CN115448657A - 一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土及其制备方法 - Google Patents
一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115448657A CN115448657A CN202211023696.0A CN202211023696A CN115448657A CN 115448657 A CN115448657 A CN 115448657A CN 202211023696 A CN202211023696 A CN 202211023696A CN 115448657 A CN115448657 A CN 115448657A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- recycled aggregate
- parts
- hybrid fiber
- pervious concrete
- fiber modified
- 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.)
- Pending
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 239000011380 pervious concrete Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 35
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims abstract description 28
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000010041 electrostatic spinning Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 17
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 4
- 239000011800 void material Substances 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 2
- 229920005646 polycarboxylate Polymers 0.000 claims description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 2
- 239000004567 concrete Substances 0.000 abstract description 9
- 230000035699 permeability Effects 0.000 abstract description 7
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012615 aggregate Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 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
- C04B28/02—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 hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland 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
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/16—Waste materials; Refuse from building or ceramic industry
- C04B18/167—Recycled materials, i.e. waste materials reused in the production of the same materials
-
- 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
- C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
- C04B20/02—Treatment
-
- 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
- C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
- C04B20/02—Treatment
- C04B20/023—Chemical treatment
-
- 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
- C04B2111/00241—Physical properties of the materials not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00284—Materials permeable to liquids
-
- 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)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
本发明公开了一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：多孔杂化纤维改性再生骨料1000‑1200份，水泥280‑320份，水90‑100份，硅灰300‑320份，减水剂6.5‑7份；所述多孔杂化纤维改性再生骨料的制备方法为：将聚丙烯腈和聚甲基丙烯酸甲酯溶解在N,N‑二甲基甲酰胺中，加热搅拌至固体溶解制得纺丝液，采用静电纺丝工艺制得纤维，将纤维置于马弗炉内依次进行预氧化和高温炭化处理，制得多孔碳纤维；将多孔碳纤维与氧化石墨烯分散液混合超声处理，之后加入再生骨料，搅拌处理，之后进行干燥制得。本发明提供的方法操作简单，制得的混凝土不仅透水性好，且力学性能佳。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土及其制备方法。
背景技术
近年来，随着我国经济的快速发展，城镇化不断深入，老旧房屋的拆除以及公共服务设施的升级，造成了大量建筑废弃物的堆积，不仅污染了生态环境，且会造成一定的资源浪费。此外，经济的快速发展，使得人民对于生活环境的质量要求日益增高，较多南方城市夏季造受着城市内涝的困扰，无法满足城市化的进程，基于该问题，国家积极推进海绵城市的建设。海绵城市的路面不仅仅需要要求路面强度高，且需要考虑路面的透水性，透水混凝土以其适度的强度和高渗透性，广泛应用于海绵城市路面的建设中。
透水混凝土包括骨料、水泥、掺合料、水等材料，具有多孔结构。与常见的混凝土不一样，透水混凝土中的骨料为粗骨料，并采用水泥基胶凝材料作为粘结剂，最终形成一种具有骨架-空隙结构的材料。申请号为202110374372.0的专利提供了一种生态透水混凝土制备方法，该生态透水混凝土包括透水混凝土基层、透水混凝土面层以及罩面层，该透水混凝土原料及其重量份如下：包括100～120份的骨料、50～100份的冶金工业钢渣，300～400份的水泥、10～15份的掺合料、3～10份的外加剂、0.5～2份的色粉以及40～50份的水。申请号为201811235531.3提供了一种再生集料透水混凝土的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)确定再生集料透水混凝土的级配及空隙率，其中，所述再生集料透水混凝土的的空隙率为25％；用体积法设计再生集料透水混凝土的配合比，所述配合比为：再生集料、水泥、水的重量比为130：150:34：36:16：19；(3)二次投料法拌和混合料；(4)插捣法成型得到所述再生集料透水混凝土。由上述现有技术可知，在透水混凝土中添加纤维能在一定程度上改善混凝土的力学性能，但是纤维的添加会影响混凝土的透水性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土及其制备方法，本发明采用静电纺丝工艺制备多孔碳纤维，然后与氧化石墨烯和再生骨料混合改性，最后加入到基体中，制得性能优异的透水混凝土，本发明提供的方法操作简单，制得的混凝土不仅透水性好，且力学性能佳。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土，以重量份计，包括以下组分：
多孔杂化纤维改性再生骨料1000-1200份，水泥280-320份，水90-100份，硅灰300-320份，减水剂6.5-7份；
所述多孔杂化纤维改性再生骨料的制备方法为：
将聚丙烯腈和聚甲基丙烯酸甲酯加入溶解在N,N-二甲基甲酰胺中，加热至搅拌至固体溶解制得纺丝液，采用静电纺丝工艺制得纤维，将纤维置于马弗炉内依次进行预氧化和高温炭化处理，制得多孔碳纤维；将多孔碳纤维与氧化石墨烯分散液混合超声处理，之后加入再生骨料，搅拌处理，之后进行干燥制得。
作为上述技术方案的优选，所述聚丙烯腈和聚甲基丙烯酸甲酯的质量比为7：(2-5)。
作为上述技术方案的优选，所述静电纺丝工艺的条件为：喷嘴与接收板的距离为10-15cm，纺丝电压为15KV，纺丝速度为0.3-0.5ml/h。
作为上述技术方案的优选，所述预氧化的条件为首先以5℃/min的速率升温至100℃保温处理30min，然后以1℃/min的速率升温至250℃保温处理2h。
作为上述技术方案的优选，所述高温炭化处理的温度为800℃，时间为4-6h。
