CN116283108A - 一种粉煤灰透水混凝土及其制备方法 - Google Patents

一种粉煤灰透水混凝土及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116283108A
CN116283108A CN202310397846.2A CN202310397846A CN116283108A CN 116283108 A CN116283108 A CN 116283108A CN 202310397846 A CN202310397846 A CN 202310397846A CN 116283108 A CN116283108 A CN 116283108A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fly ash
carbon fiber
fiber
modified
concrete
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
CN202310397846.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116283108B (zh
Inventor
倪荣凤
金生林
朱宝贵
纪小敏
刘启明
黄仟仟
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.)
Yancheng Fuqi Concrete Co ltd
Original Assignee
Yancheng Fuqi Concrete 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 Yancheng Fuqi Concrete Co ltd filed Critical Yancheng Fuqi Concrete Co ltd
Priority to CN202310397846.2A priority Critical patent/CN116283108B/zh
Publication of CN116283108A publication Critical patent/CN116283108A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116283108B publication Critical patent/CN116283108B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/38Fibrous materials; Whiskers
    • C04B14/386Carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B16/00Use of organic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of organic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B16/04Macromolecular compounds
    • C04B16/06Macromolecular compounds fibrous
    • C04B16/0616Macromolecular compounds fibrous from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B16/0625Polyalkenes, e.g. polyethylene
    • C04B16/0633Polypropylene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00Use 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
    • C04B20/02Treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00Use 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
