CN114230247A - 高性能纳米纤维机制砂混凝土及其制备方法 - Google Patents

高性能纳米纤维机制砂混凝土及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114230247A
CN114230247A CN202111571566.6A CN202111571566A CN114230247A CN 114230247 A CN114230247 A CN 114230247A CN 202111571566 A CN202111571566 A CN 202111571566A CN 114230247 A CN114230247 A CN 114230247A
Authority
CN
China
Prior art keywords
machine
made sand
nano
water
cement
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
Application number
CN202111571566.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114230247B (zh
Inventor
罗英
刘伟
王榕菁
邓昭金
梁咏宁
郑思益
杨群敏
何大洋
闵小鹏
丁旺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Construction Fifth Engineering Bureau Co Ltd
CCFEB Civil Engineering Co Ltd
Original Assignee
China Construction Fifth Engineering Bureau Co Ltd
CCFEB Civil Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Construction Fifth Engineering Bureau Co Ltd, CCFEB Civil Engineering Co Ltd filed Critical China Construction Fifth Engineering Bureau Co Ltd
Priority to CN202111571566.6A priority Critical patent/CN114230247B/zh
Publication of CN114230247A publication Critical patent/CN114230247A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114230247B publication Critical patent/CN114230247B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • 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
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高性能纳米纤维机制砂混凝土及其制备方法，包括：水泥、水、机制砂、粗骨料、纳米碳纤维、纳米纤维素和水玻璃；水泥、水、机制砂、粗骨料、纳米碳纤维、纳米纤维素和水玻璃的质量比为(450～500)∶(200～300)∶(700～800)∶(1000～1100)∶(1～3)∶(1～3)∶(30～40)。本发明的高性能纳米纤维机制砂混凝土，采用水玻璃作为外加剂，利用水玻璃激发机制砂中的石粉，二者反应生成C‑S‑H凝胶，提高界面粘结强度，纳米纤维素与纳米碳纤维共同形成空间网状结构，能够有效抑制微裂缝的形成和发展，增大混凝土的韧性，改善机制砂混凝土抗拉强度低、极限拉应变小、脆性大、易开裂等缺点，为机制砂混凝土的广泛应用提供保障。

Description

高性能纳米纤维机制砂混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及混凝土材料领域，特别地，涉及一种高性能纳米纤维机制砂混凝土。此外，本发明还涉及一种包括上述高性能纳米纤维机制砂混凝土的制备方法。
背景技术