作为上述技术方案的优选，所述水泥为P.O42.5级水泥；所述再生骨料为建筑垃圾由建筑垃圾破碎、筛分制得，其平均粒径大小为8-11mm，表观密度为2523kg/m3，压碎值为15.33％，空隙率为48.03％；所述减水剂为聚羧酸盐类减水剂。
作为上述技术方案的优选，所述氧化石墨烯分散液的浓度为0.03-0.05％，所述多孔碳纤维、氧化石墨烯分散液、再生骨料的质量比为3：(80-100)：。
作为上述技术方案的优选，所述超声处理的功率为500-800W，时间为30-60min；所述搅拌处理的搅拌转速为1000-2000转/分，时间为50-100min。
为了更好的理解本发明，本发明还提供了以下技术方案：
一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土的制备方法，包括以下步骤：
将多孔杂化纤维改性再生骨料、水泥混合搅拌均匀后加入水继续搅拌处理，之后加入硅灰、减水剂，混合均匀后置于模具内进行成型，之后脱模，脱模后的材料标准养护，制得透水混凝土。
作为上述技术方案的优选，所述养护的时间为28天。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明提供的透水混凝土，包括多孔杂化纤维改性再生骨料、水泥、水、硅灰和减水剂，多孔杂化纤维改性再生骨料为多孔碳纤维与氧化石墨烯杂化后来对再生骨料进行改性，氧化石墨烯不仅强度大，且比表面积高，其表面的含氧基团可以参与水泥的水化反应，进而提高混凝土的强度；多孔碳纤维比表面积大，强度高，具有多孔结构，其加入到基体中不仅可以改善材料的力学性能且可以改善混凝土的透水性能；本发明将制得的多孔碳纤维与氧化石墨烯的分散液进行混合，多孔碳纤维进入到氧化石墨烯的片层间，然后与再生骨料进行混合，多孔碳纤维和氧化石墨烯分散性好，且在再生骨料中形成骨架，有效提高了材料的力学性能。
具体实施方式
下面结合实施例进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
将7g聚丙烯腈和3g聚甲基丙烯酸甲酯溶解在100mlN,N-二甲基甲酰胺中，加热至60℃搅拌至固体溶解制得纺丝液，采用静电纺丝工艺制得纤维，静电纺丝时控制喷嘴与接收板的距离为10cm，纺丝电压为15KV，纺丝速度为0.3ml/h；将制得的纤维置于马弗炉内首先以5℃/min的速率升温至100℃预氧化处理30min，然后以1℃/min的速率升温至250℃预氧化处理2h，再升温至800℃高温炭化处理4h，制得多孔碳纤维；将3g多孔碳纤维与80g浓度为0.05％氧化石墨烯分散液混合在500W下超声处理30min，之后加入80g再生骨料，1000转/分搅拌处理100min，之后进行干燥制得多孔杂化纤维改性再生骨料；
以重量份计，将1000份多孔杂化纤维改性再生骨料、280份水泥混合搅拌均匀后加入90份水继续搅拌处理，之后加入300份硅灰、6.5份减水剂，混合均匀后置于模具内进行成型，之后脱模，脱模后的材料标准养护28d，制得透水混凝土。
实施例2
将7g聚丙烯腈和5g聚甲基丙烯酸甲酯溶解在100mlN,N-二甲基甲酰胺中，加热至60℃搅拌至固体溶解制得纺丝液，采用静电纺丝工艺制得纤维，静电纺丝时控制喷嘴与接收板的距离为15cm，纺丝电压为15KV，纺丝速度为0.35ml/h；将制得的纤维置于马弗炉内首先以5℃/min的速率升温至100℃预氧化处理30min，然后以1℃/min的速率升温至250℃预氧化处理2h，再升温至800℃高温炭化处理5h，制得多孔碳纤维；将3g多孔碳纤维与85g浓度为0.05％氧化石墨烯分散液混合在600W下超声处理30min，之后加入70g再生骨料，1500转/分搅拌处理100min，之后进行干燥制得多孔杂化纤维改性再生骨料；
以重量份计，将1100份多孔杂化纤维改性再生骨料、290份水泥混合搅拌均匀后加入95份水继续搅拌处理，之后加入310份硅灰、6.5份减水剂，混合均匀后置于模具内进行成型，之后脱模，脱模后的材料标准养护28d，制得透水混凝土。
实施例3
将7g聚丙烯腈和4g聚甲基丙烯酸甲酯溶解在100mlN,N-二甲基甲酰胺中，加热至60℃搅拌至固体溶解制得纺丝液，采用静电纺丝工艺制得纤维，静电纺丝时控制喷嘴与接收板的距离为14cm，纺丝电压为15KV，纺丝速度为0.4ml/h；将制得的纤维置于马弗炉内首先以5℃/min的速率升温至100℃预氧化处理30min，然后以1℃/min的速率升温至250℃预氧化处理2h，再升温至800℃高温炭化处理5h，制得多孔碳纤维；将3g多孔碳纤维与90g浓度为0.05％氧化石墨烯分散液混合在700W下超声处理50min，之后加入80g再生骨料，1500转/分搅拌处理80min，之后进行干燥制得多孔杂化纤维改性再生骨料；
以重量份计，将1200份多孔杂化纤维改性再生骨料、300份水泥混合搅拌均匀后加入95份水继续搅拌处理，之后加入320份硅灰、7份减水剂，混合均匀后置于模具内进行成型，之后脱模，脱模后的材料标准养护28d，制得透水混凝土。
实施例4
