CN115304332A - 一种抗紫外线混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及混凝土制备技术领域，具体公开了一种抗紫外线混凝土及其制备方法。本申请的抗紫外线混凝土，主要由如下原料制成：水泥、陶砂、碎石、抗紫外线剂、辅助剂、钢纤维、水、碳纤维、减水剂，抗紫外线剂为苯并三氮唑、高岭土、竹炭纤维中的至少两种，辅助剂主要由氧化锌、水性聚氨酯树脂组成；制备方法，包括如下步骤：将1/3‑2/3的水泥、1/3‑2/3的水、碳纤维、钢纤维、抗紫外线剂、辅助剂混合，得到混合物A；将陶砂、碎石、剩余的水泥混合，得到混合物B；将剩余的水、混合物A、混合物B混合均匀，即得。本申请制得的抗紫外线混凝土的碳化深度小，抗压强度高。

Description

一种抗紫外线混凝土及其制备方法
技术领域
本申请涉及混凝土制备技术领域，更具体地说，它涉及一种抗紫外线混凝土及其制备方法。
背景技术
在全面启动川藏铁路规划建设，开启高海拔强紫外线区域基础设施建设及青藏高原地区城市建设与发展过程中，需要用到混凝土材料，混凝土是一种经济性好、节约能源、用途广泛的耐久性结构材料，便于作为推动基础设施建设最重要的建筑材料，但由于青藏高原地区恶劣环境的影响，混凝土在使用过程中容易产生问题，从而影响工程的安全。
高海拔地区具有强烈的紫外线辐射，混凝土在强紫外线照射的情况下，容易出现碳化的情况，混凝土碳化后抗压强度也随之降低。现有技术中，为了提高混凝土的抗紫外线能力，通常在混凝土表面刷涂一层涂层，涂层中加入紫外线吸收剂，以此提高混凝土的抗紫外线能力。该方法不仅施工繁琐，也极大的增加了工程造价。
因此，开发一种具有抗紫外线功能的混凝土，有效减少紫外线对混凝土造成的碳化的问题，具有极大的经济和社会效益。
发明内容
为了减少混凝土出现碳化的情况，本申请提供一种抗紫外线混凝土及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种抗紫外线混凝土，采用如下的技术方案：
一种抗紫外线混凝土，主要由如下重量份数的原料制成：水泥100-150份、陶砂130-140份、碎石450-550份、抗紫外线剂1-5份、辅助剂2-6份、钢纤维5-10份、水60-70份、碳纤维5-10份、减水剂2-3份，所述抗紫外线剂为苯并三氮唑、高岭土、竹炭纤维中的至少两种，所述辅助剂主要由氧化锌、水性聚氨酯树脂按质量比(3-5):(1-2)组成。
优选的，所述碎石为5-26.5mm连续级配碎石，密度等级大于2600kg/m3，孔隙率小于42％，碎石的压碎值小于8％。
通过采用上述技术方案，本申请的混凝土中加入有抗紫外线剂与辅助剂，辅助剂与抗紫外线剂相互配合，在部分水泥和部分碎石的作用下，在混凝土中形成紫外线处理层，其中，抗紫外线剂中的苯并三氮唑具有极强的吸收紫外线的能力，粘附在碎石上，部分竹炭纤维以及部分高岭土粘附在苯并三氮唑的表面，竹炭纤维便于束缚粘附在碎石上的苯并三氮唑，部分氧化锌填充在紫外线处理层的孔隙中，提高紫外线处理层的密实度，同时，水性聚氨酯树脂进一步将一些氧化锌粘附在高岭土的表面，进而减少紫外线的透过率，高岭土、氧化锌、竹炭纤维将穿设的紫外线反射，苯并三氮唑对透过的紫外线进行吸收，从而大大提高混凝土的抗紫外线能力，减少混凝土出现碳化的情况，进而提高混凝土的抗压强度。
优选的，所述钢纤维、碳纤维、抗紫外线剂、辅助剂的质量比为(7-8):(7-8):(2-3):(3-5)。