    • C04B20/02Treatment
    • C04B20/023Chemical treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00241Physical properties of the materials not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00284Materials permeable to liquids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/40Porous or lightweight materials
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use 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)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

本发明公开了一种粉煤灰透水混凝土及其制备方法,涉及混凝土技术领域。本发明制备的粉煤灰透水混凝土,是将复合纤维、粗骨料、水泥、聚羧酸减水剂、粉煤灰和水混合制得;复合纤维包括改性聚丙烯纤维和改性碳纤维;改性聚丙烯纤维是经过N‑乙烯基吡咯烷酮改性的聚丙烯纤维,再通过微生物矿化进行碳酸钙沉积制得,增强透水混凝土的抗冻性;改性碳纤维是将用硅烷偶联剂进行预处理的碳纤维,进行氮掺杂制得;氮掺杂时,是用具有强还原性的水合肼进行热处理制得,改善混凝土凝结后易产生裂纹的问题;再将改性碳纤维和改性聚丙烯纤维共混加入到混凝土中,提高混凝土结构的强度。

Description

一种粉煤灰透水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,具体为一种粉煤灰透水混凝土及其制备方法。
背景技术
现代城市的地表被钢筋混凝土建筑和沥青混凝路面所覆盖,引发城市地下水枯竭、暴雨路面积水。20世纪80年代,发达国家和地区,针对这一缺陷,开始研发透水混凝土路面。透水混凝土是由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构,故具有透气、透水和重量轻的特点。透水混凝土中一般不含细骨料。粉煤灰透水混凝土能让雨水流入地下,有效补充地下水,缓解城市的地下水位急剧下降等等的一些城市环境问题。并能有效的消除地面上的油类化合物等对环境污染的危害。
粉煤灰透水性混凝土虽然具有良好的透水性,但力学性能与普通的透水混凝土相比有所下降,由于缺少细骨料,粗骨料外表仅包覆薄层水泥浆,因此本发明在制备透水混凝土中加入了复合纤维,不仅保证了透水混凝土的强度,还增强了抗冻性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种粉煤灰透水混凝土及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种粉煤灰透水混凝土,所述粉煤灰透水混凝土包括复合纤维、粗骨料、水泥、聚羧酸减水剂、粉煤灰和水;所述复合纤维包括改性聚丙烯纤维和改性碳纤维。
优选的,所述改性聚丙烯纤维是经过N-乙烯基吡咯烷酮改性的聚丙烯纤维,再通过微生物矿化进行碳酸钙沉积制得。
优选的,所述微生物矿化时,使用脲酶菌。
优选的,所述改性碳纤维是将用硅烷偶联剂进行预处理的碳纤维,进行氮掺杂制得;所述氮掺杂时,是用具有强还原性的水合肼进行热处理制得。
优选的,所述一种粉煤灰透水混凝土的制备方法,包括以下具体步骤:
(1)将质量分数为4~6%的二苯甲酮的丙酮溶液、质量分数为20~30%的N-乙烯基吡咯烷酮溶液和去离子水按质量比1:1.12:0.3~1:1.18:0.6混合,制得反应液;将聚丙烯纤维浸泡在反应液中,并置于1.60~1.65mW/cm2的紫外光下辐照4~8min,捞出转移至二甲基亚砜中浸泡24h,然后依次用无水乙醇和去离子水洗涤3~5次,并在60℃下干燥制恒重,制得预改性聚丙烯纤维;