将7g聚丙烯腈和5g聚甲基丙烯酸甲酯溶解在100mlN,N-二甲基甲酰胺中，加热至60℃搅拌至固体溶解制得纺丝液，采用静电纺丝工艺制得纤维，静电纺丝时控制喷嘴与接收板的距离为10m，纺丝电压为15KV，纺丝速度为0.3ml/h；将制得的纤维置于马弗炉内首先以5℃/min的速率升温至100℃预氧化处理30min，然后以1℃/min的速率升温至250℃预氧化处理2h，再升温至800℃高温炭化处理5h，制得多孔碳纤维；将3g多孔碳纤维与100g浓度为0.05％氧化石墨烯分散液混合在800W下超声处理30min，之后加入80g再生骨料，1000转/分搅拌处理100min，之后进行干燥制得多孔杂化纤维改性再生骨料；
以重量份计，将1200份多孔杂化纤维改性再生骨料、280份水泥混合搅拌均匀后加入100份水继续搅拌处理，之后加入300份硅灰、7份减水剂，混合均匀后置于模具内进行成型，之后脱模，脱模后的材料标准养护28d，制得透水混凝土。
实施例5
将7g聚丙烯腈和3g聚甲基丙烯酸甲酯溶解在100mlN,N-二甲基甲酰胺中，加热至60℃搅拌至固体溶解制得纺丝液，采用静电纺丝工艺制得纤维，静电纺丝时控制喷嘴与接收板的距离为15cm，纺丝电压为15KV，纺丝速度为0.5ml/h；将制得的纤维置于马弗炉内首先以5℃/min的速率升温至100℃预氧化处理30min，然后以1℃/min的速率升温至250℃预氧化处理2h，再升温至800℃高温炭化处理5h，制得多孔碳纤维；将3g多孔碳纤维与100g浓度为0.05％氧化石墨烯分散液混合在500W下超声处理60min，之后加入75g再生骨料，1500转/分搅拌处理100min，之后进行干燥制得多孔杂化纤维改性再生骨料；
以重量份计，将1200份多孔杂化纤维改性再生骨料、300份水泥混合搅拌均匀后加入90份水继续搅拌处理，之后加入300份硅灰、6.5份减水剂，混合均匀后置于模具内进行成型，之后脱模，脱模后的材料标准养护28d，制得透水混凝土。
对比例1
将100g浓度为0.05％氧化石墨烯分散液混合在500W下超声处理60min，之后加入78g再生骨料，1500转/分搅拌处理100min，之后进行干燥制得氧化石墨烯改性再生骨料；
以重量份计，将1200份氧化石墨烯改性再生骨料、300份水泥混合搅拌均匀后加入90份水继续搅拌处理，之后加入300份硅灰、6.5份减水剂，混合均匀后置于模具内进行成型，之后脱模，脱模后的材料标准养护28d，制得透水混凝土。
对比例2
将7g聚丙烯腈和3g聚甲基丙烯酸甲酯溶解在100mlN,N-二甲基甲酰胺中，加热至60℃搅拌至固体溶解制得纺丝液，采用静电纺丝工艺制得纤维，静电纺丝时控制喷嘴与接收板的距离为15cm，纺丝电压为15KV，纺丝速度为0.5ml/h；将制得的纤维置于马弗炉内首先以5℃/min的速率升温至100℃预氧化处理30min，然后以1℃/min的速率升温至250℃预氧化处理2h，再升温至800℃高温炭化处理5h，制得多孔碳纤维；将3g多孔碳纤维与75g再生骨料混合，1500转/分搅拌处理100min，之后进行干燥制得多孔碳纤维改性再生骨料；
以重量份计，将1200份多孔碳纤维改性再生骨料、300份水泥混合搅拌均匀后加入90份水继续搅拌处理，之后加入300份硅灰、6.5份减水剂，混合均匀后置于模具内进行成型，之后脱模，脱模后的材料标准养护28d，制得透水混凝土。
对于上述实施例和对比例中的透水混凝土进行性能测试，测试结果如表1所示。
表1
| 抗压强度，MPa | 劈裂抗拉强度，MPa | 透水系数，mm/s | |
| 实施例1 | 39 | 7.3 | 5.25 |
| 实施例2 | 41 | 7.5 | 5.27 |
| 实施例3 | 40 | 7.3 | 5.25 |
| 实施例4 | 40 | 7.2 | 5.22 |
| 实施例5 | 40 | 7.5 | 5.25 |
| 对比例1 | 22 | 4.2 | 2.55 |
| 对比例2 | 19 | 3.9 | 3.25 |
从上述测试结果来看，多孔碳纤维与氧化石墨烯复合对再生骨料进行改性时，能很好的改善混凝土的力学性能，且对混凝土的透水性能也有一定的改善。
此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
1.一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
多孔杂化纤维改性再生骨料1000-1200份，水泥280-320份，水90-100份，硅灰300-320份，减水剂6.5-7份；
所述多孔杂化纤维改性再生骨料的制备方法为：
将聚丙烯腈和聚甲基丙烯酸甲酯溶解在N,N-二甲基甲酰胺中，加热搅拌至固体溶解制得纺丝液，采用静电纺丝工艺制得纤维，将纤维置于马弗炉内依次进行预氧化和高温炭化处理，制得多孔碳纤维；将多孔碳纤维与氧化石墨烯分散液混合超声处理，之后加入再生骨料，搅拌处理，之后进行干燥制得。
2.根据权利要求1所述的一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土，其特征在于，所述聚丙烯腈和聚甲基丙烯酸甲酯的质量比为7：(2-5)。