通过采用上述技术方案，对混凝土中这几种组分的配比进行优化，从而使得这几种组分的配比达到最佳，碳纤维、钢纤维在混凝土中交错形成三维网状结构，部分水泥将抗紫外线剂、辅助剂粘附在一部分纤维以及部分大颗粒的碎石上，一部分纤维增加了混凝土内部的束缚力，从而提高抗紫外线剂、辅助剂在纤维以及大颗粒碎石上的紧密性，进而提高对紫外线的屏蔽效果，同时，提高混凝土的抗压强度。
优选的，所述抗紫外线剂由苯并三氮唑、高岭土、竹炭纤维按质量比(5-8):(3-5):(2-3)组成。
优选的，所述高岭土级配为10-15nm占比40％，15-30nm占比25％，30-40nm占比20％，40-50nm占比10％，50-70nm占比5％。
通过采用上述技术方案，抗紫外线剂由苯并三氮唑、高岭土、竹炭纤维三种组分复配得到，对三种组分的配比进行优化，从而使得三种组分的配比达到最佳，竹炭纤维呈内外贯穿的蜂窝状微孔结构，且表面具有微孔，纤维的表面分布有竹炭粒子，竹炭纤维内部含有钾、钙、镁等金属元素，从而具有良好的防紫外线辐射性能；高岭土是一种较为常见的铝硅酸盐矿物，对紫外光具有较强的吸收能力，部分高岭土形成的水化硅酸钙矿物凝胶能够堵住砂砾之间的毛细通道，从而阻断紫外线的传输路径；苯并三氮唑具有性能稳定，吸收紫外线能力强，能够抑制光降解作用，抗紫外线剂中同时包含紫外线吸收剂和紫外线反射剂，一方面便于进一步提高混凝土抗紫外线的能力，提高对紫外线的吸收率，另一方面便于控制混凝土防紫外线的成本。
优选的，所述辅助剂由氧化锌、水性聚氨酯树脂、碳酸钙按质量比(3-5):(1-2):(1-2)组成。
通过采用上述技术方案，辅助剂由氧化锌、水性聚氨酯树脂、碳酸钙三种组分复配得到，对三种组分的配比进行优化，使得三种组分的配比达到最佳，从而进一步发挥辅助剂与抗紫外线剂的结合作用，提高混凝土屏蔽紫外线的能力；氧化锌热稳定性好，具有很强的紫外线屏蔽能力；碳酸钙粒径小，比表面积大，具有抗紫外线，抗老化的作用，同时能够对紫外线进行反射，极强的耐候性便于延长苯并三氮唑的时效性；水性聚氨酯树脂具有粘结性，便于将氧化锌、碳酸钙交替粘附在部分大颗粒的碎石上面，形成一层紫外线屏蔽层，同时，氧化锌、碳酸钙能够填充在紫外线屏蔽层的孔隙中，提高紫外线屏蔽层的密实度，一方面延长紫外线的传输路径，一方面屏蔽紫外线。
优选的，所述氧化锌为氧化硅包覆氧化锌。
优选的，所述氧化硅为纳米二氧化硅。
通过采用上述技术方案，氧化锌无毒，热稳定性好，不分解，不变质，具有优异的透明性和很强的屏蔽紫外线能力，且对光线的漫散射率低，透明度较高，氧化锌外层包覆有氧化硅后便于降低氧化锌表面的极性，减少氧化锌出现团聚的情况，纳米二氧化硅具有三维网状结构，比表面积极大，活性较高，能够在氧化锌表面形成网状结构，且纳米二氧化硅具有特殊的光学性能，具有极强的紫外线吸收的能力，将纳米二氧化硅包覆在氧化锌表面，一方面提高氧化锌的活性，减少出现团聚的情况，另一方面，氧化锌与纳米二氧化硅相互配合，有助于加强对紫外线的屏蔽能力。
优选的，所述氧化硅包覆氧化锌的级配为35-40nm占比35％，40-50nm占比45％，50-80nm占比20％。
通过采用上述技术方案，采用合理颗粒级配的氧化硅包覆氧化锌，便于进一步提高紫外线屏蔽层的密实度，大颗粒的氧化硅包覆氧化锌颗粒便于提高紫外线屏蔽层的抗压强度，同时，能够在紫外线屏蔽层中形成骨架，便于小颗粒的氧化硅包覆氧化锌颗粒填充，进而在水泥的作用下，加强小颗粒氧化硅包覆氧化锌颗粒的填充强度，有助于提高紫外线屏蔽层的密实度以及强度，同时，降低紫外线的透过率，减少混凝土出现碳化的情况。
优选的，所述钢纤维为镀铜钢纤维，且表面涂覆有聚乙烯醇树脂涂层。
优选的，所述钢纤维的直径为70-80μm，长度为5-10mm。
