CN115403330A - 一种抗车辙耐老化混凝土及其制备方法 - Google Patents

一种抗车辙耐老化混凝土及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗车辙耐老化混凝土及其制备方法，涉及混凝土技术领域。本发明在制备的抗车辙耐老化混凝土，包括粗骨料、硅酸盐水泥、改性聚乙烯醇纤维、改性基质沥青、聚羧酸减水剂和水；改性聚乙烯醇纤维形成重叠三维立体网络结构，改善混凝土内部的细观结构，增强混凝土硬化后期的韧性，从而使得混凝土的抗车辙性增强；改性基质沥青的黏性、韧性增强，软化点升高，进一步增强耐高温性改性基质沥青包括基质沥青、改性蒙脱土、脱硫胶粉和碳纤维，改性蒙脱土增强改性基质沥青的黏性和韧性，软化点升高，并增强了混凝土的耐高温性，使得混凝土耐老化。

Description

一种抗车辙耐老化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，具体为一种抗车辙耐老化混凝土及其制备方法。
背景技术
混凝土是近代最广泛使用的建筑材料，也是当前最大宗的人造材料，与其他建筑材料(如钢铁、木材、塑料等)相比，混凝土具有良好的耐水性、可塑性和原料来源广、生产工艺简单、生产成本低、应用方便等优点，一直为工程界所青睐；随着混凝土组成材料的不断发展，人们对对混凝土的性能要求不仅仅局限于抗压强度，而是在立足强度的基础上，更加注重混凝土的综合指标的平衡和协调；混凝土各项性能指标的要求比以前更明确、细化和具体。
现今道路沥青的抗车辙和耐高温老化性尤其重要，因此本发明研究制备了一种抗车辙耐老化混凝土。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗车辙耐老化混凝土及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
一种抗车辙耐老化混凝土，所述抗车辙耐老化混凝土包括粗骨料、硅酸盐水泥、改性聚乙烯醇纤维、改性基质沥青、聚羧酸减水剂和水。
优选的，所述改性聚乙烯醇纤维是与改性三聚氰胺甲醛树脂反应后再引入丙烯腈制得；所述改性三聚氰胺甲醛树脂是对苯二胺与三聚氰胺甲醛树脂反应制得。
优选的，所述改性基质沥青包括基质沥青、改性蒙脱土、脱硫胶粉和碳纤维。
优选的，所述改性蒙脱土是用聚邻乙氧基苯胺、双苄基季铵盐与纳米蒙脱土反应制得。
优选的，所述一种抗车辙耐老化混凝土的制备方法，包括以下具体步骤：
(1)将聚乙烯醇纤维置于聚乙烯醇纤维质量3～5倍的去离子水中，升温至80～90℃并用磷酸调节pH至3～4，加入聚乙烯醇纤维质量1.1～1.3倍的改性三聚氰胺甲醛树脂，保温反应5～8h，离心并用去离子水洗涤3～5次，干燥至恒重，制得改性聚乙烯醇纤维坯料；
(2)将改性聚乙烯醇纤维坯料分散在改性聚乙烯醇纤维坯料质量20～25倍的二甲基甲酰胺中，浸泡12～15h，加入改性聚乙烯醇纤维坯料质量10～15倍的丙烯腈和改性聚乙烯醇纤维坯料质量100～120倍的质量分数为1～3％的硫酸铈铵溶液，搅拌均匀后加入改性聚乙烯醇纤维坯料质量3～4倍的浓硫酸，通氮气置换空气，并在氮气氛围下反应6～8h，过滤并用依次二甲基甲酰胺和去离子水洗涤3～5次，再浸泡在质量分数为15～20％的氢氧化钠溶液中，升温至40～50％，反应1～3h后捞出，用去离子水洗涤3～5次，干燥至恒重，制得改性聚乙烯醇纤维；
