CN116444208A - 一种环保型快凝废橡胶粉、蓖麻油基聚氨酯混凝土及其制备方法 - Google Patents
一种环保型快凝废橡胶粉、蓖麻油基聚氨酯混凝土及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116444208A CN116444208A CN202310356744.6A CN202310356744A CN116444208A CN 116444208 A CN116444208 A CN 116444208A CN 202310356744 A CN202310356744 A CN 202310356744A CN 116444208 A CN116444208 A CN 116444208A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- waste rubber
- castor oil
- rubber powder
- weight
- 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
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 65
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 63
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 title claims abstract description 45
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 title claims abstract description 45
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 title claims abstract description 43
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 12
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 27
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000012970 tertiary amine catalyst Substances 0.000 claims abstract description 16
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 35
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 35
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 13
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 11
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 10
- IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N triethylenediamine Chemical compound C1CN2CCN1CC2 IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 9
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 8
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 6
- SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N dipropylene glycol Chemical compound OCCCOCCCO SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 4
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 2
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 abstract description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 9
- 230000008439 repair process Effects 0.000 abstract description 5
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 12
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 7
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 7
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 229910001294 Reinforcing steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 3
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 3
- 239000010920 waste tyre Substances 0.000 description 3
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 239000004970 Chain extender Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 229920000587 hyperbranched polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 231100000989 no adverse effect Toxicity 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 description 1
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 208000037921 secondary disease Diseases 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 210000002435 tendon Anatomy 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil 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
-
- 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
- C04B18/18—Waste materials; Refuse organic
- C04B18/20—Waste materials; Refuse organic from macromolecular compounds
- C04B18/22—Rubber, e.g. ground waste tires
-
- 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
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/08—Fats; Fatty oils; Ester type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
-
- 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
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/24—Macromolecular compounds
- C04B24/28—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B24/282—Polyurethanes; Polyisocyanates
-
- 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
- C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
- C04B2111/26—Corrosion of reinforcement resistance
-
- 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
- C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
- C04B2111/27—Water resistance, i.e. waterproof or water-repellent 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
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/40—Porous or lightweight 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
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/50—Flexible or elastic materials
- C04B2111/503—Elastic 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
- 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
-