通过采用上述技术方案，镀铜钢纤维不易腐蚀，强度高，表面涂覆有聚乙烯醇树脂涂层，能增加钢纤维的耐久性并且不容易结团，有利于使钢纤维在混凝土内充分分散均匀。
优选的，所述碳纤维为改性碳纤维，所述改性碳纤维的制备方法，包括如下步骤：将碳纤维放入对氨基苯甲酸水溶液中，浸泡20-25h，加入氢氧化钠，进行预处理，将预处理后的碳纤维放入醋酸溶液中浸泡，清洗、烘干即得。
优选的，所述碳纤维为三维网状碳纤维，
优选的，所述碳纤维为改性碳纤维，所述改性碳纤维的制备方法，包括如下步骤：将三维网状碳纤维放入质量百分数为2wt％的对氨基苯甲酸的水溶液中，在70℃下浸泡24h，同时加入NaOH催化，之后将碳纤维放入质量百分数为2wt％的醋酸溶液中浸泡2h，最后用无水乙醇清洗，在80℃烘箱内干燥备用。
优选的，所述碳纤维的直径为7-8μm，长度为1mm。
通过采用上述技术方案，多个碳纤维混合形成三维网状结构，三维网状碳纤维层间剪切强度高、不易分层、损伤容限以及断裂韧性高，便于提高混凝土的抗压强度，碳纤维进行改性后，表面形成了大量的纵向沟槽，且表面粗糙度以及比表面积明显增大。
优选的，还包括2-3重量份数的改性凡士林，所述改性凡士林为将凡士林与滑石粉混合即得。
通过采用上述技术方案，混凝土中加入凡士林，有利于在混凝土的表面形成一层防水膜，从而提高混凝土的防水性能，防水膜的形成一方面提高混凝土的防水性，一方面延长紫外线的传输路径，折射一部分的紫外线，减少传向混凝土内部的紫外线传输量，从而便于进一步减少紫外线对混凝土的影响；凡士林中掺入滑石粉，一方面延长紫外线的传输路径，同时，使得紫外线在传输过程中被吸收，进而减少传向混凝土内部的紫外线含量，从而降低混凝土的碳化深度，进而提高混凝土的抗压强度。
第二方面，本申请提供一种抗紫外线混凝土的制备方法，采用如下的技术方案：一种抗紫外线混凝土的制备方法，包括如下步骤：
(1)混合物A的制备：将1/3-2/3的水泥、1/3-2/3的水、碳纤维、钢纤维、抗紫外线剂、辅助剂混合，得到混合物A；
(2)混合物B的制备：将陶砂、碎石、剩余的水泥混合，得到混合物B；
(3)混凝土的制备：将剩余的水、减水剂、步骤(1)制得的混合物A、步骤(2)制得的混合物B混合均匀，即得。
优选的，所述步骤(1)的抗紫外线剂、辅助剂混合时，将苯并三氮唑、竹炭纤维、水性聚氨酯树脂混合，加入高岭土，随后加入氧化锌以及碳酸钙混合均匀即可。
通过采用上述技术方案，本申请混凝土制备工艺简单，制得的混凝土抗紫外线以及抗压强度佳，本申请的抗紫外剂、辅助剂粘附在碎石表面形成紫外线处理层，从而便于减少由于紫外线导致的混凝土出现的碳化的情况，进而提高混凝土的抗压强度。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请的抗紫外线混凝土，原料中加入抗紫外线剂和辅助剂，抗紫外线剂和辅助剂便于与部分碎石结合形成紫外线处理层，从而降低紫外线的透过率，进而减少混凝土出现碳化的情况，进而提高混凝土的抗压强度。
2、本申请的抗紫外线混凝土的抗紫外线剂中由紫外线吸收剂和紫外线反射剂相互配合，便于在降低紫外线透过率的基础上降低混凝土防紫外线的成本。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请的水泥为娲石P.042.5硅酸盐水泥。
本申请的陶砂的粒径为325目。
本申请的碎石为粒径5-20mm的连续级配，其针片状含量小于碎石总质量的3.5％，含泥量小于0.3％。