(3)将预处理纳米蒙脱土配置成20～30g/L的蒙脱土悬浊液，加入蒙脱土悬浊液质量3～4倍的质量分数为5～8％的双苄基季铵盐溶液，置于振荡器中震荡24h，转速为150～200rpm，温度为60～70℃，震荡后离心并用去离子水洗涤3～5次，在60～70℃下真空干燥、研磨，制得预改性蒙脱土；
(4)将预改性蒙脱土浸泡在聚邻乙氧基苯胺中，24～48h后离心并用去离子水洗涤3～5次，干燥至恒重，制得改性蒙脱土；将基质沥青加热至140～160℃，加入基质沥青质量0.08～0.12倍的碳纤维并200～600rpm搅拌10～20min，再加入基质沥青质量0.08～0.12倍的脱硫胶粉和基质沥青质量0.04～0.15倍的改性蒙脱土，继续搅拌5～15min，转移至高速剪切仪进行剪切，先在3000～5000rpm剪切60～80min，剪切温度为170～200℃，调节转速为400～800rpm，再继续搅拌剪切30min制得改性基质沥青；
(5)将粗骨料、硅酸盐水泥、改性聚乙烯醇纤维、改性基质沥青、聚羧酸减水剂和水混合搅拌均匀制得抗车辙耐老化混凝土。
优选的，上述步骤(1)中：改性三聚氰胺甲醛树脂的制备方法为：将三聚氰胺和多聚甲醛按质量比5:3～5.2:3混合，并加入三聚氰胺质量1.45～1.75倍的去离子水，升温至55～60℃并搅拌至澄清，加入三聚氰胺质量0.35～0.45倍的质量分数为30～37％的甲醛溶液，并用氢氧化钠调节pH至7～8，升温至75～80℃，反应30～50min，加入入三聚氰胺质量0.015～0.03倍的对苯二胺，用氢氧化钠调节pH至7～8，反应2～5h，制得改性三聚氰胺甲醛树脂。
优选的，上述步骤(3)中：双苄基季铵盐的制备方法为：将正辛酸与二甲苯按质量比1:5～1.5:5混合并升温至90～92℃，再加入正辛酸质量0.8～0.83倍的四乙烯五胺，升温至130～140℃完全脱水后，在升温至230～240℃，反应8～10h，降温至90～100℃，加入正辛酸质量0.42～0.48倍的氯化苄，反应3～4h后冷却至室温，制得双苄基季铵盐。
优选的，上述步骤(3)中：预处理纳米蒙脱土的过程为：将纳米蒙脱土浸泡在质量分数为30％的过氧化氢溶液中，18h后捞出并用1mol/L的氢氧化钠淋洗3～5min，再用去离子水洗涤5～8次，最后在105℃下烘干研磨。
优选的，上述步骤(4)中：聚邻乙氧基苯胺的制备方法：将邻乙氧基苯胺与1mol/L的盐酸按质量比1:20～1:30混合搅拌均匀后，转移至冰浴，并以3～5ml/min的速率滴加邻乙氧基苯胺质量3～5倍的质量分数为2～3％的过硫酸铵溶液，升温至13～17℃，反应12～24h制得聚邻乙氧基苯胺。
优选的，上述步骤(5)中：粗骨料、硅酸盐水泥、改性聚乙烯醇纤维、改性基质沥青、聚羧酸减水剂和水的质量比为28:14:0.8:4:0.5:8～35:20:2:8:1:10。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
本发明制备的抗车辙耐老化混凝土，包括粗骨料、硅酸盐水泥、改性聚乙烯醇纤维、改性基质沥青、聚羧酸减水剂和水；