- 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
- C04B2201/52—High compression strength concretes, i.e. with a compression strength higher than about 55 N/mm2, e.g. reactive powder concrete [RPC]
-
- 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)
- Structural Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
本发明公开了种环保型快凝废橡胶粉、蓖麻油基聚氨酯混凝土，包括如下重量份的组分：骨料6000份、砂1000‑1500份、水泥1500‑2000份、蓖麻油1000份、二苯基甲烷二异氰酸酯500份、1，4丁二醇10‑20份、废橡胶粉500‑1000份、叔胺催化剂1‑3份。本发明的优点在于：解决桥梁伸缩缝锚固区易发生开裂、破碎和露筋等病害，而当下修补材料维修后又易发生二次破坏耐久性差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及道路建筑材料技术领域，具体是指一种环保型快凝废橡胶粉、蓖麻油基聚氨酯混凝土及其制备方法。
背景技术
桥梁伸缩缝锚固区是伸缩缝体系分别与主梁结构和路面结构间的过渡。由于伸缩缝处的路面不连续性致使伸缩缝锚固区在车辆荷载的反复作用下承受了比其他桥梁结构部件更大的局部冲击作用。伸缩缝锚固区一旦出现破坏不仅会导致行车舒适性和安全性降低，还会诱发桥梁其他部件发生次生病害。伸缩装置传统锚固多采用普通混凝土或钢纤维混凝土材料，在车载循环作用下易发生裂纹、破碎、露骨和露筋等病害。当前对于损伤锚固区的修复多采用快硬水泥基材料，虽然快硬水泥基材料具有施工简便、早期强度增长迅速和交通封闭时间短的优点，但早强混凝土凝结硬化过快导致了干缩严重、后期强度倒缩和耐久性差等问题。此外，水泥基材料较大的刚度使其难以抵抗冲击荷载引起的大变形，而且水泥基材料与既有锚固区混凝土粘结强度有限，往往在维修不久后即发生二次破坏。
CN 114409307 B公开了一种高强高韧的聚氨酯混凝土及制备方法和应用，按重量份数由100份多异氰酸酯，100份低聚物多元醇，10-15份扩链剂、2-3份催化剂、7-8份分子筛活化粉、6份-8份有机硅、120份-200份粉煤灰、140-160份细骨料、300份-320份粗骨料、5份-10份碳纤维粉和20份-40份壳聚糖表面接枝超支化聚合物制备而成。增加了壳聚糖与聚氨酯的相容性，提高了聚氨酯的整体性能，克服了单一聚氨酯的力学性能差的问题，且能降低聚氨酯的粘度，减少气泡产生，有利于后续的混合和施工。但其成分繁多，工艺复杂，制备条件严苛，常规道路工程条件下实现难度大；所采用的低聚物多元醇均为石油基多元醇，而石油资源为非可再生资源，价格昂贵，生产成本较高，而蓖麻油属植物油，工业化生产工艺成熟，产量大，质量优良，价格低廉，可再生。采用蓖麻油制备混凝土既可以降低聚氨酯混凝土的工程造价，又能够减少石油基不可再生资源的消耗。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服以上技术缺陷，提供一种环保型快凝废橡胶粉、蓖麻油基聚氨酯混凝土及其制备方法，解决桥梁伸缩缝锚固区易发生开裂、破碎和露筋等病害，而当下修补材料维修后又易发生二次破坏耐久性差的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种环保型快凝废橡胶粉、蓖麻油基聚氨酯混凝土，包括如下重量份的组分：骨料6000份、砂1000-1500份、水泥1500-2000份、蓖麻油1000份、二苯基甲烷二异氰酸酯500份、1，4丁二醇10-20份、废橡胶粉500-1000份、叔胺催化剂1-3份。
优选的，所述废橡胶粉为经KMnO4氧化处理12h后的150目废旧轮胎橡胶粉。
优选的，所述叔胺催化剂为33％三乙烯二胺+67％二丙二醇。
一种环保型快凝废橡胶粉、蓖麻油基聚氨酯混凝土的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：称取500-1000份废橡胶粉浸泡于浓度为0.1mol/L的KMnO4溶液中12h后，用去离子水洗涤废旧橡胶粉至洗涤废液洁净无色，然后将其至于65℃的电热鼓风干燥箱中24h以上除去水分；
步骤二：按重量份将骨料6000份、砂1000-1500份、水泥1500-2000份于130℃电热鼓风干燥箱中烘干6h至无水状态，封闭隔水保存，冷却至室温备用；
步骤三：按重量份将蓖麻油1000份至于温度为110℃真空度为-0.095±0.005MPa条件下真空干燥6h后，密封保存，冷却至室温备用；
步骤四：按重量份将骨料6000份、砂1000-1500份、水泥1500-2000份混合搅拌均匀；
步骤五：按重量份将蓖麻油1000份与废橡胶粉500-1000份混合，搅拌5min后静置5min再搅拌3min，获得蓖麻油废橡胶分散混合物；
步骤六：将步骤五获得的蓖麻油废橡胶分散混合物加入至步骤四中的混合物，充分搅拌至碎石骨料表面无花白为止；
步骤七：按重量份将二苯基甲烷二异氰酸酯500份加入步骤六获得的混合物中搅拌均匀；