本申请的高岭土级配为10-15nm占比40％，15-30nm占比25％，30-40nm占比20％，40-50nm占比10％，50-70nm占比5％。
本申请的竹炭纤维的长度为5mm，直径为10μm。
本申请的氧化锌的粒径为20-30nm。
本申请的碳酸钙的粒径为15-30nm。
本申请的钢纤维的直径为70-80μm，长度为5-10mm。
本申请的碳纤维为三维网状碳纤维，碳纤维的直径为7-8μm，长度为1mm。
本申请的减水剂为聚羧酸减水剂。
本申请的氧化硅包覆氧化锌可以市售也可以自制，本申请的氧化硅包覆氧化锌的制备方法，包括如下步骤：将质量百分数为20％-30％的氧化锌的去离子水浆液与螺吡喃按质量比(5-9):1混合后，在超声波中震荡法30min。在磁力搅拌下滴加0.05mol/LNa2SiO3溶液，调节浆液的pH值至9.5。在85-90℃继续滴加Na2SiO3控制化学计量SiO2与ZnO的质量比为2-5％，用稀硫酸调节浆液的pH值为8.5陈化2h。产物经过滤、洗涤干燥即得。
实施例
实施例1
本实施例的抗紫外线混凝土，由如下重量的原料制成：水泥100kg、陶砂130kg、碎石450kg、抗紫外线剂1kg、辅助剂2kg、钢纤维5kg、水60kg、碳纤维5kg、减水剂2kg。水泥为娲石P.042.5硅酸盐水泥，碎石为粒径5-20mm的连续级配，其针片状含量小于碎石总质量的3.5％，含泥量小于0.3％。抗紫外线剂由苯并三氮唑、高岭土按质量比4:2组成，辅助剂由氧化锌、水性聚氨酯树脂按质量比3:1组成。氧化锌的粒径为20nm，高岭土级配为10-15nm占比40％，15-30nm占比25％，30-40nm占比20％，40-50nm占比10％，50-70nm占比5％。钢纤维为镀铜钢纤维，且表面涂覆有聚乙烯醇树脂涂层。
本实施例的抗紫外线混凝土的制备方法，包括如下步骤：
(1)混合物A的制备：将1/3的水泥、1/3的水、碳纤维、钢纤维、抗紫外线剂、辅助剂混合，以160r/min的转速搅拌均匀，得到混合物A；其中，抗紫外线剂、辅助剂的混合，是将苯并三氮唑、竹炭纤维、水性聚氨酯树脂混合，加入高岭土，随后加入氧化锌以及碳酸钙混合均匀即可；
(2)混合物B的制备：将陶砂、碎石、剩余的水泥混合，以120r/min的转速搅拌均匀，得到混合物B；
(3)混凝土的制备：将剩余的水、减水剂、步骤(1)制得的混合物A、步骤(2)制得的混合物B混合，以150r/min的转速搅拌均匀，即得。
实施例2-6
实施例2-6为各组分配比不同的抗紫外线混凝土，每个实施例所对应的各组分的配比如表1所示，原料配比单位为kg。
表1实施例1-6抗紫外线混凝土的原料组分配比
Figure BDA0003819010490000061
实施例2-6与实施例1的不同之处在于：原料各组分的配比不同，其他与实施例1完全相同。
实施例2-6的抗紫外线混凝土的制备方法与实施例1完全相同。
实施例7
本实施例与实施例6的不同之处在于：抗紫外线剂由苯并三氮唑、高岭土、竹炭纤维按质量比5:3:2组成，其他与实施例6完全相同。
本实施例的抗紫外线混凝土的制备方法与实施例6完全相同。
实施例8
本实施例与实施例6的不同之处在于：抗紫外线剂由苯并三氮唑、高岭土、竹炭纤维按质量比8:5:3组成，其他与实施例6完全相同。
本实施例的抗紫外线混凝土的制备方法与实施例6完全相同。
实施例9
本实施例与实施例8的不同之处在于：辅助剂由氧化锌、水性聚氨酯树脂、碳酸钙按质量比3:1:1组成。其他与实施例8完全相同。
本实施例的抗紫外线混凝土的制备方法与实施例8完全相同。
实施例10
本实施例与实施例8的不同之处在于：辅助剂由氧化锌、水性聚氨酯树脂、碳酸钙按质量比5:2:2组成。其他与实施例8完全相同。