由于河砂的连年开采，导致河砂资源接近匮乏，天然砂已经很难满足建筑需求。因此，逐渐开始重视使用机制砂来替代天然砂。与天然河砂相比，机制砂表面粗糙和颗粒形状不规则，并且机制砂中的石粉含量较高，而石粉的吸水率也较大，导致混凝土的用水量也随之增大。此外，过高的石粉附着在机制砂表面，导致水泥浆体无法很好地包裹住骨料，从而影响骨料与水泥浆体之间的界面粘结强度，最终导致机制砂混凝土的工作性能、力学性能和抗裂性能等下降，这严重影响了机制砂混凝土的推广及应用。
申请公布号为CN 113307579的中国发明专利，公开了一种机制砂低收缩高保坍混凝土。混凝土所使用的机制砂，其石粉含量为6.5～7.0％，而原砂的石粉含量一般大于10％，说明此机制砂经过了洗砂处理，其加工成本更高，并且洗砂产生的石粉容易造成水体污染。此外，专利使用羧基丁苯乳胶、聚丙烯酸酯乳液、引气剂、三聚磷酸钠的配合使用，增加混凝土的工作性能。
发明内容
本发明提供了一种高性能纳米纤维机制砂混凝土及其制备方法，以解决机制砂中的石粉含量较高，导致制备的机制砂混凝土的工作性能、力学性能和抗裂性能等较差的技术问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种高性能纳米纤维机制砂混凝土，包括：水泥、水、机制砂、粗骨料、纳米碳纤维、纳米纤维素和水玻璃；水泥、水、机制砂、粗骨料、纳米碳纤维、纳米纤维素和水玻璃的质量比为(450～500)∶(200～300)∶(700～800)∶(1000～1100)∶(1～3)∶(1～3)∶(30～40)。
进一步地，水泥、水、机制砂、粗骨料、纳米碳纤维、纳米纤维素和水玻璃的质量比为(470～500)∶(200～250)∶(700～800)∶(1050～1100)∶(2～3)∶(2～3)∶(30～40)。
进一步地，机制砂采用未经洗砂处理的原砂；机制砂的细度模数为2.3～3.7，石粉含量为13.5％～14.0％。
进一步地，水玻璃的模数为1.0，固含量为0.42。
进一步地，纳米碳纤维的平均直径为50～200nm，长度为30～100μm。
进一步地，纳米纤维素采用纤维素纳米晶体，平均直径为20nm，长度为100nm～1μm，拉伸强度为230MPa，保水值为500％。
进一步地，粗骨料的粒径为5mm～30mm；和/或，水泥采用P.O 42.5普通硅酸盐水泥。
根据本发明的另一方面，还提供了一种上述高性能纳米纤维机制砂混凝土的制备方法，包括以下步骤：
S1、分别称取水泥、水、机制砂、粗骨料、纳米碳纤维、纳米纤维素和水玻璃；
S2、将水和水玻璃进行混合获得混合液，将纳米碳纤维和纳米纤维素加入混合液中进行搅拌，再进行超声处理，获得悬浮液；
S3、将机制砂加入步骤S2的悬浮液中搅拌均匀，获得机制砂浆；
S4、将水泥和粗骨料加入步骤S3的机制砂浆中进行搅拌，获得高性能纳米纤维机制砂混凝土。
进一步地，步骤S2中搅拌的转速为1000rpm～2000rpm，搅拌的时间为2min～4min，超声处理的超声频率为40KHZ，超声处理的时间为4min～6min。
进一步地，步骤S3中搅拌的转速为45r/min，搅拌的时间为2min～4min；和/或，步骤S4中搅拌的转速为45r/min，搅拌的时间为3min～6min。
本发明具有以下有益效果：
本发明的高性能纳米纤维机制砂混凝土，包括：水泥、水、机制砂、粗骨料、纳米碳纤维、纳米纤维素和水玻璃，具备以下优势：
(1)环保性好。水玻璃有效激发机制砂中的石粉，对机制砂的石粉含量要求降低，无需进行洗砂处理，避免洗砂过程产生的石粉和水体污染等问题；
(2)高力学性能。采用水玻璃作为外加剂，利用水玻璃激发机制砂中的石粉，二者反应生成C-S-H凝胶，不仅提高机制砂与水泥浆体之间的界面粘结强度，而且利用纳米纤维素和纳米碳纤维的大比表面积与纳米效应，提高了水玻璃激发石粉的效果，从而改善机制砂混凝土的抗压性能和抗拉性能。
(3)良好的工作性能。水玻璃具有一定的减水效果，有效的提高机制砂混凝土的工作性能。此外，利用纳米纤维素的保水性和高粘性，能够有效提高机制砂混凝土的黏聚性和保水性，减少混凝土泌水。
(4)自收缩小，抗裂性能好。本通过加入纳米纤维素可在水泥浆体中形成内养护，进一步降低机制砂混凝土自收缩，并且与纳米碳纤维共同形成空间网状结构，能够有效抑制微裂缝的形成和发展，增大混凝土的韧性，改善机制砂混凝土抗拉强度低、极限拉应变小、脆性大、易开裂等缺点，为机制砂混凝土的广泛应用提供保障。
(5)具有导电性能；纳米碳纤维具有导电功能，本发明的高性能纳米纤维机制砂混凝土可用于结构中钢筋的阴极保护、道路的融冰化雪和结构的健康监测等领域。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。对本发明作进一步详细的说明。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