步骤八：按重量份将1，4丁二醇10-20份加入步骤七中获得的混合物中搅拌均匀；
步骤九：按重量份将叔胺催化剂1-3份加入步骤八中获得混合物中搅拌均匀，获得废橡胶-蓖麻油聚氨酯混凝土。
本发明的优点在于：1)快速凝结：可通过调整催化剂剂量控制凝结时间以便于施工，有效降低因施工养护封闭交通而对车辆通行和道路交通安全的影响，最快可在浇筑后60min之内达到95％以上强度；
2)环保：采用工业生产技术成熟价格相对低廉的蓖麻油替代传统石油基多元醇，既可以减少石油资源消耗，又能够提高经济性；蓖麻油属植物可再生原料，无毒无害，对施工技术人员身体健康无不利影响；
3)轻质：环保型快凝废橡胶粉-蓖麻油基聚氨酯混凝土的容重约为18000kN/m3,仅为水泥基混凝土材料容重的3/4，有利于减轻构件自重；
4)弹性：改性后的废旧橡胶粉既保持了聚氨酯混凝土的优异力学性能，又可提高混凝土的弹性恢复能力。使混凝土具备良好的自由变形和抗冲击能力，有效缓冲来自车辆荷载的冲击作用。改善伸缩缝锚固区的局部受力的同时，又可以提高行车舒适性；
5)耐久：环保型快凝废橡胶粉-蓖麻油基聚氨酯混凝土粘结性能可靠，与C40以上水泥混凝土斜截面抗剪粘结强度大于6.0MPa，有效杜绝新老锚固补材料的界面剥离问题，保证修补结构经久耐用；作为高分子复合材料其表面致密不渗水，具备良好的水稳定性，且其本身的防水特性还可以包裹伸缩缝装置的锚固钢筋免受水侵害，有效避免钢筋锈蚀，进而延长伸缩缝装置的使用寿命。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明。
实施例1：加处理废橡胶
一种环保型快凝废橡胶粉-蓖麻油基聚氨酯混凝土，包括如下重量份的组分：骨料6000份、砂1000-1500份、水泥1500-2000份、蓖麻油1000份、二苯基甲烷二异氰酸酯500份、1，4丁二醇10-20份、废橡胶粉500-1000份、叔胺催化剂1-3份。
优选的，所述废橡胶粉为经KMnO4氧化处理12h后的150目废旧轮胎橡胶粉。
优选的，所述叔胺催化剂为33％三乙烯二胺+67％二丙二醇。
一种环保型快凝废橡胶粉-蓖麻油基聚氨酯混凝土的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、称取500-1000份废橡胶粉浸泡于浓度为0.1mol/L的KMnO4溶液中12h后，用去离子水洗涤废旧橡胶粉至洗涤废液洁净无色，然后将其至于65℃的电热鼓风干燥箱中24h以上除去水分；
步骤二、按重量份将骨料6000份、砂1000-1500份、水泥1500-2000份于130℃电热鼓风干燥箱中烘干6h至无水状态，封闭隔水保存，冷却至室温备用；
步骤三、按重量份将蓖麻油1000份至于温度为110℃真空度为-0.095±0.005MPa条件下真空干燥6h后，密封保存，冷却至室温备用；
步骤四、按重量份将骨料6000份、砂1000-1500份、水泥1500-2000份混合搅拌均匀；
步骤五、按重量份将蓖麻油1000份与废橡胶粉500-1000份混合，搅拌5min后静置5min再搅拌3min，获得蓖麻油废橡胶分散混合物；
步骤六、将步骤五获得的蓖麻油废橡胶分散混合物加入至步骤四中的混合物，充分搅拌至碎石骨料表面无花白为止；
步骤七、按重量份将二苯基甲烷二异氰酸酯500份加入步骤六获得的混合物中搅拌均匀；
步骤八、按重量份将1，4丁二醇10-20份加入步骤七中获得的混合物中搅拌均匀；
步骤九、按重量份将叔胺催化剂1-3份加入步骤八中获得混合物中搅拌均匀，获得废橡胶-蓖麻油聚氨酯混凝土。
对比实施例1：未处理废旧橡胶
一种环保型快凝废橡胶粉-蓖麻油基聚氨酯混凝土，包括如下重量份的组分：骨料6000份、砂1000-1500份、水泥1500-2000份、蓖麻油1000份、二苯基甲烷二异氰酸酯500份、1，4丁二醇10-20份、废橡胶粉500-1000份、叔胺催化剂1-3份。
优选的，所述废橡胶粉为未经任何处理的150目废旧轮胎橡胶粉。
优选的，所述叔胺催化剂为33％三乙烯二胺+67％二丙二醇。
一种环保型快凝废橡胶粉-蓖麻油基聚氨酯混凝土的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、称取500-1000份废橡胶粉，将其至于65℃的电热鼓风干燥箱中24h以上除去水分；
步骤二、按重量份将骨料6000份、砂1000-1500份、水泥1500-2000份于130℃电热鼓风干燥箱中烘干6h至无水状态，封闭隔水保存，冷却至室温备用；
步骤三、按重量份将蓖麻油1000份至于温度为110℃真空度为-0.095±0.005MPa条件下真空干燥6h后，密封保存，冷却至室温备用；
步骤四、按重量份将骨料6000份、砂1000-1500份、水泥1500-2000份混合搅拌均匀；
步骤五、按重量份将蓖麻油1000份与废橡胶粉500-1000份混合，搅拌5min后静置5min再搅拌3min，获得蓖麻油废橡胶分散混合物；
步骤六、将步骤五获得的蓖麻油废橡胶分散混合物加入至步骤四中的混合物，充分搅拌至碎石骨料表面无花白为止；
步骤七、按重量份将二苯基甲烷二异氰酸酯500份加入步骤六获得的混合物中搅拌均匀；
步骤八、按重量份将1，4丁二醇10-20份加入步骤七中获得的混合物中搅拌均匀；
步骤九、按重量份将叔胺催化剂1-3份加入步骤八中获得混合物中搅拌均匀，获得废橡胶-蓖麻油聚氨酯混凝土。