本实施例的抗紫外线混凝土的制备方法与实施例8完全相同。
实施例11
本实施例与实施例10的不同之处在于：氧化锌为氧化硅包覆氧化锌，其他与实施例10完全相同。
本实施例的抗紫外线混凝土的制备方法与实施例10完全相同。
实施例12
本实施例与实施例11的不同之处在于：氧化硅包覆氧化锌的级配为35-40nm占比35％，40-50nm占比45％，50-80nm占比20％。其他与实施例11完全相同。
本实施例的抗紫外线混凝土的制备方法与实施例11完全相同。
实施例13
本实施例与实施例12的不同之处在于：碳纤维为改性碳纤维，改性碳纤维的制备方法，包括如下步骤：首先将编织好的三维网状碳纤维放入质量百分比为2wt％的对氨基苯甲酸的水溶液中，在70℃下浸泡24h，同时加入NaOH催化，之后将碳纤维放入质量百分数为2wt％的醋酸溶液中浸泡2h，最后用无水乙醇清洗，在80℃烘箱内干燥备用。其他与实施例12完全相同。
本实施例的抗紫外线混凝土的制备方法与实施例12完全相同。
实施例14
本实施例的抗紫外线混凝土，由如下重量的原料制成：水泥150kg、陶砂140kg、碎石550kg、抗紫外线剂3kg、辅助剂5kg、钢纤维8kg、水70kg、碳纤维8kg、减水剂3kg、改性凡士林2kg。改性凡士林的制备方法，包括如下步骤：将凡士林与滑石粉按质量比10:5混合，搅拌均匀即得，其他与实施例13完全相同。
本实施例的抗紫外线混凝土的制备方法，包括如下步骤：
(1)混合物A的制备：将1/3的水泥、1/3的水、碳纤维、钢纤维、抗紫外线剂、辅助剂、改性凡士林混合，以160r/min的转速搅拌均匀，得到混合物A；其中，抗紫外线剂、辅助剂的混合，是将苯并三氮唑、竹炭纤维、水性聚氨酯树脂混合，加入高岭土，随后加入氧化锌以及碳酸钙混合均匀即可；
(2)混合物B的制备：将陶砂、碎石、剩余的水泥混合，以120r/min的转速搅拌均匀，得到混合物B；
(3)混凝土的制备：将剩余的水、减水剂、步骤(1)制得的混合物A、步骤(2)制得的混合物B混合，以150r/min的转速搅拌均匀，即得。
对比例
对比例1
本对比例的抗紫外线混凝土，由如下重量的原料制成：水泥100kg、陶砂130kg、碎石450kg、抗紫外线剂3kg、钢纤维5kg、水60kg、碳纤维5kg、减水剂2kg。其他与实施例1完全相同。
本对比例的抗紫外线混凝土的制备方法，包括如下步骤：
(1)混合物A的制备：将1/3的水泥、1/3的水、碳纤维、钢纤维、抗紫外线剂混合，以160r/min的转速搅拌均匀，得到混合物A；
(2)混合物B的制备：将陶砂、碎石、剩余的水泥混合，以120r/min的转速搅拌均匀，得到混合物B；
(3)混凝土的制备：将剩余的水、减水剂、步骤(1)制得的混合物A、步骤(2)制得的混合物B混合，以150r/min的转速搅拌均匀，即得。
对比例2
本对比例的抗紫外线混凝土，由如下重量的原料制成：水泥100kg、陶砂130kg、碎石450kg、辅助剂3kg、钢纤维5kg、水60kg、碳纤维5kg、减水剂2kg。其他与实施例1完全相同。
本对比例的抗紫外线混凝土的制备方法，包括如下步骤：
(1)混合物A的制备：将1/3的水泥、1/3的水、碳纤维、钢纤维、辅助剂混合，以160r/min的转速搅拌均匀，得到混合物A；
(2)混合物B的制备：将陶砂、碎石、剩余的水泥混合，以120r/min的转速搅拌均匀，得到混合物B；
(3)混凝土的制备：将剩余的水、减水剂、步骤(1)制得的混合物A、步骤(2)制得的混合物B混合，以150r/min的转速搅拌均匀，即得。