(2)将预改性聚丙烯纤维与活化的脲酶菌菌液按质量比1:10~1:20混合,搅拌均匀后加入预改性聚丙烯纤维质量2~4倍的反应液,在200~400rpm下搅拌反应30~50min,过滤并用去离子水洗涤3~5次,最后干燥,制得改性聚丙烯纤维;
(3)将预处理的碳纤维置于水热反应釜中,加入预处理的碳纤维质量20~30倍的质量分数为80~90%的水合肼,在80~90℃下处理2~3h,再用去离子水清洗3~5次后,在60℃下烘干,再转移至管式炉中,升温至600~650℃并保温50~70min,制得改性碳纤维;将改性聚丙烯纤维与改性碳纤维按质量比1.2:1~1.5:1混合,制得复合纤维;
(4)将复合纤维、粗骨料、水泥、聚羧酸减水剂、粉煤灰和水按质量比1:10:3:0.2:1:5~1:15:4:0.3:1:7混合,搅拌均匀后出料,制得透水混凝土。
优选的,上述步骤(2)中:脲酶菌菌液的活化过程为:将冻干粉和无菌水吸取注入冻干管中,吹打溶解制成菌悬液,将菌悬液打入平板并均匀涂布,将平板置于30℃恒温培育箱中培养24h。
优选的,上述步骤(2)中:反应液是质量比为1:4:10~3:8:20的尿素、氯化钙和去离子水混合制得。
优选的,上述步骤(3)中:预处理的碳纤维的过程为:将碳纤维与无水乙醇按质量比1:1.5~1:1.8混合,并加入碳纤维质量0.2~0.4倍的硅烷偶联剂,在室温、200~400rpm下搅拌反应24h,过滤并在60℃下干燥。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
本发明制备粉煤灰透水混凝土时,是将复合纤维、粗骨料、水泥、聚羧酸减水剂、粉煤灰和水混合制得;复合纤维包括改性聚丙烯纤维和改性碳纤维;
改性聚丙烯纤维是经过N-乙烯基吡咯烷酮改性的聚丙烯纤维,再通过微生物矿化进行碳酸钙沉积制得;将具有两亲性的N-乙烯基吡咯烷酮连接在聚丙烯纤维表面,不仅增强了聚丙烯纤维的稳定性,还使聚丙烯纤维具有多个氢键受体,较强的吸附性提供了脲酶菌的吸附位点,将脲酶菌吸附在聚丙烯纤维表面后,脲酶菌所产生的脲酶,能够催化尿素水解成铵根离子和碳酸根离子,将钙离子吸附到细菌表面,在纤维表面生成碳酸钙沉淀,将碳酸钙固定在上,防止纳米粒子在使用的过程中逐渐渗出进入水环境,增强透水混凝土的抗冻性;
改性碳纤维是将用硅烷偶联剂进行预处理的碳纤维,进行氮掺杂制得;氮掺杂时,是用具有强还原性的水合肼进行热处理制得;氮掺杂后的碳纤维在表面引入了羧基和羟基,增强了稳定性,高温时含氮基团裂解为伯氨基并在碳环内引入大吡啶氮,可与混凝土胶砂浆中游离态的水结合,使砂浆充分水化,并且在混凝土颗粒扩散过程中释放出凝胶体所包含的游离态水,改善混凝土凝结后易产生裂纹的问题;再将改性碳纤维和改性聚丙烯纤维共混加入到混凝土中,改性聚丙烯纤维能够与改性碳纤维能够通过离子键和共价键的相互作用,提高混凝土结构的强度。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,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粉煤灰透水混凝土的各指标测试方法如下:
将实施例与对比例制得的粉煤灰透水混凝土倒入模具中,将模具表面用孔径为80目的紫铜网覆盖,硬化后取出,透水混凝土砖制得;
抗冻性:将水混凝土砖用快速冻融箱进行冻融,先将透水混凝土砖置于清水中浸泡24小时,擦干表面水分后进行50次冻融,冻结时间3小时,融化时间1小时,最后进行质量损失率计算;
Figure BDA0004178237560000041
抗压强度:将水混凝土砖进行抗压检测。
实施例1
(1)将质量分数为4%的二苯甲酮的丙酮溶液、质量分数为20%的N-乙烯基吡咯烷酮溶液和去离子水按质量比1:1.12:0.3混合,制得反应液;将聚丙烯纤维浸泡在反应液中,并置于1.60mW/cm2的紫外光下辐照4min,捞出转移至二甲基亚砜中浸泡24h,然后依次用无水乙醇和去离子水洗涤3次,并在60℃下干燥制恒重,制得预改性聚丙烯纤维;
(2)将冻干粉和无菌水吸取注入冻干管中,吹打溶解制成菌悬液,将菌悬液打入平板并均匀涂布,将平板置于30℃恒温培育箱中培养24h,制得活化的脲酶菌菌液;将预改性聚丙烯纤维与活化的脲酶菌菌液按质量比1:10混合,搅拌均匀后加入预改性聚丙烯纤维质量2倍的反应液,反应液是质量比为1:4:10的尿素、氯化钙和去离子水混合制得,在200rpm下搅拌反应30min,过滤并用去离子水洗涤3次,最后干燥,制得改性聚丙烯纤维;
