求1所述的一种玄武岩纤维增强预制件用混凝土,其特征在于,所述玄武岩纤维增强预制件用混凝土中添加有5-10份石墨烯改进剂、1-5份膨润土杂化纳米纤维。
5.根据权利要求4所述的一种玄武岩纤维增强预制件用混凝土,其特征在于,所述石墨烯改进剂的制备方法为:
S1:采用冰醋酸配置壳聚糖溶液,制成质量分数10-20%的壳聚糖溶液,然后加入壳聚糖溶液总量10-20%的改性石墨烯;
S2:随后再加入壳聚糖溶液总量1-2倍的N,N-二甲基甲酰胺,以60-70℃的温度反应45-55min,反应转速为300-500r/min,反应结束,得到石墨烯改进剂。
6.根据权利要求5所述的一种玄武岩纤维增强预制件用混凝土,其特征在于,所述改性石墨烯的改性方法为:将石墨烯加入到浓硫酸中进行氧化处理,氧化1-5min,氧化结束,沸水洗涤,得到氧化石墨烯,然后将氧化石墨烯进行热处理反应,反应结束,得到改性石墨烯。
7.根据权利要求6所述的一种玄武岩纤维增强预制件用混凝土,其特征在于,所述热处理反应的条件为:
S1:先以45-55℃下反应15-25min,然后以1-3℃/min的速率升温至70-90℃,保温5-10min;
S2:随后升温至100-110℃,保温1-5min;
S3:最后水淬至10-20℃,保温15-25min,然后自然冷却至室温。
8.根据权利要求4所述的一种玄武岩纤维增强预制件用混凝土,其特征在于,所述膨润土杂化纳米纤维的制备方法为:
S1:将氮化硅纤维、氧化铝纤维按照重量比2:1混合,得到杂化纤维;
S2:然后将膨润土按照重量比1:3加入到质量分数10-20%的十二烷基硫酸钠溶液中,然后加入盐酸调节pH至5.5;
S3:随后再加入十二烷基硫酸钠溶液总量10-20%的质量分数1-5%的海藻酸钠溶液,以100-500r/min的转速搅拌45-55min;
S4:随后再加入膨润土总量20-30%的杂化纤维,继续以500-1000r/min的转速搅拌1-2h,搅拌结束,水洗干燥,得到膨润土杂化纳米纤维。
9.一种如权利要求1-8任一项所述玄武岩纤维增强预制件用混凝土的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:称取原料:
步骤二:将粗、细骨料与玄武岩纤维倒入搅拌机中搅拌处理,至纤维与骨料混合均匀;
步骤三:然后加入硅酸盐水泥和粉煤灰进行搅拌,最后将水与高效减水剂混合加入搅拌机,搅拌1-5min,得到混凝土浆料;
步骤四:混凝土浆料中加入石墨烯改进剂、膨润土杂化纳米纤维,搅拌1-3min,得到改进型浆料;
步骤五:再将改进型浆料注入模具,在室温下静置24h后脱模,再放入养护室,相对湿度为95%以上,进行养护,得到本发明的混凝土。
10.根据权利要求9所述一种玄武岩纤维增强预制件用混凝土的制备方法,其特征在于,所述养护室中养护温度为20±2℃,养护湿度为95%以上。
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