检测方法
抗紫外线检测：取实施例1-14及对比例1-2制得的抗紫外线混凝土，依据GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》中的检测方法对制得的抗紫外线混凝土进行碳化试验，检测结果如表2所示。
抗压强度检测：取实施例1-14及对比例1-2制得的抗紫外线混凝土，依据GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》对制得的抗紫外线混凝土的28d的抗压强度进行检测，检测结果如表2所示。
表2实施例1-14及对比例1-2的抗紫外线混凝土的性能
Figure BDA0003819010490000091
Figure BDA0003819010490000101
结合实施例1及对比例1-2，并结合表2可以看出，本申请的实施例1的混凝土的抗压强度优于对比文件1以及对比文件2的抗压强度，且对比文件1以及对比文件2的碳化深度远高于实施例1的碳化深度，由此可以发现，本申请通过抗紫外线剂、辅助剂相互配合，在混凝土中形成紫外线处理层，进而提高混凝土的抗紫外线的能力，减少混凝土出现碳化的情况，进而提高混凝土的抗压强度。
结合实施例1-6，并结合表2可以看出，对混凝土各组分的配比进行调整，相对应的混凝土的抗压强度以及碳化深度均有所变化，因此，可以调整混凝土各组分的配比，进而降低混凝土受紫外线照射时的碳化深度，同时提高混凝土的抗压强度。
结合实施例6-8，并结合表2可以看出，混凝土的抗紫外线剂由苯并三氮唑、高岭土、竹炭纤维三种组分组成，相较于实施例6来说，实施例7-8的碳化深度小于实施例6的碳化深度，且实施例7-8的抗压强度大于实施例6的抗压强度，由此可以发现，竹炭纤维的加入进一步提高混凝土的抗压强度以及混凝土的抗紫外线的能力。
结合实施例8-10，并结合表2可以看出，辅助剂由氧化锌、水性聚氨酯树脂、碳酸钙三种组分组成，对三种组分的配比进行调整，实施例9-10的混凝土的抗压强度大于实施例8的混凝土的抗压强度，实施例9-10的混凝土的碳化深度小于实施例8的混凝土的碳化深度，碳酸钙的加入，一方面提高紫外线处理层的密实度，减少紫外线的透过率，一方面提高混凝土的密实度，提高混凝土的抗压强度。
结合实施例10-11，并结合表2可以看出，实施例11的混凝土的碳化深度小于实施例10的混凝土的碳化深度，实施例11对氧化锌进行改性处理，得到氧化硅包覆氧化锌，从而提高氧化锌的极化，进而提高氧化锌的紫外线反射性能，同时，氧化硅也具有抗紫外线的性能，便于进一步提高混凝土的抗紫外线的性能，从而降低混凝土的碳化深度。
结合实施例11-12，并结合表2可以看出，实施例12的混凝土的抗压强度大于实施例11的混凝土的抗压强度，且实施例12的混凝土的碳化深度小于实施例11的混凝土的碳化深度，采用不同粒径的氧化硅包覆氧化锌便于提高紫外线处理层的密实度，减少紫外线处理层的孔隙的数量，同时，减少混凝土中孔隙的数量，进而降低紫外线的透过率，同时，提高混凝土的抗压强度。
结合实施例12-13，并结合表2可以看出，实施例13制得的混凝土的抗压强度大于实施例12制得的混凝土的抗压强度，实施例13的混凝土的碳化深度小于实施例12的混凝土的碳化深度，对碳纤维进行改性后，碳纤维表面变的粗糙，便于加强对混凝土其他结构的束缚性，进而提高混凝土的抗压强度，同时，增加抗紫外线剂、辅助剂在碎石之间的紧密性，进而提高紫外线处理层的强度以及密实度。
结合实施例13-14，并结合表2可以看出，实施例14的混凝土的碳化深度小于实施例13的混凝土的碳化深度，表明改性凡士林的加入能够阻挡一部分紫外线的透过，进而提高混凝土的抗紫外线的能力。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，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，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种抗紫外线混凝土，其特征在于，主要由如下重量份数的原料制成：水泥100-150份、陶砂130-140份、碎石450-550份、抗紫外线剂1-5份、辅助剂2-6份、钢纤维5-10份、水60-70份、碳纤维5-10份、减水剂2-3份，所述抗紫外线剂为苯并三氮唑、高岭土、竹炭纤维中的至少两种，所述辅助剂主要由氧化锌、水性聚氨酯树脂按质量比(3-5):(1-2)组成。
2.根据权利要求1所述的一种抗紫外线混凝土，其特征在于：所述钢纤维、碳纤维、抗紫外线剂、辅助剂的质量比为(7-8):(7-8):(2-3):(3-5)。
3.根据权利要求1所述的一种抗紫外线混凝土，其特征在于：所述抗紫外线剂由苯并三氮唑、高岭土、竹炭纤维按质量比(5-8):(3-5):(2-3)组成。
4.根据权利要求1所述的一种抗紫外线混凝土，其特征在于：所述辅助剂由氧化锌、水性聚氨酯树脂、碳酸钙按质量比(3-5):(1-2):(1-2)组成。
5.根据权利要求4所述的一种抗紫外线混凝土，其特征在于：所述氧化锌为氧化硅包覆氧化锌。
6.根据权利要求5所述的一种抗紫外线混凝土，其特征在于：所述氧化硅包覆氧化锌的级配为35-40nm占比35％，40-50nm占比45％，50-80nm占比20%。
7.根据权利要求1所述的一种抗紫外线混凝土，其特征在于：所述钢纤维为镀铜钢纤维，且表面涂覆有聚乙烯醇树脂涂层。
8.根据权利要求1所述的一种抗紫外线混凝土，其特征在于：所述碳纤维为改性碳纤维，所述改性碳纤维的制备方法，包括如下步骤：将碳纤维放入对氨基苯甲酸水溶液中，浸泡20-25h，加入氢氧化钠，进行预处理，将预处理后的碳纤维放入醋酸溶液中浸泡，清洗、烘干即得。
9.根据权利要求1所述的一种抗紫外线混凝土，其特征在于：还包括2-3重量份数的改性凡士林，所述改性凡士林为将凡士林与滑石粉混合即得。
10.一种采用如权利要求1-9任意一项所述的抗紫外线混凝土的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）混合物A的制备：将1/3-2/3的水泥、1/3-2/3的水、碳纤维、钢纤维、抗紫外线剂、辅助剂混合，得到混合物A；若需加入改性凡士林，在当前步骤中加入；
（2）混合物B的制备：将陶砂、碎石、剩余的水泥混合，得到混合物B；
（3）混凝土的制备：将剩余的水、减水剂、步骤（1）制得的混合物A、步骤（2）制得的混合物B混合均匀，即得。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115974467A (zh) * 2022-12-30 2023-04-18 中铁二院工程集团有限责任公司 一种抗紫外线抗碳化混凝土及其制备方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103964743A (zh) * 2013-01-28 2014-08-06 枣庄科佳光电科技有限公司 一种防紫外线石英石板材配方及其制备方法
CN103979855A (zh) * 2014-03-31 2014-08-13 安徽鑫润新型材料有限公司 一种抗紫外线混凝土及其制作方法