(3)将碳纤维与无水乙醇按质量比1:1.5混合,并加入碳纤维质量0.2倍的硅烷偶联剂,在室温、200rpm下搅拌反应24h,过滤并在60℃下干燥,制得预处理的碳纤维;将预处理的碳纤维置于水热反应釜中,加入预处理的碳纤维质量20倍的质量分数为80%的水合肼,在80℃下处理2h,再用去离子水清洗3次后,在60℃下烘干,再转移至管式炉中,升温至600℃并保温50min,制得改性碳纤维;将改性聚丙烯纤维与改性碳纤维按质量比1.2:1混合,制得复合纤维;
(4)将复合纤维、粗骨料、水泥、聚羧酸减水剂、粉煤灰和水按质量比1:10:3:0.2:1:5混合,搅拌均匀后出料,制得透水混凝土。
实施例2
(1)将质量分数为5%的二苯甲酮的丙酮溶液、质量分数为25%的N-乙烯基吡咯烷酮溶液和去离子水按质量比1:1.15:0.45混合,制得反应液;将聚丙烯纤维浸泡在反应液中,并置于1.63mW/cm2的紫外光下辐照6min,捞出转移至二甲基亚砜中浸泡24h,然后依次用无水乙醇和去离子水洗涤4次,并在60℃下干燥制恒重,制得预改性聚丙烯纤维;
(2)将冻干粉和无菌水吸取注入冻干管中,吹打溶解制成菌悬液,将菌悬液打入平板并均匀涂布,将平板置于30℃恒温培育箱中培养24h,制得活化的脲酶菌菌液;将预改性聚丙烯纤维与活化的脲酶菌菌液按质量比1:15混合,搅拌均匀后加入预改性聚丙烯纤维质量3倍的反应液,反应液是质量比为2:6:15的尿素、氯化钙和去离子水混合制得,在300rpm下搅拌反应30~50min,过滤并用去离子水洗涤3~5次,最后干燥,制得改性聚丙烯纤维;
(3)将碳纤维与无水乙醇按质量比1:1.7混合,并加入碳纤维质量0.3倍的硅烷偶联剂,在室温、300rpm下搅拌反应24h,过滤并在60℃下干燥,制得预处理的碳纤维;将预处理的碳纤维置于水热反应釜中,加入预处理的碳纤维质量25倍的质量分数为85%的水合肼,在85℃下处理2.5h,再用去离子水清洗4次后,在60℃下烘干,再转移至管式炉中,升温至630℃并保温60min,制得改性碳纤维;将改性聚丙烯纤维与改性碳纤维按质量比1.3:1混合,制得复合纤维;
(4)将复合纤维、粗骨料、水泥、聚羧酸减水剂、粉煤灰和水按质量比1:13:3.5:0.25:1:6混合,搅拌均匀后出料,制得透水混凝土。
实施例3
(1)将质量分数为6%的二苯甲酮的丙酮溶液、质量分数为30%的N-乙烯基吡咯烷酮溶液和去离子水按质量比1:1.18:0.6混合,制得反应液;将聚丙烯纤维浸泡在反应液中,并置于1.65mW/cm2的紫外光下辐照8min,捞出转移至二甲基亚砜中浸泡24h,然后依次用无水乙醇和去离子水洗涤5次,并在60℃下干燥制恒重,制得预改性聚丙烯纤维;
(2)将冻干粉和无菌水吸取注入冻干管中,吹打溶解制成菌悬液,将菌悬液打入平板并均匀涂布,将平板置于30℃恒温培育箱中培养24h,制得活化的脲酶菌菌液;将预改性聚丙烯纤维与活化的脲酶菌菌液按质量比1:20混合,搅拌均匀后加入预改性聚丙烯纤维质量4倍的反应液,反应液是质量比为3:8:20的尿素、氯化钙和去离子水混合制得,在400rpm下搅拌反应50min,过滤并用去离子水洗涤5次,最后干燥,制得改性聚丙烯纤维;
(3)将碳纤维与无水乙醇按质量比1:1.8混合,并加入碳纤维质量0.4倍的硅烷偶联剂,在室温、400rpm下搅拌反应24h,过滤并在60℃下干燥,制得预处理的碳纤维;将预处理的碳纤维置于水热反应釜中,加入预处理的碳纤维质量30倍的质量分数为90%的水合肼,在90℃下处理3h,再用去离子水清洗5次后,在60℃下烘干,再转移至管式炉中,升温至650℃并保温70min,制得改性碳纤维;将改性聚丙烯纤维与改性碳纤维按质量比1.5:1混合,制得复合纤维;
(4)将复合纤维、粗骨料、水泥、聚羧酸减水剂、粉煤灰和水按质量比1:15:4:0.3:1:7混合,搅拌均匀后出料,制得透水混凝土。
对比例1