对比实施例2：未加橡胶
一种环保型快凝蓖麻油基聚氨酯混凝土，包括如下重量份的组分：骨料6000份、砂1000-1500份、水泥1500-2000份、蓖麻油1000份、二苯基甲烷二异氰酸酯500份、1，4丁二醇10-20份、叔胺催化剂1-3份。
优选的，所述叔胺催化剂为33％三乙烯二胺+67％二丙二醇。
一种环保型快凝蓖麻油基聚氨酯混凝土的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、按重量份将骨料6000份、砂1000-1500份、水泥1500-2000份于130℃电热鼓风干燥箱中烘干6h至无水状态，封闭隔水保存，冷却至室温备用；
步骤二、按重量份将蓖麻油1000份至于温度为110℃真空度为-0.095±0.005MPa条件下真空干燥6h后，密封保存，冷却至室温备用；
步骤三、按重量份将骨料6000份、砂1000-1500份、水泥1500-2000份混合搅拌均匀；
步骤四、按重量份将蓖麻油1000份加入至步骤三中的混合物，充分搅拌至碎石骨料表面无花白为止；
步骤五、按重量份将二苯基甲烷二异氰酸酯500份加入步骤四获得的混合物中搅拌均匀；
步骤六、按重量份将1，4丁二醇10-20份加入步骤五中获得的混合物中搅拌均匀；
步骤七、按重量份将叔胺催化剂1-3份加入步骤六中获得混合物中搅拌均匀，获得蓖麻油聚氨酯混凝土。
对比实施例3：石油基多元醇
一种快凝聚氨酯混凝土混凝土，包括如下重量份的组分：骨料6000份、砂1000-1500份、水泥2000-3000份、聚醚多元醇750份、二苯基甲烷二异氰酸酯750份。
优选的，所述聚醚多元醇为市售硬泡聚氨酯用聚醚多元醇。
一种快凝聚氨酯混凝土的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、按重量份将骨料6000份、砂1000-1500份、水泥1500-2000份于130℃电热鼓风干燥箱中烘干6h至无水状态，封闭隔水保存，冷却至室温备用；
步骤二、按重量份将聚醚多元醇750份至于温度为110℃真空度为-0.095±0.005MPa条件下真空干燥6h后，密封保存，冷却至室温备用；
步骤三、按重量份将骨料6000份、砂1000-1500份、水泥1500-2000份混合搅拌均匀；
步骤四、按重量份将聚醚多元醇750份加入到步骤三中的骨料、砂和水泥混合物中，充分搅拌至碎石骨料表面无花白为止；
步骤五、按重量份将二苯基甲烷二异氰酸酯750份加入步骤四获得的混合物中搅拌均匀，获得快凝聚氨酯混凝土。
一种环保型快凝废橡胶粉-蓖麻油基聚氨酯混凝土性能表征：通过上述实施例和对比实施例的配方和工艺分别得到聚氨酯混凝土，每一实施例取样5次，分别测试样品的抗压强度、弹性模量、抗弯拉强度、与C40水泥混凝土界面粘结强度、弹性回复率和平均吸声系数，以5次取样测试结果的算数平均值作为其个性能参数的代表值。
表1.性能参数
通过表1比较对比实施例1和对比实施例2可知，废旧橡胶粉降低了蓖麻油聚氨酯混凝土的力学性能，但提升了蓖麻油聚氨酯混凝土的弹性回复率和平均吸声系数；比较实施例1和对比实施例1可知，经过KMnO4氧化处理后的废旧橡胶粉在保持聚氨酯混凝土的平均吸声系数、弹性回复率、界面粘结强度和弹性模量几乎不变的前提下，显著改善了蓖麻油聚氨酯混凝土的抗压强度和抗弯拉强度；通过实施例1和对比实施例3可知，所制备的环保型快凝废橡胶粉-蓖麻油基聚氨酯混凝土较传统聚醚多元醇基聚氨酯混凝土力学性能差异不大，但具备更优异的弹性回复率和平均吸声系数，以及更低的弹性模量。
通过上述分析可知，通过本发明制备的废旧橡胶粉在保持聚氨酯混凝土具有良好的抗压/拉强度、弹性回复能力和平均吸声系数，可靠的界面粘结性能和荷载缓冲能力。本发明为桥梁伸缩缝锚固区的快速修补和修复提供了一种新型可靠的环保建筑材料.
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种环保型快凝废橡胶粉、蓖麻油基聚氨酯混凝土，其特征在于：包括如下重量份的组分：骨料6000份、砂1000-1500份、水泥1500-2000份、蓖麻油1000份、二苯基甲烷二异氰酸酯500份、1，4丁二醇10-20份、废橡胶粉500-1000份、叔胺催化剂1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种环保型快凝废橡胶粉、蓖麻油基聚氨酯混凝土，其特征在于：所述废橡胶粉为经KMnO4氧化处理12h后的150目废旧轮胎橡胶粉。
3.根据权利要求1所述的一种环保型快凝废橡胶粉、蓖麻油基聚氨酯混凝土，其特征在于：所述叔胺催化剂为33％三乙烯二胺+67％二丙二醇。
4.一种环保型快凝废橡胶粉、蓖麻油基聚氨酯混凝土的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：称取500-1000份废橡胶粉浸泡于浓度为0.1mol/L的KMnO4溶液中12h后，用去离子水洗涤废旧橡胶粉至洗涤废液洁净无色，然后将其至于65℃的电热鼓风干燥箱中24h以上除去水分；
步骤二：按重量份将骨料6000份、砂1000-1500份、水泥1500-2000份于130℃电热鼓风干燥箱中烘干6h至无水状态，封闭隔水保存，冷却至室温备用；