本实施例的高性能纳米纤维机制砂混凝土，包括：水泥、水、机制砂、粗骨料、纳米碳纤维、纳米纤维素和水玻璃；水泥、水、机制砂、粗骨料、纳米碳纤维、纳米纤维素和水玻璃的质量比为(450～500)∶(200～300)∶(700～800)∶(1000～1100)∶(1～3)∶(1～3)∶(30～40)。
本发明的高性能纳米纤维机制砂混凝土，包括：水泥、水、机制砂、粗骨料、纳米碳纤维、纳米纤维素和水玻璃，具备以下优势：(1)环保性好。水玻璃有效激发机制砂中的石粉，对机制砂的石粉含量要求降低，无需进行洗砂处理，避免洗砂过程产生的石粉和水体污染等问题；(2)高力学性能。采用水玻璃作为外加剂，利用水玻璃激发机制砂中的石粉，二者反应生成C-S-H凝胶，不仅提高机制砂与水泥浆体之间的界面粘结强度，而且利用纳米纤维素和纳米碳纤维的大比表面积与纳米效应，提高了水玻璃激发石粉的效果，从而改善机制砂混凝土的抗压性能和抗拉性能。(3)良好的工作性能。水玻璃具有一定的减水效果，有效的提高机制砂混凝土的工作性能。此外，利用纳米纤维素的保水性和高粘性，能够有效提高机制砂混凝土的黏聚性和保水性，减少混凝土泌水。(4)自收缩小，抗裂性能好。本通过加入纳米纤维素可在水泥浆体中形成内养护，进一步降低机制砂混凝土自收缩，并且与纳米碳纤维共同形成空间网状结构，能够有效抑制微裂缝的形成和发展，增大混凝土的韧性，改善机制砂混凝土抗拉强度低、极限拉应变小、脆性大、易开裂等缺点，为机制砂混凝土的广泛应用提供保障。(5)具有导电性能；纳米碳纤维具有导电功能，本发明的高性能纳米纤维机制砂混凝土可用于结构中钢筋的阴极保护、道路的融冰化雪和结构的健康监测等领域。
优选地，水泥、水、机制砂、粗骨料、纳米碳纤维、纳米纤维素和水玻璃的质量比为(470～500)∶(200～250)∶(700～800)∶(1050～1100)∶(2～3)∶(2～3)∶(30～40)。
本实施例中，机制砂采用未经洗砂处理的原砂。机制砂的细度模数为2.3～3.7，石粉含量为13.5％～14.0％。上述粗骨料与机制砂构成高性能纳米纤维机制砂混凝土的骨架结构。所选的粗骨料为花岗岩碎石，粒径为5mm～30mm。机制砂由花岗岩石料经破碎加工处理而成的砂子，是未经水洗的机制砂，细度模数范围在2.3～3.7，石粉含量高达13.5～14.0％，其能够更好地填充粗骨料间隙，构成更为密实的机制砂混凝土基本结构。
本实施例中，水玻璃的模数为1.0，固含量为0.42。水玻璃为硅酸钠水溶液，在建筑工程中是一种常用的矿物黏合剂。上述水玻璃选择模数为1.0，固含量为0.42的工业级水玻璃。所选用的水玻璃能够有效激发机制砂中的石粉，反应生成C-S-H凝胶等，提高混凝土的强度，并且控制不会因水玻璃掺量过多而发生碱骨料反应等。同时，由于水玻璃中存在Na+，具有一定的润滑作用，能够有效的改善机制砂中由于过高石粉含量而导致混凝土流动度下降的问题。
本实施例中，纳米碳纤维的平均直径为50～200nm，长度为30～100μm。上述纳米碳纤维在机制砂混凝土孔隙缺陷中起到填充作用，且纳米碳纤维的纤维状结构对混凝土结构内部的微孔隙、微裂缝起到桥接作用，有效阻止了微裂缝的进一步发展。同时，纳米碳纤维的分子链作用加强了各组分之间的联系，增强了混凝土的整体性，进而提高混凝土的抗拉强度。另外，纳米碳纤维和纳米纤维素在本发明的作用而非常规的减水剂，减水剂使得各原料充分分散，提高其流动性，减轻施工难度。同时，减水剂能够吸附在水泥颗粒等早期水化物的表面，减水剂与水化物及水泥颗粒产生凝聚作用，使水泥颗粒、外渗细骨料等之间分散力减弱，混凝土的坍落度减小，保证混凝土成型快、抗韧性强，减水剂主要是提高了成型混凝土的稳定性。纳米纤维素在水泥浆体中形成内养护，进一步降低机制砂混凝土自收缩，并且与纳米碳纤维共同形成空间网状结构，能够有效抑制微裂缝的形成和发展，增大混凝土的韧性，改善机制砂混凝土抗拉强度低、极限拉应变小、脆性大、易开裂等缺点。
本实施例中，纳米纤维素采用纤维素纳米晶体，平均直径为20nm，长度为100nm～1μm，拉伸强度为230MPa，保水值为500％。上述纳米纤维素是将纤维素进行纳米化(通过化学、生物、机械的功能化改性等方法)处理后制成的纤维素纳米晶体，其平均直径20nm，长度100nm～1μm，拉伸强度为230MPa和保水值为500％。纳米纤维素的高保水性防止机制砂混凝土发生泌水，提高机制砂混凝土的粘聚性、流动性，避免机制砂混凝土离析坍落。并为机制砂混凝土提供内养护环境，降低机制砂混凝土收缩。同时与纳米碳纤维复合，挺高纳米碳纤维的分散效果，且与之形成空间网状结构，利用两者的高抗拉性能，较少机制砂混凝土微裂缝的形成与发展。