改性聚乙烯醇纤维是聚乙烯醇纤维与改性三聚氰胺甲醛树脂反应后再引入丙烯腈制得；改性三聚氰胺甲醛树脂是对苯二胺与三聚氰胺甲醛树脂反应制得；聚乙烯醇纤维与改性三聚氰胺甲醛树脂进行缩醛化反应，在聚乙烯醇纤维上引入氨基，在引入丙烯腈在表面形成聚丙烯腈支链，再进行水解将氰基转化为羧基，再与聚乙烯醇纤维上引入氨基，生成酰胺，聚乙烯醇纤维与三聚氰胺甲醛树脂、聚丙烯腈形成重叠三维立体网络结构，改善混凝土内部的细观结构，增强混凝土硬化后期的韧性，从而使得混凝土的抗车辙性增强；
改性基质沥青包括基质沥青、改性蒙脱土、脱硫胶粉和碳纤维；改性蒙脱土是用聚邻乙氧基苯胺、双苄基季铵盐与纳米蒙脱土反应制得；季铵盐阳离子与蒙脱土层间的阳离子交换增大层间距，并引入双苄基，使得空间位阻增大，进一步增大层间距，再将聚邻乙氧基苯胺插层到蒙脱土中，再与基质沥青共混，增强改性基质沥青的耐高温性，使得混凝土耐老化；基质沥青上的羟基还能够与改性聚乙烯醇纤维上的酰胺基反应，使得改性基质沥青的黏性、韧性增强，软化点升高，进一步增强耐高温性。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，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。
为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明，将实施例和对比例中制备的抗车辙耐老化混凝土的各指标测试方法如下：
耐老化性：将实施例和对比例中制备的抗车辙耐老化混凝土制作成边长为150mm的立方体试块，标准养护28天后取出自然干燥，在800℃下恒温处理3小时后冷却至室温，测试立方体试块的抗压强度和抗折强度，肉眼观察并记录立方体表面的裂纹条数；
抗车辙性：将实施例和对比例中制备的抗车辙耐老化混凝土制作成边长为150mm的立方体试块，标准养护28天后取出自然干燥，测试立方体试块的抗压强度和抗折强度。
实施例1
(1)将三聚氰胺和多聚甲醛按质量比5:3混合，并加入三聚氰胺质量1.45倍的去离子水，升温至55℃并搅拌至澄清，加入三聚氰胺质量0.35倍的质量分数为30～37％的甲醛溶液，并用氢氧化钠调节pH至7，升温至75℃，反应30，加入入三聚氰胺质量0.015倍的对苯二胺，用氢氧化钠调节pH至7，反应2h，制得改性三聚氰胺甲醛树脂；将聚乙烯醇纤维置于聚乙烯醇纤维质量3倍的去离子水中，升温至80℃并用磷酸调节pH至3，加入聚乙烯醇纤维质量1.1倍的改性三聚氰胺甲醛树脂，保温反应5h，离心并用去离子水洗涤3次，干燥至恒重，制得改性聚乙烯醇纤维坯料；
(2)将改性聚乙烯醇纤维坯料分散在改性聚乙烯醇纤维坯料质量20倍的二甲基甲酰胺中，浸泡12h，加入改性聚乙烯醇纤维坯料质量10倍的丙烯腈和改性聚乙烯醇纤维坯料质量100倍的质量分数为1％的硫酸铈铵溶液，搅拌均匀后加入改性聚乙烯醇纤维坯料质量3倍的浓硫酸，通氮气置换空气，并在氮气氛围下反应6h，过滤并用依次二甲基甲酰胺和去离子水洗涤3次，再浸泡在质量分数为15％的氢氧化钠溶液中，升温至40％，反应1h后捞出，用去离子水洗涤3次，干燥至恒重，制得改性聚乙烯醇纤维；
(3)将正辛酸与二甲苯按质量比1:5混合并升温至90℃，再加入正辛酸质量0.8倍的四乙烯五胺，升温至130℃完全脱水后，在升温至230℃，反应8h，降温至90℃，加入正辛酸质量0.42倍的氯化苄，反应3h后冷却至室温，制得双苄基季铵盐；将纳米蒙脱土浸泡在质量分数为30％的过氧化氢溶液中，18h后捞出并用1mol/L的氢氧化钠淋洗3min，再用去离子水洗涤5次，最后在105℃下烘干研磨，制得预处理蒙脱土；将预处理纳米蒙脱土配置成20～30g/L的蒙脱土悬浊液，加入蒙脱土悬浊液质量3倍的质量分数为5％的双苄基季铵盐溶液，置于振荡器中震荡24h，转速为150rpm，温度为60℃，震荡后离心并用去离子水洗涤3次，在60℃下真空干燥、研磨，制得预改性蒙脱土；
(4)将邻乙氧基苯胺与1mol/L的盐酸按质量比1:20混合搅拌均匀后，转移至冰浴，并以3ml/min的速率滴加邻乙氧基苯胺质量3倍的质量分数为2％的过硫酸铵溶液，升温至13℃，反应12h制得聚邻乙氧基苯胺；将预改性蒙脱土浸泡在聚邻乙氧基苯胺中，24h后离心并用去离子水洗涤3次，干燥至恒重，制得改性蒙脱土；将基质沥青加热至140℃，加入基质沥青质量0.08倍的碳纤维并200rpm搅拌10min，再加入基质沥青质量0.08倍的脱硫胶粉和基质沥青质量0.04倍的改性蒙脱土，继续搅拌5min，转移至高速剪切仪进行剪切，先在3000rpm剪切60min，剪切温度为170℃，调节转速为400rpm，再继续搅拌剪切30min制得改性基质沥青；
(5)将粗骨料、硅酸盐水泥、改性聚乙烯醇纤维、改性基质沥青、聚羧酸减水剂和水按质量比28:14:0.8:4:0.5:8混合，搅拌均匀制得抗车辙耐老化混凝土。
实施例2
(1)将三聚氰胺和多聚甲醛按质量比5.1:3混合，并加入三聚氰胺质量1.6倍的去离子水，升温至58℃并搅拌至澄清，加入三聚氰胺质量0.4倍的质量分数为35％的甲醛溶液，并用氢氧化钠调节pH至7.5，升温至78℃，反应40min，加入入三聚氰胺质量0.022倍的对苯二胺，用氢氧化钠调节pH至7.5，反应3.5h，制得改性三聚氰胺甲醛树脂；将聚乙烯醇纤维置于聚乙烯醇纤维质量4倍的去离子水中，升温至85℃并用磷酸调节pH至3.5，加入聚乙烯醇纤维质量1.2倍的改性三聚氰胺甲醛树脂，保温反应6h，离心并用去离子水洗涤4次，干燥至恒重，制得改性聚乙烯醇纤维坯料；
(2)将改性聚乙烯醇纤维坯料分散在改性聚乙烯醇纤维坯料质量23倍的二甲基甲酰胺中，浸泡13h，加入改性聚乙烯醇纤维坯料质量13倍的丙烯腈和改性聚乙烯醇纤维坯料质量110倍的质量分数为2％的硫酸铈铵溶液，搅拌均匀后加入改性聚乙烯醇纤维坯料质量3倍的浓硫酸，通氮气置换空气，并在氮气氛围下反应7h，过滤并用依次二甲基甲酰胺和去离子水洗涤4次，再浸泡在质量分数为18％的氢氧化钠溶液中，升温至45％，反应2h后捞出，用去离子水洗涤4次，干燥至恒重，制得改性聚乙烯醇纤维；
(3)将正辛酸与二甲苯按质量比1.2:5混合并升温至91℃，再加入正辛酸质量0.81倍的四乙烯五胺，升温至135℃完全脱水后，在升温至235℃，反应8～10h，降温至95℃，加入正辛酸质量0.45倍的氯化苄，反应4h后冷却至室温，制得双苄基季铵盐；将纳米蒙脱土浸泡在质量分数为30％的过氧化氢溶液中，18h后捞出并用1mol/L的氢氧化钠淋洗4min，再用去离子水洗涤6次，最后在105℃下烘干研磨，制得预处理蒙脱土；将预处理纳米蒙脱土配置成25g/L的蒙脱土悬浊液，加入蒙脱土悬浊液质量3.5倍的质量分数为6％的双苄基季铵盐溶液，置于振荡器中震荡24h，转速为180rpm，温度为65℃，震荡后离心并用去离子水洗涤3～5次，在65℃下真空干燥、研磨，制得预改性蒙脱土；