步骤三：按重量份将蓖麻油1000份至于温度为110℃真空度为-0.095±0.005MPa条件下真空干燥6h后，密封保存，冷却至室温备用；
步骤四：按重量份将骨料6000份、砂1000-1500份、水泥1500-2000份混合搅拌均匀；
步骤五：按重量份将蓖麻油1000份与废橡胶粉500-1000份混合，搅拌5min后静置5min再搅拌3min，获得蓖麻油废橡胶分散混合物；
步骤六：将步骤五获得的蓖麻油废橡胶分散混合物加入至步骤四中的混合物，充分搅拌至碎石骨料表面无花白为止；
步骤七：按重量份将二苯基甲烷二异氰酸酯500份加入步骤六获得的混合物中搅拌均匀；
步骤八：按重量份将1，4丁二醇10-20份加入步骤七中获得的混合物中搅拌均匀；
步骤九：按重量份将叔胺催化剂1-3份加入步骤八中获得混合物中搅拌均匀，获得废橡胶-蓖麻油聚氨酯混凝土。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310356744.6A CN116444208A (zh) | 2023-04-06 | 2023-04-06 | 一种环保型快凝废橡胶粉、蓖麻油基聚氨酯混凝土及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310356744.6A CN116444208A (zh) | 2023-04-06 | 2023-04-06 | 一种环保型快凝废橡胶粉、蓖麻油基聚氨酯混凝土及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116444208A true CN116444208A (zh) | 2023-07-18 |
Family
ID=87129621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310356744.6A Pending CN116444208A (zh) | 2023-04-06 | 2023-04-06 | 一种环保型快凝废橡胶粉、蓖麻油基聚氨酯混凝土及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116444208A (zh) |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1179820A (ja) * | 1997-09-08 | 1999-03-23 | Asahi Glass Co Ltd | ポリウレタン系セメント組成物 |
| KR100892247B1 (ko) * | 2007-11-09 | 2009-04-09 | 진도화성주식회사 | 친환경성 폴리우레탄계-시멘트 조성물 |
| CN103980584A (zh) * | 2014-05-09 | 2014-08-13 | 山西省交通科学研究院 | 一种桥梁伸缩缝过渡区灌注料及其制备方法和施工工艺 |
| CN104926239A (zh) * | 2015-06-22 | 2015-09-23 | 内蒙古科技大学 | 一种掺废旧橡胶粉的塑钢纤维增强轻骨料混凝土及制备方法 |
| CN105523733A (zh) * | 2014-10-27 | 2016-04-27 | 重庆文阳建筑工程咨询有限公司 | 柔性增强型水泥混凝土 |
| CN107879695A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-04-06 | 北京煜煌科技有限公司 | 一种适用于市政工程中桥梁伸缩缝制作的混凝土 |
| CN109021203A (zh) * | 2018-08-24 | 2018-12-18 | 上海华峰新材料研发科技有限公司 | 整治高铁路基翻浆冒泥病害的聚氨酯材料及其制备方法 |
| CN109111176A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-01-01 | 陈洪军 | 一种使用性能好的路面修补材料及其制备方法 |
| CN110540767A (zh) * | 2018-05-29 | 2019-12-06 | 郑月友 | 一种路桥专用防水涂料及制备方法 |
| CN114478995A (zh) * | 2022-02-15 | 2022-05-13 | 中国林业科学研究院生态保护与修复研究所 | 一种高韧性蓖麻油基互穿网络型聚合物路面材料及其制备方法 |
| CN114873976A (zh) * | 2022-06-23 | 2022-08-09 | 重庆市智翔铺道技术工程有限公司 | 一种聚氨酯弹性混凝土及其制备方法 |
-
2023
- 2023-04-06 CN CN202310356744.6A patent/CN116444208A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1179820A (ja) * | 1997-09-08 | 1999-03-23 | Asahi Glass Co Ltd | ポリウレタン系セメント組成物 |
| KR100892247B1 (ko) * | 2007-11-09 | 2009-04-09 | 진도화성주식회사 | 친환경성 폴리우레탄계-시멘트 조성물 |