(1)将冻干粉和无菌水吸取注入冻干管中,吹打溶解制成菌悬液,将菌悬液打入平板并均匀涂布,将平板置于30℃恒温培育箱中培养24h,制得活化的脲酶菌菌液;将聚丙烯纤维与活化的脲酶菌菌液按质量比1:15混合,搅拌均匀后加入聚丙烯纤维质量3倍的反应液,反应液是质量比为2:6:15的尿素、氯化钙和去离子水混合制得,在300rpm下搅拌反应30~50min,过滤并用去离子水洗涤3~5次,最后干燥,制得改性聚丙烯纤维;
(2)将碳纤维与无水乙醇按质量比1:1.7混合,并加入碳纤维质量0.3倍的硅烷偶联剂,在室温、300rpm下搅拌反应24h,过滤并在60℃下干燥,制得预处理的碳纤维;将预处理的碳纤维置于水热反应釜中,加入预处理的碳纤维质量25倍的质量分数为85%的水合肼,在85℃下处理2.5h,再用去离子水清洗4次后,在60℃下烘干,再转移至管式炉中,升温至630℃并保温60min,制得改性碳纤维;将改性聚丙烯纤维与改性碳纤维按质量比1.3:1混合,制得复合纤维;
(3)将复合纤维、粗骨料、水泥、聚羧酸减水剂、粉煤灰和水按质量比1:13:3.5:0.25:1:6混合,搅拌均匀后出料,制得透水混凝土。
对比例2
(1)将质量分数为5%的二苯甲酮的丙酮溶液、质量分数为25%的N-乙烯基吡咯烷酮溶液和去离子水按质量比1:1.15:0.45混合,制得反应液;将聚丙烯纤维浸泡在反应液中,并置于1.63mW/cm2的紫外光下辐照6min,捞出转移至二甲基亚砜中浸泡24h,然后依次用无水乙醇和去离子水洗涤4次,并在60℃下干燥制恒重,制得改性聚丙烯纤维;
(2)将碳纤维与无水乙醇按质量比1:1.7混合,并加入碳纤维质量0.3倍的硅烷偶联剂,在室温、300rpm下搅拌反应24h,过滤并在60℃下干燥,制得预处理的碳纤维;将预处理的碳纤维置于水热反应釜中,加入预处理的碳纤维质量25倍的质量分数为85%的水合肼,在85℃下处理2.5h,再用去离子水清洗4次后,在60℃下烘干,再转移至管式炉中,升温至630℃并保温60min,制得改性碳纤维;将改性聚丙烯纤维与改性碳纤维按质量比1.3:1混合,制得复合纤维;
(3)将复合纤维、粗骨料、水泥、聚羧酸减水剂、粉煤灰和水按质量比1:13:3.5:0.25:1:6混合,搅拌均匀后出料,制得透水混凝土。
对比例3
(1)将质量分数为5%的二苯甲酮的丙酮溶液、质量分数为25%的N-乙烯基吡咯烷酮溶液和去离子水按质量比1:1.15:0.45混合,制得反应液;将聚丙烯纤维浸泡在反应液中,并置于1.63mW/cm2的紫外光下辐照6min,捞出转移至二甲基亚砜中浸泡24h,然后依次用无水乙醇和去离子水洗涤4次,并在60℃下干燥制恒重,制得预改性聚丙烯纤维;
(2)将冻干粉和无菌水吸取注入冻干管中,吹打溶解制成菌悬液,将菌悬液打入平板并均匀涂布,将平板置于30℃恒温培育箱中培养24h,制得活化的脲酶菌菌液;将预改性聚丙烯纤维与活化的脲酶菌菌液按质量比1:15混合,搅拌均匀后加入预改性聚丙烯纤维质量3倍的反应液,反应液是质量比为2:6:15的尿素、氯化钙和去离子水混合制得,在300rpm下搅拌反应30~50min,过滤并用去离子水洗涤3~5次,最后干燥,制得改性聚丙烯纤维;
(3)将改性聚丙烯纤维、粗骨料、水泥、聚羧酸减水剂、粉煤灰和水按质量比1:13:3.5:0.25:1:6混合,搅拌均匀后出料,制得透水混凝土。
对比例4
将粗骨料、水泥、聚羧酸减水剂、粉煤灰和水按质量比1:13:3.5:0.25:1:6混合,搅拌均匀后出料,制得透水混凝土。
效果例
下表1给出了采用本发明实施例1至3与对比例1至4的粉煤灰透水混凝土的性能分析结果:
表1
质量损失率(%) 抗压强度(MPa)
实施例1 4.135 30.24
实施例2 4.092 30.11
实施例3 4.219 30.43
对比例1 5.256 29.58
对比例2 5.541 29.67
对比例3 4.018 26.78
对比例4 6.341 24.78
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制备的粉煤灰透水混凝土的抗冻性和强度较好。
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 (8)

1.一种粉煤灰透水混凝土,其特征在于,所述粉煤灰透水混凝土包括复合纤维、粗骨料、水泥、聚羧酸减水剂、粉煤灰和水;所述复合纤维包括改性聚丙烯纤维和改性碳纤维。
2.根据权利要求1所述的一种粉煤灰透水混凝土,其特征在于,所述改性聚丙烯纤维是经过N-乙烯基吡咯烷酮改性的聚丙烯纤维,再通过微生物矿化进行碳酸钙沉积制得。
3.根据权利要求2所述的一种粉煤灰透水混凝土,其特征在于,所述微生物矿化时,使用脲酶菌。
4.根据权利要求1所述的一种粉煤灰透水混凝土,其特征在于,所述改性碳纤维是将用硅烷偶联剂进行预处理的碳纤维,进行氮掺杂制得;所述氮掺杂时,是用具有强还原性的水合肼进行热处理制得。
5.一种粉煤灰透水混凝土的制备方法,其特征在于,所述粉煤灰透水混凝土的制备方法,包括以下具体步骤:
(1)将质量分数为4~6%的二苯甲酮的丙酮溶液、质量分数为20~30%的N-乙烯基吡咯烷酮溶液和去离子水按质量比1:1.12:0.3~1:1.18:0.6混合,制得反应液;将聚丙烯纤维浸泡在反应液中,并置于1.60~1.65mW/cm2的紫外光下辐照4~8min,捞出转移至二甲基亚砜中浸泡24h,然后依次用无水乙醇和去离子水洗涤3~5次,并在60℃下干燥制恒重,制得预改性聚丙烯纤维;
(2)将预改性聚丙烯纤维与活化的脲酶菌菌液按质量比1:10~1:20混合,搅拌均匀后加入预改性聚丙烯纤维质量2~4倍的反应液,在200~400rpm下搅拌反应30~50min,过滤并用去离子水洗涤3~5次,最后干燥,制得改性聚丙烯纤维;
(3)将预处理的碳纤维置于水热反应釜中,加入预处理的碳纤维质量20~30倍的质量分数为80~90%的水合肼,在80~90℃下处理2~3h,再用去离子水清洗3~5次后,在60℃下烘干,再转移至管式炉中,升温至600~650℃并保温50~70min,制得改性碳纤维;将改性聚丙烯纤维与改性碳纤维按质量比1.2:1~1.5:1混合,制得复合纤维;
(4)将复合纤维、粗骨料、水泥、聚羧酸减水剂、粉煤灰和水按质量比1:10:3:0.2:1:5~1:15:4:0.3:1:7混合,搅拌均匀后出料,制得透水混凝土。
6.根据权利要求5所述的一种粉煤灰透水混凝土的制备方法,其特征在于,上述步骤(2)中:脲酶菌菌液的活化过程为:将冻干粉和无菌水吸取注入冻干管中,吹打溶解制成菌悬液,将菌悬液打入平板并均匀涂布,将平板置于30℃恒温培育箱中培养24h。
7.根据权利要求5所述的一种粉煤灰透水混凝土的制备方法,其特征在于,上述步骤(2)中:反应液是质量比为1:4:10~3:8:20的尿素、氯化钙和去离子水混合制得。
8.根据权利要求5所述的一种粉煤灰透水混凝土的制备方法,其特征在于,上述步骤(3)中:预处理的碳纤维的过程为:将碳纤维与无水乙醇按质量比1:1.5~1:1.8混合,并加入碳纤维质量0.2~0.4倍的硅烷偶联剂,在室温、200~400rpm下搅拌反应24h,过滤并在60℃下干燥。
CN202310397846.2A 2023-04-14 2023-04-14 一种粉煤灰透水混凝土及其制备方法 Active CN116283108B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310397846.2A CN116283108B (zh) 2023-04-14 2023-04-14 一种粉煤灰透水混凝土及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310397846.2A CN116283108B (zh) 2023-04-14 2023-04-14 一种粉煤灰透水混凝土及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116283108A true CN116283108A (zh) 2023-06-23
CN116283108B CN116283108B (zh) 2023-09-26

Family

ID=86827161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310397846.2A Active CN116283108B (zh) 2023-04-14 2023-04-14 一种粉煤灰透水混凝土及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116283108B (zh)

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6875265B1 (en) * 2004-02-06 2005-04-05 Sung Soon Kang High-performance permeable concrete
KR100503948B1 (ko) * 2005-03-03 2005-07-26 주식회사 삼기칼라콘 섬유보강 투수콘크리트
KR20150022033A (ko) * 2013-08-21 2015-03-04 주식회사 알씨산업 산업폐기물을 골재로 이용한 투수성 콘크리트 조성물 및 그 제품의 제조방법
CN105016660A (zh) * 2015-07-13 2015-11-04 王培培 一种高韧性混凝土组合物
CN108558314A (zh) * 2018-05-21 2018-09-21 威海南海碳材料科技研究院有限公司 一种碳纤维增强的透水混凝土及其制备方法
CN109505117A (zh) * 2018-09-19 2019-03-22 南京信息工程大学 一种多孔纤维结构的复合改性方法
CN109608087A (zh) * 2019-01-17 2019-04-12 河北森焱混凝土有限公司 一种无砂透水混凝土及其制备方法
CN110183197A (zh) * 2019-05-30 2019-08-30 惠世军 一种建筑用保温隔热砖的制备方法
KR102102083B1 (ko) * 2019-10-31 2020-04-17 박홍욱 환경 유해 물질 저감형 고탄성 몰탈 조성물 및 이를 이용한 방호 및 내진 보강 공법
CN111837528A (zh) * 2020-08-14 2020-10-30 南京林业大学 一种裸岩喷播复绿结构及施工方法
CN111943600A (zh) * 2020-08-19 2020-11-17 瑞洲建设集团有限公司 一种市政道路透水混凝土及其施工方法
CN113501687A (zh) * 2021-08-02 2021-10-15 日照联汇建材有限公司 一种再生骨料透水混凝土及其制备方法
CN113582643A (zh) * 2021-07-22 2021-11-02 南京大学 一种胶结固化方法及胶结固化材料
WO2022021486A1 (zh) * 2020-07-31 2022-02-03 金发科技股份有限公司 一种pan基碳纤维及其制备方法与由其制成的碳纤维
WO2022068621A1 (zh) * 2020-09-30 2022-04-07 黎明职业大学 一种无卤阻燃增强pet复合材料及其制备方法
CN115650679A (zh) * 2022-12-28 2023-01-31 河北宝廷工程建设有限公司 轻质泡沫混凝土及其制备方法

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6875265B1 (en) * 2004-02-06 2005-04-05 Sung Soon Kang High-performance permeable concrete
KR100503948B1 (ko) * 2005-03-03 2005-07-26 주식회사 삼기칼라콘 섬유보강 투수콘크리트
KR20150022033A (ko) * 2013-08-21 2015-03-04 주식회사 알씨산업 산업폐기물을 골재로 이용한 투수성 콘크리트 조성물 및 그 제품의 제조방법
CN105016660A (zh) * 2015-07-13 2015-11-04 王培培 一种高韧性混凝土组合物
CN108558314A (zh) * 2018-05-21 2018-09-21 威海南海碳材料科技研究院有限公司 一种碳纤维增强的透水混凝土及其制备方法
CN109505117A (zh) * 2018-09-19 2019-03-22 南京信息工程大学 一种多孔纤维结构的复合改性方法
CN109608087A (zh) * 2019-01-17 2019-04-12 河北森焱混凝土有限公司 一种无砂透水混凝土及其制备方法
CN110183197A (zh) * 2019-05-30 2019-08-30 惠世军 一种建筑用保温隔热砖的制备方法
KR102102083B1 (ko) * 2019-10-31 2020-04-17 박홍욱 환경 유해 물질 저감형 고탄성 몰탈 조성물 및 이를 이용한 방호 및 내진 보강 공법
WO2022021486A1 (zh) * 2020-07-31 2022-02-03 金发科技股份有限公司 一种pan基碳纤维及其制备方法与由其制成的碳纤维
CN111837528A (zh) * 2020-08-14 2020-10-30 南京林业大学 一种裸岩喷播复绿结构及施工方法
CN111943600A (zh) * 2020-08-19 2020-11-17 瑞洲建设集团有限公司 一种市政道路透水混凝土及其施工方法
WO2022068621A1 (zh) * 2020-09-30 2022-04-07 黎明职业大学 一种无卤阻燃增强pet复合材料及其制备方法
CN113582643A (zh) * 2021-07-22 2021-11-02 南京大学 一种胶结固化方法及胶结固化材料
CN113501687A (zh) * 2021-08-02 2021-10-15 日照联汇建材有限公司 一种再生骨料透水混凝土及其制备方法
CN115650679A (zh) * 2022-12-28 2023-01-31 河北宝廷工程建设有限公司 轻质泡沫混凝土及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN116283108B (zh) 2023-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110482936B (zh) 一种再生骨料制备的透水混凝土及其制备工艺
WO2022253355A1 (zh) 一种利用生物沉积的再生骨料强化方法
CN107512924B (zh) 一种木质轻质建筑混凝土及其制备方法
CN114656181B (zh) 一种表面超支化改性钢纤维的制备方法及基于该改性钢纤维的超高性能混凝土
CN113292280B (zh) 聚氨酯复合轻集料混凝土及其制备方法
CN114436601A (zh) 一种再生骨料自密实混凝土及其制备方法
CN112142393A (zh) 一种再生轻骨料透水混凝土及其制备方法
CN113402933A (zh) 一种清水混凝土保护剂及其施工方法
CN111848058A (zh) 一种建筑节能保温材料及其制备方法
CN107855101B (zh) 利用沸石和玻璃制备强化氮磷吸附的水处理悬浮式填料及制备方法
CN116283108B (zh) 一种粉煤灰透水混凝土及其制备方法
CN114772968A (zh) 一种生物碳酸钙均匀强化再生骨料的制备方法和应用
CN113307527B (zh) 一种壳聚糖固定微生物脲酶原位强化再生骨料的制备方法
CN109370186B (zh) 一种耐低温环保的玻璃钢化粪池的制备方法
CN115557494B (zh) 导电纤维素纳米烯及其制备方法和应用
CN116693256A (zh) 一种木质骨料高强度保温砂浆及其应用
CN113698122B (zh) 一种改性植材骨料及含有其的轻质混凝土
CN114751702B (zh) 一种基于可再生多孔材料的自修复混凝土及其制备方法
Zhang et al. Using sodium alginate aided bio-treatment for improving the uniformity of precipitates on recycled aggregates
CN112047654B (zh) 一种巴氏芽孢杆菌dsm33强化再生细骨料的方法
CN113929397A (zh) 一种高抗渗抗冻融的微生物混凝土及其制备方法
CN112551992B (zh) 一种具有光催化作用的人工粗骨料及其制备方法
CN112979830B (zh) 微生物菌剂用可降解填料及其制备方法
CN112592105B (zh) 一种抗车辙的排水性沥青混合料及其制备方法
CN107512722B (zh) 调节黑棉土膨胀性的方法

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