本实施例中，粗骨料的粒径为5mm～30mm。和/或，水泥采用P.O 42.5普通硅酸盐水泥。上述水泥为P.O 42.5普通硅酸盐水泥，主要起胶结作用。
根据本发明的另一方面，还提供了一种上述高性能纳米纤维机制砂混凝土的制备方法，包括以下步骤：
S1、分别称取水泥、水、机制砂、粗骨料、纳米碳纤维、纳米纤维素和水玻璃；
S2、将水和水玻璃进行混合获得混合液，将纳米碳纤维和纳米纤维素加入混合液中进行搅拌，再进行超声处理，获得悬浮液；
S3、将机制砂加入步骤S2的悬浮液中搅拌均匀，获得机制砂浆；
S4、将水泥和粗骨料加入步骤S3的机制砂浆中进行搅拌，获得高性能纳米纤维机制砂混凝土。
上述高性能纳米纤维机制砂混凝土的制备方法，制备工艺简单，其制备获得的掺纳米碳纤维的机制砂抗裂混凝土具有工作性好、抗裂性强、密实度高，且具有导电性等优点，具有较好的市场应用前景。
本实施例中，步骤S2中搅拌的转速为1000rpm～2000rpm，搅拌的时间为2min～4min，超声处理的超声频率为40KHZ，超声处理的时间为4min～6min。上述水玻璃、纳米碳纤维和纳米纤维素混合使用，并结合超声处理，可有效的改善纳米纤维的分散性，使其在机制砂混凝土中分散的更均匀。
本实施例中，步骤S3中搅拌的转速为45r/min，搅拌的时间为2min～4min。和/或，步骤S4中搅拌的转速为45r/min，搅拌的时间为3min～6min。
实施例
实施例1
高性能纳米纤维机制砂混凝土，包括：水泥、水、机制砂、粗骨料、纳米碳纤维、纳米纤维素和水玻璃的质量比为500∶250∶700∶1000∶1∶1∶30。
水泥为P.O 42.5普通硅酸盐水泥。机制砂为未经洗砂处理的原砂，细度模数为2.5，石粉含量13.5％。粗骨料粒径为5～30mm。纳米碳纤维的平均直径为50，长度为80μm。纳米纤维素为纤维素纳米晶体，平均直径20nm，长度700nm。水玻璃为模数为1.0，固含量为0.42。
高性能纳米纤维机制砂混凝土的制备方法，包括以下步骤：
S1、分别称取水泥、水、机制砂、粗骨料、纳米碳纤维、纳米纤维素和水玻璃；
S2、将水和水玻璃进行混合获得混合液，将纳米碳纤维和纳米纤维素加入混合液中进行搅拌，搅拌的转速为1000rpm，搅拌的时间为2min，再进行超声处理，超声处理的超声频率为40KHZ，超声处理的时间为5min，获得悬浮液；
S3、将机制砂加入步骤S2的悬浮液中在搅拌机中搅拌均匀，搅拌的转速为45r/min，搅拌的时间为3min，获得机制砂浆；
S4、将水泥和粗骨料加入步骤S3的机制砂浆中在搅拌机中进行搅拌，搅拌的转速为45r/min，搅拌的时间为4min，获得高性能纳米纤维机制砂混凝土。
实施例2
高性能纳米纤维机制砂混凝土，包括：水泥、水、机制砂、粗骨料、纳米碳纤维、纳米纤维素和水玻璃的质量比为450∶220∶750∶1050∶2∶2∶35。
水泥为P.O 42.5普通硅酸盐水泥。机制砂为未经洗砂处理的原砂，细度模数为2.5，石粉含量13.5％。粗骨料粒径为5～30mm。纳米碳纤维的平均直径为50，长度为80μm。纳米纤维素为纤维素纳米晶体，平均直径20nm，长度700nm。水玻璃为模数为1.0，固含量为0.42。
高性能纳米纤维机制砂混凝土的制备方法，包括以下步骤：
S1、分别称取水泥、水、机制砂、粗骨料、纳米碳纤维、纳米纤维素和水玻璃；
S2、将水和水玻璃进行混合获得混合液，将纳米碳纤维和纳米纤维素加入混合液中进行搅拌，搅拌的转速为1500rpm，搅拌的时间为4min，再进行超声处理，超声处理的超声频率为40KHZ，超声处理的时间为5min，获得悬浮液；
S3、将机制砂加入步骤S2的悬浮液中在搅拌机中搅拌均匀，搅拌的转速为45r/min，搅拌的时间为3min，获得机制砂浆；
S4、将水泥和粗骨料加入步骤S3的机制砂浆中在搅拌机中进行搅拌，搅拌的转速为45r/min，搅拌的时间为5min，获得高性能纳米纤维机制砂混凝土。
实施例3
高性能纳米纤维机制砂混凝土，包括：水泥、水、机制砂、粗骨料、纳米碳纤维、纳米纤维素和水玻璃的质量比为500∶250∶800∶1100∶3∶3∶40。
水泥为P.O 42.5普通硅酸盐水泥。机制砂为未经洗砂处理的原砂，细度模数为2.5，石粉含量13.5％。粗骨料粒径为5～30mm。纳米碳纤维的平均直径为50nm，长度为80μm。纳米纤维素为纤维素纳米晶体，平均直径20nm，长度700nm。水玻璃为模数为1.0，固含量为0.42。