(4)将邻乙氧基苯胺与1mol/L的盐酸按质量比1:25混合搅拌均匀后，转移至冰浴，并以4ml/min的速率滴加邻乙氧基苯胺质量4倍的质量分数为2.5％的过硫酸铵溶液，升温至15℃，反应16h制得聚邻乙氧基苯胺；将预改性蒙脱土浸泡在聚邻乙氧基苯胺中，36h后离心并用去离子水洗涤4次，干燥至恒重，制得改性蒙脱土；将基质沥青加热至150℃，加入基质沥青质量0.1倍的碳纤维并400rpm搅拌15min，再加入基质沥青质量0.1倍的脱硫胶粉和基质沥青质量0.1倍的改性蒙脱土，继续搅拌10min，转移至高速剪切仪进行剪切，先在4000rpm剪切70min，剪切温度为180℃，调节转速为600rpm，再继续搅拌剪切30min制得改性基质沥青；
(5)将粗骨料、硅酸盐水泥、改性聚乙烯醇纤维、改性基质沥青、聚羧酸减水剂和水按质量比32:17:1.5:6:0.8:9混合，搅拌均匀制得抗车辙耐老化混凝土。
实施例3
(1)将三聚氰胺和多聚甲醛按质量比5.2:3混合，并加入三聚氰胺质量1.75倍的去离子水，升温至60℃并搅拌至澄清，加入三聚氰胺质量0.45倍的质量分数为37％的甲醛溶液，并用氢氧化钠调节pH至8，升温至80℃，反应30～50min，加入入三聚氰胺质量0.03倍的对苯二胺，用氢氧化钠调节pH至8，反应2～5h，制得改性三聚氰胺甲醛树脂；将聚乙烯醇纤维置于聚乙烯醇纤维质量5倍的去离子水中，升温至90℃并用磷酸调节pH至4，加入聚乙烯醇纤维质量1.3倍的改性三聚氰胺甲醛树脂，保温反应8h，离心并用去离子水洗涤5次，干燥至恒重，制得改性聚乙烯醇纤维坯料；
(2)将改性聚乙烯醇纤维坯料分散在改性聚乙烯醇纤维坯料质量25倍的二甲基甲酰胺中，浸泡15h，加入改性聚乙烯醇纤维坯料质量15倍的丙烯腈和改性聚乙烯醇纤维坯料质量120倍的质量分数为3％的硫酸铈铵溶液，搅拌均匀后加入改性聚乙烯醇纤维坯料质量4倍的浓硫酸，通氮气置换空气，并在氮气氛围下反应8h，过滤并用依次二甲基甲酰胺和去离子水洗涤5次，再浸泡在质量分数为20％的氢氧化钠溶液中，升温至50％，反应3h后捞出，用去离子水洗涤5次，干燥至恒重，制得改性聚乙烯醇纤维；
(3)将正辛酸与二甲苯按质量比1.5:5混合并升温至92℃，再加入正辛酸质量0.83倍的四乙烯五胺，升温至140℃完全脱水后，在升温至240℃，反应10h，降温至100℃，加入正辛酸质量0.48倍的氯化苄，反应4h后冷却至室温，制得双苄基季铵盐；将纳米蒙脱土浸泡在质量分数为30％的过氧化氢溶液中，18h后捞出并用1mol/L的氢氧化钠淋洗5min，再用去离子水洗涤8次，最后在105℃下烘干研磨，制得预处理蒙脱土；将预处理纳米蒙脱土配置成30g/L的蒙脱土悬浊液，加入蒙脱土悬浊液质量4倍的质量分数为8％的双苄基季铵盐溶液，置于振荡器中震荡24h，转速为200rpm，温度为70℃，震荡后离心并用去离子水洗涤5次，在70℃下真空干燥、研磨，制得预改性蒙脱土；