| CN103980584A (zh) * | 2014-05-09 | 2014-08-13 | 山西省交通科学研究院 | 一种桥梁伸缩缝过渡区灌注料及其制备方法和施工工艺 |
| CN105523733A (zh) * | 2014-10-27 | 2016-04-27 | 重庆文阳建筑工程咨询有限公司 | 柔性增强型水泥混凝土 |
| CN104926239A (zh) * | 2015-06-22 | 2015-09-23 | 内蒙古科技大学 | 一种掺废旧橡胶粉的塑钢纤维增强轻骨料混凝土及制备方法 |
| CN107879695A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-04-06 | 北京煜煌科技有限公司 | 一种适用于市政工程中桥梁伸缩缝制作的混凝土 |
| CN110540767A (zh) * | 2018-05-29 | 2019-12-06 | 郑月友 | 一种路桥专用防水涂料及制备方法 |
| CN109021203A (zh) * | 2018-08-24 | 2018-12-18 | 上海华峰新材料研发科技有限公司 | 整治高铁路基翻浆冒泥病害的聚氨酯材料及其制备方法 |
| CN109111176A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-01-01 | 陈洪军 | 一种使用性能好的路面修补材料及其制备方法 |
| CN114478995A (zh) * | 2022-02-15 | 2022-05-13 | 中国林业科学研究院生态保护与修复研究所 | 一种高韧性蓖麻油基互穿网络型聚合物路面材料及其制备方法 |
| CN114873976A (zh) * | 2022-06-23 | 2022-08-09 | 重庆市智翔铺道技术工程有限公司 | 一种聚氨酯弹性混凝土及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 郭庆等: "预处理方式对橡胶混凝土硬化性能的影响", 《广东建材》, no. 8, 31 December 2015 (2015-12-31), pages 17 - 20 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104030642B (zh) | 一种纤维混凝土 | |
| CN108424087B (zh) | 一种地聚合物基水泥路面裂缝快速修补材料及其制备方法和应用 | |
| CN113480271B (zh) | 一种混凝土路面修补材料 | |
| CN104129958A (zh) | 一种高强抗裂混凝土材料 | |
| CN102557555A (zh) | 一种矿物纤维改性的橡胶柔性混凝土 | |
| CN114380562B (zh) | 一种防冻再生混凝土的制备方法及防冻再生混凝土 | |
| CN111908867A (zh) | 一种frp筋废弃橡胶掺混的海水海砂超高性能混凝土梁 | |
| CN110218030A (zh) | 一种抗冻混凝土及其制备方法 | |
| CN112876173A (zh) | 一种超高性能混凝土电杆及其生产方法 | |
| CN112341104A (zh) | 高性能路用橡胶混凝土及其制备方法 | |
| CN111533513A (zh) | 超高性能混凝土、电杆及其制备方法 | |
| Peng et al. | The fabricating methods, properties and engineering applications of foamed concrete with polyurethane: a review | |
| CN111662050A (zh) | 一种高强度自修复透水混凝土的制备方法 | |
| CN116444208A (zh) | 一种环保型快凝废橡胶粉、蓖麻油基聚氨酯混凝土及其制备方法 | |
| CN111392738B (zh) | 一种使用改性稻壳灰制备高抗冲刷纳米二氧化硅混凝土的方法 | |
| CN108203280A (zh) | 一种低弹高强伸缩缝锚固复合材料 | |
| CN116003023A (zh) | 一种改性玻璃纤维粉增强型聚氨酯混凝土及其制备方法 | |
| CN116835914A (zh) | 一种再生骨料混凝土及其制备方法 | |
| CN114620974B (zh) | 一种抗裂保温的再生橡胶砂浆及其制备方法 | |
| CN116283168A (zh) | 一种自应力沙漠砂超高延性混凝土及其制备方法 | |
| CN110922091B (zh) | 混凝土改性用双组分聚氨酯组合物及其制备方法 | |
| CN113277770B (zh) | 一种具有增强效果的改性亚麻纤维的制备方法及应用 | |
| CN114790101A (zh) | 一种免蒸养无锈蚀轻质超高性能混凝土井盖及其制备方法 | |
| CN115073036B (zh) | 一种增韧功能填料及使用其的路桥工程用高韧性混凝土 | |
| CN115974466B (zh) | 一种超高强混凝土及其制备方法 |
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 |