CN104292412A (zh) * 2014-10-10 2015-01-21 北京铁科首钢轨道技术股份有限公司 一种纤维素基聚氨酯预聚体及使用其的密封材料、制备方法和应用
CN106145794A (zh) * 2016-06-28 2016-11-23 蚌埠市方阵商品混凝土有限公司 一种抗紫外线环保混凝土
KR20180130811A (ko) * 2017-05-30 2018-12-10 한국석유공업 주식회사 도로포장의 차선용 도료 및 그 제조방법
CN109111155A (zh) * 2018-09-10 2019-01-01 武汉源锦商品混凝土有限公司 一种建筑垃圾制备的透水混凝土系统及其制备方法
CN111484292A (zh) * 2020-04-23 2020-08-04 中铁大桥科学研究院有限公司 一种彩色超高性能混凝土及其制备方法
CN112832392A (zh) * 2021-01-05 2021-05-25 北京华林瑞思科技发展有限公司 一种复合型隔离砂及其制备方法
CN113754386A (zh) * 2021-10-26 2021-12-07 云南中建西部建设有限公司 一种抗紫外辐射混凝土及其制备方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103964743A (zh) * 2013-01-28 2014-08-06 枣庄科佳光电科技有限公司 一种防紫外线石英石板材配方及其制备方法
CN103979855A (zh) * 2014-03-31 2014-08-13 安徽鑫润新型材料有限公司 一种抗紫外线混凝土及其制作方法
CN104292412A (zh) * 2014-10-10 2015-01-21 北京铁科首钢轨道技术股份有限公司 一种纤维素基聚氨酯预聚体及使用其的密封材料、制备方法和应用
CN106145794A (zh) * 2016-06-28 2016-11-23 蚌埠市方阵商品混凝土有限公司 一种抗紫外线环保混凝土
KR20180130811A (ko) * 2017-05-30 2018-12-10 한국석유공업 주식회사 도로포장의 차선용 도료 및 그 제조방법
CN109111155A (zh) * 2018-09-10 2019-01-01 武汉源锦商品混凝土有限公司 一种建筑垃圾制备的透水混凝土系统及其制备方法
CN111484292A (zh) * 2020-04-23 2020-08-04 中铁大桥科学研究院有限公司 一种彩色超高性能混凝土及其制备方法
CN112832392A (zh) * 2021-01-05 2021-05-25 北京华林瑞思科技发展有限公司 一种复合型隔离砂及其制备方法
CN113754386A (zh) * 2021-10-26 2021-12-07 云南中建西部建设有限公司 一种抗紫外辐射混凝土及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115974467A (zh) * 2022-12-30 2023-04-18 中铁二院工程集团有限责任公司 一种抗紫外线抗碳化混凝土及其制备方法
CN115974467B (zh) * 2022-12-30 2024-06-14 中铁二院工程集团有限责任公司 一种抗紫外线抗碳化混凝土及其制备方法

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