3.根据权利要求1所述的一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土，其特征在于，所述静电纺丝工艺的条件为：喷嘴与接收板的距离为10-15cm，纺丝电压为15KV，纺丝速度为0.3-0.5ml/h。
4.根据权利要求1所述的一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土，其特征在于，所述预氧化的条件为首先以5℃/min的速率升温至100℃保温处理30min，然后以1℃/min的速率升温至250℃保温处理2h。
5.根据权利要求1所述的一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土，其特征在于，所述高温炭化处理的温度为800℃，时间为4-6h。
6.根据权利要求1所述的一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土，其特征在于，所述水泥为P.O42.5级水泥；所述再生骨料为建筑垃圾由建筑垃圾破碎、筛分制得，其平均粒径大小为8-11mm，表观密度为2523kg/m3，压碎值为15.33％，空隙率为48.03％；所述减水剂为聚羧酸盐类减水剂。
7.根据权利要求1所述的一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土，其特征在于，所述氧化石墨烯分散液的浓度为0.03-0.05％，所述多孔碳纤维、氧化石墨烯分散液、再生骨料的质量比为3：(80-100)：。
8.根据权利要求1所述的一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土，其特征在于，所述超声处理的功率为500-800W，时间为30-60min；所述搅拌处理的搅拌转速为1000-2000转/分，时间为50-100min。
9.根据权利要求1至8任一所述的一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将多孔杂化纤维改性再生骨料、水泥混合搅拌均匀后加入水继续搅拌处理，之后加入硅灰、减水剂，混合均匀后置于模具内进行成型，之后脱模，脱模后的材料标准养护，制得透水混凝土。
10.根据权利要求9所述的一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土的制备方法，其特征在于，所述养护的时间为28天。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211023696.0A CN115448657A (zh) | 2022-08-23 | 2022-08-23 | 一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211023696.0A CN115448657A (zh) | 2022-08-23 | 2022-08-23 | 一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115448657A true CN115448657A (zh) | 2022-12-09 |
Family
ID=84299037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211023696.0A Pending CN115448657A (zh) | 2022-08-23 | 2022-08-23 | 一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115448657A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001323435A (ja) * | 2000-05-17 | 2001-11-22 | Morigumi:Kk | 全空隙型コンクリート積ブロック及びその製造方法 |
| CN104060348A (zh) * | 2014-06-16 | 2014-09-24 | 东华大学 | 以笼状倍半硅氧烷为致孔剂的聚丙烯腈基纳米多孔碳纤维的制备方法及其制品 |
| CN112521038A (zh) * | 2020-11-10 | 2021-03-19 | 河海大学 | 混凝土再生骨料的改性和应用 |
| WO2021093445A1 (zh) * | 2019-11-14 | 2021-05-20 | 国家电网有限公司 | 一种含多尺度导电材料的智能混凝土及其制备方法 |
| CN114349411A (zh) * | 2022-02-21 | 2022-04-15 | 咸阳职业技术学院 | 一种高透水性的混凝土新材料及其制备方法 |
| CN114380562A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-04-22 | 青岛光大集团工程有限公司 | 一种防冻再生混凝土的制备方法及防冻再生混凝土 |
-
2022