高性能纳米纤维机制砂混凝土的制备方法，包括以下步骤：
S1、分别称取水泥、水、机制砂、粗骨料、纳米碳纤维、纳米纤维素和水玻璃；
S2、将水和水玻璃进行混合获得混合液，将纳米碳纤维和纳米纤维素加入混合液中进行搅拌，搅拌的转速为2000rpm，搅拌的时间为2min，再进行超声处理，超声处理的超声频率为40KHZ，超声处理的时间为5min，获得悬浮液；
S3、将机制砂加入步骤S2的悬浮液中在搅拌机中搅拌均匀，搅拌的转速为45r/min，搅拌的时间为3min，获得机制砂浆；
S4、将水泥和粗骨料加入步骤S3的机制砂浆中在搅拌机中进行搅拌，搅拌的转速为45r/min，搅拌的时间为4min，获得高性能纳米纤维机制砂混凝土。
对比例1
与实施例1的区别为：采用碳纤维和纤维素，碳纤维的平均直径为0.5～1mm，长度为10～50mm，纤维素的平均直径为0.5～1mm，长度为1～30mm。
对比例2
与实施例1的区别为：无水玻璃。
将上述实施例1、2和3，对比例1和2获得的机制砂混凝土按《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》(GB/T50080-2016)进行检测坍落度；《普通混凝土力学性能试验标准》(GB/T50082-2009)进行检测28d的抗压性能和劈裂抗拉强度；按美国规范《Standard TestMethod for Autogenous Strain of Cement Paste and Mortar》(ASTM C1698)进行检测28d的自收缩性能；参考文献季韬,张彬彬,陈永波,庄一舟.An evaluation method ofcracking resistance of lightweight aggregate concrete[J].中南大学学报(英文版),2014,21(4):1607-1615)，进行28d的抗裂评价指标(Acr)测定。上述结果如表1所示，
表1测试结果
Figure BDA0003423919340000071
由表1可知，本发明的实施例1、2和3制备得的高性能纳米纤维机制砂混凝土的各项性能均优于对比例1和对比例2的机制砂混凝土，其中，实施例1、2和3制备得的高性能纳米纤维机制砂混凝土的抗裂性能更佳。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高性能纳米纤维机制砂混凝土，其特征在于，
包括：水泥、水、机制砂、粗骨料、纳米碳纤维、纳米纤维素和水玻璃；
所述水泥、水、机制砂、粗骨料、纳米碳纤维、纳米纤维素和水玻璃的质量比为(450～500)∶(200～300)∶(700～800)∶(1000～1100)∶(1～3)∶(1～3)∶(30～40)。
2.根据权利要求1所述的高性能纳米纤维机制砂混凝土，其特征在于，
所述水泥、水、机制砂、粗骨料、纳米碳纤维、纳米纤维素和水玻璃的质量比为(470～500)∶(200～250)∶(700～800)∶(1050～1100)∶(2～3)∶(2～3)∶(30～40)。
3.根据权利要求1所述的高性能纳米纤维机制砂混凝土，其特征在于，
所述机制砂采用未经洗砂处理的原砂；
所述机制砂的细度模数为2.3～3.7，石粉含量为13.5％～14.0％。
4.根据权利要求1所述的高性能纳米纤维机制砂混凝土，其特征在于，
所述水玻璃的模数为1.0，固含量为0.42。
5.根据权利要求1所述的高性能纳米纤维机制砂混凝土，其特征在于，
所述纳米碳纤维的平均直径为50～200nm，长度为30～100μm。
6.根据权利要求1所述的高性能纳米纤维机制砂混凝土，其特征在于，
所述纳米纤维素采用纤维素纳米晶体，平均直径为20nm，长度为100nm～1μm，拉伸强度为230MPa，保水值为500％。
7.根据权利要求1所述的高性能纳米纤维机制砂混凝土，其特征在于，
所述粗骨料的粒径为5mm～30mm；和/或
所述水泥采用P.O 42.5普通硅酸盐水泥。
8.一种根据权利要求1至7任一项所述的高性能纳米纤维机制砂混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、分别称取水泥、水、机制砂、粗骨料、纳米碳纤维、纳米纤维素和水玻璃；
S2、将水和水玻璃进行混合获得混合液，将纳米碳纤维和纳米纤维素加入混合液中进行搅拌，再进行超声处理，获得悬浮液；
S3、将机制砂加入步骤S2的悬浮液中搅拌均匀，获得机制砂浆；
S4、将水泥和粗骨料加入步骤S3的机制砂浆中进行搅拌，获得高性能纳米纤维机制砂混凝土。
9.根据权利要求8所述的高性能纳米纤维机制砂混凝土的制备方法，其特征在于，
步骤S2中搅拌的转速为1000rpm～2000rpm，搅拌的时间为2min～4min，超声处理的超声频率为40KHZ，超声处理的时间为4min～6min。
10.根据权利要求8所述的高性能纳米纤维机制砂混凝土的制备方法，其特征在于，
步骤S3中搅拌的转速为45r/min，搅拌的时间为2min～4min；和/或
步骤S4中搅拌的转速为45r/min，搅拌的时间为3min～6min。
CN202111571566.6A 2021-12-21 2021-12-21 高性能纳米纤维机制砂混凝土及其制备方法 Active CN114230247B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111571566.6A CN114230247B (zh) 2021-12-21 2021-12-21 高性能纳米纤维机制砂混凝土及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111571566.6A CN114230247B (zh) 2021-12-21 2021-12-21 高性能纳米纤维机制砂混凝土及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114230247A true CN114230247A (zh) 2022-03-25
CN114230247B CN114230247B (zh) 2023-04-07

Family

ID=80760322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111571566.6A Active CN114230247B (zh) 2021-12-21 2021-12-21 高性能纳米纤维机制砂混凝土及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114230247B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004115353A (ja) * 2002-09-30 2004-04-15 Nichiha Corp 無機質板及びその製造方法
CN103044936A (zh) * 2013-01-10 2013-04-17 长安大学 一种煤矸石沥青改性剂、改性沥青混合料及其制备方法
CN108249849A (zh) * 2018-01-16 2018-07-06 云南交投集团公路建设有限公司 一种高石灰石粉掺量绿色混凝土
CN109180091A (zh) * 2018-10-19 2019-01-11 中铁十八局集团有限公司 一种含钢纤维的机制砂混凝土
CN109626917A (zh) * 2019-02-20 2019-04-16 西安天盛混凝土有限公司 一种c70混凝土及其制备方法
CN110482929A (zh) * 2019-08-19 2019-11-22 陕西越众混凝土有限公司 机制砂混凝土及其制备工艺
CN110698109A (zh) * 2019-09-24 2020-01-17 上海建工材料工程有限公司 一种纳米级混凝土高和易性抗泌水专用外加剂
CN110734257A (zh) * 2019-10-30 2020-01-31 周铸 一种高抗渗混凝土的配制方法
CN110922493A (zh) * 2019-11-29 2020-03-27 济南圣泉集团股份有限公司 改性木质素纳米纤维素及其制备方法和应用、包含其的改性砂浆

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004115353A (ja) * 2002-09-30 2004-04-15 Nichiha Corp 無機質板及びその製造方法
CN103044936A (zh) * 2013-01-10 2013-04-17 长安大学 一种煤矸石沥青改性剂、改性沥青混合料及其制备方法
CN108249849A (zh) * 2018-01-16 2018-07-06 云南交投集团公路建设有限公司 一种高石灰石粉掺量绿色混凝土
CN109180091A (zh) * 2018-10-19 2019-01-11 中铁十八局集团有限公司 一种含钢纤维的机制砂混凝土
CN109626917A (zh) * 2019-02-20 2019-04-16 西安天盛混凝土有限公司 一种c70混凝土及其制备方法
CN110482929A (zh) * 2019-08-19 2019-11-22 陕西越众混凝土有限公司 机制砂混凝土及其制备工艺
CN110698109A (zh) * 2019-09-24 2020-01-17 上海建工材料工程有限公司 一种纳米级混凝土高和易性抗泌水专用外加剂
CN110734257A (zh) * 2019-10-30 2020-01-31 周铸 一种高抗渗混凝土的配制方法
CN110922493A (zh) * 2019-11-29 2020-03-27 济南圣泉集团股份有限公司 改性木质素纳米纤维素及其制备方法和应用、包含其的改性砂浆

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
林雄: "石粉含量对C30机制砂混凝土性能的影响", 《福建建设科技》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114230247B (zh) 2023-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107285711B (zh) 一种含粗骨料的c250强度等级超高性能纤维混凝土及其制备方法
CN107382205B (zh) 一种c160强度等级的超高强高性能纤维混凝土及其制备方法
CN110526610A (zh) 一种高强度再生混凝土及其制备方法
CN107285708B (zh) 一种含粗骨料的c240强度等级超高性能纤维混凝土及其制备方法
CN106517957A (zh) 一种普通强度高弹性模量混凝土及其制备方法
CN108164218A (zh) 一种抗裂混凝土
CN112608094A (zh) 一种利用再生骨料制备的高强混凝土及其制备方法
CN112830811B (zh) 一种轻质高强的地聚合物材料及其制备方法
CN107459311A (zh) 一种利废抗折增韧的湿磨浆状掺合料的制备方法
CN107512887B (zh) 一种含粗骨料的c230强度等级超高性能纤维混凝土及其制备方法
CN112608051B (zh) 一种利用表面修饰的硅灰-氧化石墨烯混合物制备水泥基复合材料的方法
CN107352912B (zh) 一种c170强度等级的超高强高性能纤维混凝土及其制备方法
CN116283110A (zh) 一种高强度再生混凝土及其制备方法
El-Feky et al. Indirect sonication effect on the dispersion, reactivity, and microstructure of ordinary portland cement matrix.
Mahawish et al. Effect of adding silicon carbide and titanium carbide nanoparticles on the performance of the cement pastes
Pehlivan et al. Effect of novel synthesized nanoeggshell on the properties of cementitious composites
CN110041007A (zh) 一种抗渗型大理石粉复合掺合料及其应用
CN114230247B (zh) 高性能纳米纤维机制砂混凝土及其制备方法
CN115259791B (zh) 一种火山灰基耐酸混凝土及其制备方法
Kahidan et al. Properties of Carbon Nanotube (CNT) reinforced cement
CN107512886B (zh) 一种c200强度等级的超高强高性能纤维混凝土及其制备方法
CN108892447A (zh) 一种强韧型轻集料混凝土
CN115259735A (zh) 一种混凝土用降粘型相变材料及其制备方法与应用
CN114276091A (zh) 一种利用瓷砖废料制备水下不分散混凝土的方法
KR101953875B1 (ko) 셀룰로오스 나노크리스탈을 이용한 콘크리트 조성물 및 이의 제조방법

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