(4)将邻乙氧基苯胺与1mol/L的盐酸按质量比1:30混合搅拌均匀后，转移至冰浴，并以5ml/min的速率滴加邻乙氧基苯胺质量5倍的质量分数为3％的过硫酸铵溶液，升温至17℃，反应24h制得聚邻乙氧基苯胺；将预改性蒙脱土浸泡在聚邻乙氧基苯胺中，48h后离心并用去离子水洗涤5次，干燥至恒重，制得改性蒙脱土；将基质沥青加热至160℃，加入基质沥青质量0.12倍的碳纤维并600rpm搅拌20min，再加入基质沥青质量0.12倍的脱硫胶粉和基质沥青质量0.15倍的改性蒙脱土，继续搅拌15min，转移至高速剪切仪进行剪切，先在5000rpm剪切80min，剪切温度为200℃，调节转速为800rpm，再继续搅拌剪切30min制得改性基质沥青；
(5)将粗骨料、硅酸盐水泥、改性聚乙烯醇纤维、改性基质沥青、聚羧酸减水剂和水按质量比35:20:2:8:1:10混合，搅拌均匀制得抗车辙耐老化混凝土。
对比例1
对比例1的处方组成同实施例2。该抗车辙耐老化混凝土及其制备方法与实施例2的区别仅在于不进行步骤(1)的制备，步骤(2)直接使用聚乙烯醇纤维进行改性聚乙烯醇纤维的制备。
对比例2
对比例2的处方组成同实施例2。该抗车辙耐老化混凝土及其制备方法与实施例2的区别仅在于不进行步骤(2)的处理，步骤(1)直接制得改性聚乙烯醇纤维。
对比例3
对比例3的处方组成同实施例2。该抗车辙耐老化混凝土及其制备方法与实施例2的区别仅在于不进行步骤(3)的制备，步骤(4)使用纳米蒙脱土与聚邻乙氧基苯胺反应制备改性蒙脱土。
对比例4
对比例4的处方组成同实施例2。该抗车辙耐老化混凝土及其制备方法与实施例2的区别仅在于步骤(4)的不同，将步骤(4)修改为：将基质沥青加热至150℃，加入基质沥青质量0.1倍的碳纤维并400rpm搅拌15min，再加入基质沥青质量0.1倍的脱硫胶粉和基质沥青质量0.1倍的预改性蒙脱土，继续搅拌10min，转移至高速剪切仪进行剪切，先在4000rpm剪切70min，剪切温度为180℃，调节转速为600rpm，再继续搅拌剪切30min制得改性基质沥青。
对比例5
对比例5的处方组成同实施例2。该抗车辙耐老化混凝土及其制备方法与实施例2的区别仅在于不进行步骤(3)的处理，并将步骤(4)的修改为，将步骤(4)修改为：将基质沥青加热至150℃，加入基质沥青质量0.1倍的碳纤维并400rpm搅拌15min，再加入基质沥青质量0.1倍的脱硫胶粉和基质沥青质量0.1倍的纳米蒙脱土，继续搅拌10min，转移至高速剪切仪进行剪切，先在4000rpm剪切70min，剪切温度为180℃，调节转速为600rpm，再继续搅拌剪切30min制得改性基质沥青。
对比例6
(1)将基质沥青加热至150℃，加入基质沥青质量0.1倍的碳纤维并400rpm搅拌15min，再加入基质沥青质量0.1倍的脱硫胶粉，继续搅拌10min，转移至高速剪切仪进行剪切，先在4000rpm剪切70min，剪切温度为180℃，调节转速为600rpm，再继续搅拌剪切30min制得改性基质沥青；
(5)将粗骨料、硅酸盐水泥、聚乙烯醇纤维、改性基质沥青、聚羧酸减水剂和水按质量比32:17:1.5:6:0.8:9混合，搅拌均匀制得抗车辙耐老化混凝土
效果例
下表1给出了采用本发明实施例1-3与对比例1-6的抗车辙耐老化混凝土的各性能分析结果：
表1
Figure BDA0003800892590000111
Figure BDA0003800892590000121
通过表1中实施例与对比例的实验数据比较可以明显发现，实施例1、2、3制备的抗车辙耐老化混凝土的抗压强度、抗折强度、800℃处理后的抗压强度、抗折强度较好，说明耐老化性和抗车辙性较好。
从实施例和对比例1、2、6的实验数据比较可发现，聚乙烯醇纤维与改性三聚氰胺甲醛树脂进行缩醛化反应，在聚乙烯醇纤维上引入氨基，在引入丙烯腈在表面形成聚丙烯腈支链，再进行水解将氰基转化为羧基，再与聚乙烯醇纤维上引入氨基，生成酰胺，聚乙烯醇纤维与三聚氰胺甲醛树脂、聚丙烯腈形成重叠三维立体网络结构，改善混凝土内部的细观结构，增强混凝土硬化后期的韧性，从而使得混凝土的抗车辙性增强；从实施例和对比例3、4、5、6的实验数据比较可发现，季铵盐阳离子与蒙脱土层间的阳离子交换增大层间距，并引入双苄基，使得空间位阻增大，进一步增大层间距，再将聚邻乙氧基苯胺插层到蒙脱土中，再与基质沥青共混，增强改性基质沥青的耐高温性，使得混凝土耐老化；基质沥青上的羟基还能够与改性聚乙烯醇纤维上的酰胺基反应，使得改性基质沥青的黏性、韧性增强，软化点升高，进一步增强耐高温性。
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。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种抗车辙耐老化混凝土，其特征在于，所述抗车辙耐老化混凝土包括粗骨料、硅酸盐水泥、改性聚乙烯醇纤维、改性基质沥青、聚羧酸减水剂和水。
2.根据权利要求1所述的一种抗车辙耐老化混凝土，其特征在于，所述改性聚乙烯醇纤维是与改性三聚氰胺甲醛树脂反应后再引入丙烯腈制得；所述改性三聚氰胺甲醛树脂是对苯二胺与三聚氰胺甲醛树脂反应制得。
3.根据权利要求1所述的一种抗车辙耐老化混凝土，其特征在于，所述改性基质沥青包括基质沥青、改性蒙脱土、脱硫胶粉和碳纤维。
4.根据权利要求3所述的一种抗车辙耐老化混凝土，其特征在于，所述改性蒙脱土是用聚邻乙氧基苯胺、双苄基季铵盐与纳米蒙脱土反应制得。
5.一种抗车辙耐老化混凝土的制备方法，其特征在于，所述抗车辙耐老化混凝土的制备方法，包括以下具体步骤：
(1)将聚乙烯醇纤维置于聚乙烯醇纤维质量3～5倍的去离子水中，升温至80～90℃并用磷酸调节pH至3～4，加入聚乙烯醇纤维质量1.1～1.3倍的改性三聚氰胺甲醛树脂，保温反应5～8h，离心并用去离子水洗涤3～5次，干燥至恒重，制得改性聚乙烯醇纤维坯料；
(2)将改性聚乙烯醇纤维坯料分散在改性聚乙烯醇纤维坯料质量20～25倍的二甲基甲酰胺中，浸泡12～15h，加入改性聚乙烯醇纤维坯料质量10～15倍的丙烯腈和改性聚乙烯醇纤维坯料质量100～120倍的质量分数为1～3％的硫酸铈铵溶液，搅拌均匀后加入改性聚乙烯醇纤维坯料质量3～4倍的浓硫酸，通氮气置换空气，并在氮气氛围下反应6～8h，过滤并用依次二甲基甲酰胺和去离子水洗涤3～5次，再浸泡在质量分数为15～20％的氢氧化钠溶液中，升温至40～50％，反应1～3h后捞出，用去离子水洗涤3～5次，干燥至恒重，制得改性聚乙烯醇纤维；
(3)将预处理纳米蒙脱土配置成20～30g/L的蒙脱土悬浊液，加入蒙脱土悬浊液质量3～4倍的质量分数为5～8％的双苄基季铵盐溶液，置于振荡器中震荡24h，转速为150～200rpm，温度为60～70℃，震荡后离心并用去离子水洗涤3～5次，在60～70℃下真空干燥、研磨，制得预改性蒙脱土；
(4)将预改性蒙脱土浸泡在聚邻乙氧基苯胺中，24～48h后离心并用去离子水洗涤3～5次，干燥至恒重，制得改性蒙脱土；将基质沥青加热至140～160℃，加入基质沥青质量0.08～0.12倍的碳纤维并200～600rpm搅拌10～20min，再加入基质沥青质量0.08～0.12倍的脱硫胶粉和基质沥青质量0.04～0.15倍的改性蒙脱土，继续搅拌5～15min，转移至高速剪切仪进行剪切，先在3000～5000rpm剪切60～80min，剪切温度为170～200℃，调节转速为400～800rpm，再继续搅拌剪切30min制得改性基质沥青；
(5)将粗骨料、硅酸盐水泥、改性聚乙烯醇纤维、改性基质沥青、聚羧酸减水剂和水混合搅拌均匀制得抗车辙耐老化混凝土。
6.根据权利要求5所述的一种抗车辙耐老化混凝土的制备方法，其特征在于，上述步骤(1)中：改性三聚氰胺甲醛树脂的制备方法为：将三聚氰胺和多聚甲醛按质量比5:3～5.2:3混合，并加入三聚氰胺质量1.45～1.75倍的去离子水，升温至55～60℃并搅拌至澄清，加入三聚氰胺质量0.35～0.45倍的质量分数为30～37％的甲醛溶液，并用氢氧化钠调节pH至7～8，升温至75～80℃，反应30～50min，加入入三聚氰胺质量0.015～0.03倍的对苯二胺，用氢氧化钠调节pH至7～8，反应2～5h，制得改性三聚氰胺甲醛树脂。
7.根据权利要求5所述的一种抗车辙耐老化混凝土的制备方法，其特征在于，上述步骤(3)中：双苄基季铵盐的制备方法为：将正辛酸与二甲苯按质量比1:5～1.5:5混合并升温至90～92℃，再加入正辛酸质量0.8～0.83倍的四乙烯五胺，升温至130～140℃完全脱水后，在升温至230～240℃，反应8～10h，降温至90～100℃，加入正辛酸质量0.42～0.48倍的氯化苄，反应3～4h后冷却至室温，制得双苄基季铵盐。
8.根据权利要求5所述的一种抗车辙耐老化混凝土的制备方法，其特征在于，上述步骤(3)中：预处理纳米蒙脱土的过程为：将纳米蒙脱土浸泡在质量分数为30％的过氧化氢溶液中，18h后捞出并用1mol/L的氢氧化钠淋洗3～5min，再用去离子水洗涤5～8次，最后在105℃下烘干研磨。
9.根据权利要求5所述的一种抗车辙耐老化混凝土的制备方法，其特征在于，上述步骤(4)中：聚邻乙氧基苯胺的制备方法：将邻乙氧基苯胺与1mol/L的盐酸按质量比1:20～1:30混合搅拌均匀后，转移至冰浴，并以3～5ml/min的速率滴加邻乙氧基苯胺质量3～5倍的质量分数为2～3％的过硫酸铵溶液，升温至13～17℃，反应12～24h制得聚邻乙氧基苯胺。
10.根据权利要求5所述的一种抗车辙耐老化混凝土的制备方法，其特征在于，上述步骤(5)中：粗骨料、硅酸盐水泥、改性聚乙烯醇纤维、改性基质沥青、聚羧酸减水剂和水的质量比为28:14:0.8:4:0.5:8～35:20:2:8:1:10。
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