- 2022-08-23 CN CN202211023696.0A patent/CN115448657A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001323435A (ja) * | 2000-05-17 | 2001-11-22 | Morigumi:Kk | 全空隙型コンクリート積ブロック及びその製造方法 |
| CN104060348A (zh) * | 2014-06-16 | 2014-09-24 | 东华大学 | 以笼状倍半硅氧烷为致孔剂的聚丙烯腈基纳米多孔碳纤维的制备方法及其制品 |
| WO2021093445A1 (zh) * | 2019-11-14 | 2021-05-20 | 国家电网有限公司 | 一种含多尺度导电材料的智能混凝土及其制备方法 |
| CN112521038A (zh) * | 2020-11-10 | 2021-03-19 | 河海大学 | 混凝土再生骨料的改性和应用 |
| CN114349411A (zh) * | 2022-02-21 | 2022-04-15 | 咸阳职业技术学院 | 一种高透水性的混凝土新材料及其制备方法 |
| CN114380562A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-04-22 | 青岛光大集团工程有限公司 | 一种防冻再生混凝土的制备方法及防冻再生混凝土 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 杨利香等: "骨料级配对再生骨料透水混凝土性能的影响研究" * |
| 邵蕊等: "多孔碳纤维吸波复合材料的性能及其影响因素" * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111377687A (zh) | 氧化石墨烯低水泥用量超高性能混凝土及其制备方法 | |
| CN107010896A (zh) | 一种掺加短切玄武岩纤维和再生粗骨料的再生混凝土 | |
| CN112250355A (zh) | 一种碱激发粉煤灰/矿渣再生混凝土及其制备方法 | |
| CN110790552A (zh) | 一种废弃砖再生超高韧性混合料及其制备方法和应用 | |
| CN109851298B (zh) | 电磁屏蔽水泥板及其半干法制备工艺 | |
| 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- | |
| CN114956681A (zh) | 一种高温养护的低碳高强度地聚物混凝土材料及其制备方法 | |
| CN111978055A (zh) | 一种具有优异抗渗性的再生混凝土及其制备方法 | |
| CN108569873A (zh) | 一种高抗冲击韧性的ecc混凝土及其制备方法 | |
| CN111333377A (zh) | 一种高抗拉强度混凝土及其制备方法 | |
| CN112811880A (zh) | 一种高强度发泡混凝土的制备方法 | |
| CN114180989A (zh) | 一种自制轻骨料、轻质超高强混凝土及制备方法 | |
| CN111320436A (zh) | 一种碳纳米管面板混凝土配合比设计及其制备方法 | |
| CN115959865A (zh) | 一种橡胶粉、塑料粉、耐磨超大应变新型绿色工程水泥基复合材料及其制备方法 | |
| CN110818347A (zh) | 基于建筑垃圾微粉的高韧性水泥基复合材料及其制备方法 | |
| CN113716919A (zh) | 一种生物质灰渣基免蒸养轻质泡沫混凝土及其制备方法 | |
| WO2024007625A1 (zh) | 一种节能环保型高抗冲击性能的免蒸压管桩混凝土材料及其制备方法 | |
| CN115448659B (zh) | 一种基于早期碳化和早期干湿循环耦合作用的固废不锈钢渣再生混凝土及其制备方法 | |
| CN111574143A (zh) | 一种低收缩人造无机石的配方及其制备方法 | |
| CN115448657A (zh) | 一种含有多孔杂化纤维改性再生骨料的透水混凝土及其制备方法 | |
| CN111362628A (zh) | 一种改性碳纳米管增强增韧地聚合物及制备方法 | |
| CN112608099B (zh) | 沿海地铁管片用c50免蒸汽养护混凝土及其制备方法 | |
| CN115304356A (zh) | 一种高强度建筑垃圾再生砖及其制备方法 | |
| CN114890809A (zh) | 一种钢渣基高固碳量免蒸压型加气混凝土及其制备方法 | |
| CN113060990A (zh) | 一种再生混凝土复合自保温砌块及其制备方法和应用 |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20221209 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |