高效混凝土複合材料的製作方法

2023-10-06 17:28:54

高效混凝土複合材料的製作方法
【專利摘要】本發明公開一種高效混凝土複合材料，由水泥、β基磺酸鈉甲醛縮合物、摻合料、砂、水、氧化鎂、纖維及外加劑組成，氧化鎂為水泥總重量的5％～10％。本發明提供的高效混凝土複合材料，具有長期耐久性，纖維的添加使其具有良好的韌性及抗拉性；本發明材料利於大批量施工，可以廣泛應用於土木、水利、市政交通、海洋軍工等領域的混凝土結構。
【專利說明】高效混凝土複合材料【技術領域】[0001]本發明涉及建築工程材料【技術領域】，具體是一種高效混凝土複合材料。【背景技術】[0002]近年來，隨著城市化的進程、城鄉一體化建設不斷加快，混凝土複合材料的作用日趨重要。而眾所周知，水泥混凝土材料是當今最大宗的建築材料之一，在我們生活中，混凝土無處不在。無論是道路、橋梁、建築、港口、碼頭、大壩、機場，還是南極的考察站和海洋的鑽井平臺，人們時時刻刻都可以接觸到它，科學家還在研究將水泥混凝土材料用於外層空間。隨著科學技術的發展，人們對工程技術、工程質量和建築物使用壽命的要求愈來愈高。 使用混凝土複合材料是提高和改善混凝土各項性能、滿足工程耐久性要求的最佳、最有效、 最易行的途徑之一。[0003]目前，市場上供應的混凝土複合材料品種繁多，在實際使用中存在一些缺陷:一是泌水率大，影響其質量均勻性能；二是對水泥品種的適應性差，易造成混凝土的早凝問題， 影響工程正常施工，如何既能夠在不增大泌水率的前提下提高混凝土的流動性，又能在不會造成混凝土早凝的前提下適應不同水泥品種加工商品混凝土，是解決商品混凝土現代化施工中的一個特出問題。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是克服上述已有的缺陷，提供一種高效混凝土複合材料。[0005]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:提供了一種高效混凝土複合材料， 由水泥、β基磺酸鈉甲醛縮合物、摻合料、砂、水、氧化鎂、纖維及外加劑組成，氧化鎂為水泥總重量的5%~10%。[0006]進一步的，各原料重量配比如下:水泥:300~800重量份；β基磺酸鈉甲醛縮合物:60~100重量份；摻合料:200~600重量份；砂:400~1000重量份；水:264~ 528重量份；纖維:10~70重量份；外加劑:4~10重量份。[0007]進一步的，所述摻合料為粉煤灰或鐵礦渣。[0008]進一步的，所述纖維為聚乙烯醇纖維、聚丙烯纖維、聚酯纖維和鋼纖維中的一種或多種。[0009]進一步的，所述纖維長度為4mm~18mm,直徑為12μηι~38μηι,彈性模量為 2500MPa ~30GPa。[0010]進一步的，對所述聚乙烯醇纖維表面進行親油處理得改性聚乙烯醇纖維:將所述聚乙烯醇纖維浸泡在質量分數為2%~3%矽烷偶聯劑溶液，24~48小時後取出並室溫晾乾，在潤滑油中浸泡12~24小時進行表面塗油處理後，取出晾乾，放置備用。[0011]進一步的，所述β基磺酸鈉甲醛縮合物是由下述重量比組成:工業萘0.2~0.8，濃硫酸0.3~0.6，甲醛 0.2~0.5，液鹼0.3~0.6，氫氧化鈣0.1~0.3。[0012]進一步的，所述砂為中細砂，粒度為150~3000μπι。[0013]進一步的，所述水泥為普通矽酸鹽水泥和硫鋁酸鹽水泥中的一種或兩種混合。[0014]進一步的，所述外加劑為四氧化三鐵、磷酸二氫鹽、磷酸一氫鹽、酒石酸、氨基三亞甲基磷酸中的一種或幾種的混合物。[0015]本發明的有益效果是，本發明提供的高效混凝土複合材料，具有長期耐久性，纖維的添加使其具有良好的韌性及抗拉性；可選擇普通的聚乙烯醇纖維，結合了纖維脫粘拔出和纖維拉斷破壞方式，對普通聚乙烯醇纖維表面進行親油處理，使得纖維在拉拔過程中做出最大的功，達到最好的增強增韌的效果。本發明材料利於大批量施工，可以廣泛應用於土木、水利、市政交通、海洋軍工等領域的混凝土結構。【具體實施方式】[0016]下面給出本發明較佳實施例，以詳細說明本發明的技術方案。[0017]實施例一:高效混凝土複合材料，由水泥、β基磺酸鈉甲醛縮合物、摻合料、砂、水、氧化鎂、纖維及外加劑組成，氧化鎂為水泥總重量的5% ;各原料重量配比如下:水泥:300重量份；β基磺酸鈉甲醛縮合物:60重量份；摻合料:200重量份；砂:400重量份；水:264重量份；纖維:10 重量份；外加劑:4重量份；所述摻合料為粉煤灰或鐵礦渣；所述纖維為聚乙烯醇纖維、聚丙烯纖維、聚酯纖維和鋼纖維中的一種或多種；所述纖維長度為4mm，直徑為12 μ m，彈性模量為2500MPa ;對所述聚乙烯醇纖維表面進行親油處理得改性聚乙烯醇纖維:將所述聚乙烯醇纖維浸泡在質量分數為2%矽烷偶聯劑溶液，24小時後取出並室溫晾乾，在潤滑油中浸泡12小時進行表面塗油處理後，取出晾乾，放置備用；所述β基磺酸鈉甲醛縮合物是由下述重量比組成:工業萘0.2，濃硫酸0.3，甲醛0.2，液鹼0.3，氫氧化鈣0.1 ;所述砂為中細砂，粒度為150 ;所述水泥為普通矽酸鹽水泥和硫鋁酸鹽水泥中的一種或兩種混合；所述外加劑為四氧化三鐵、磷酸二氫鹽、磷酸一氫鹽、酒石酸、氨基三亞甲基磷酸中的一種或幾種的混合物。[0018]實施例二:高效混凝土複合材料，由水泥、β基磺酸鈉甲醛縮合物、摻合料、砂、水、氧化鎂、纖維及外加劑組成，氧化鎂為水泥總重量的10%;各原料重量配比如下:水泥:800重量份；β基磺酸鈉甲醛縮合物:100重量份；摻合料:600重量份；砂:1000重量份；水:528重量份；纖維:70重量份；外加劑:10重量份；所述摻合料為粉煤灰或鐵礦渣；所述纖維為聚乙烯醇纖維、聚丙烯纖維、聚酯纖維和鋼纖維中的一種或多種；所述纖維長度為18mm， 直徑為38 μ m，彈性模量為30GPa ;對所述聚乙烯醇纖維表面進行親油處理得改性聚乙烯醇纖維:將所述聚乙烯醇纖維浸泡在質量分數為3%矽烷偶聯劑溶液，48小時後取出並室溫晾乾，在潤滑油中浸泡24小時進行表面塗油處理後，取出晾乾，放置備用；所述β基磺酸鈉甲醛縮合物是由下述重量比組成:工業萘0.8，濃硫酸0.6，甲醛0.5，液鹼0.6，氫氧化鈣0.3 ;所述砂為中細砂，粒度為3000 μ m ;所述水泥為普通矽酸鹽水泥和硫鋁酸鹽水泥中的一種或兩種混合；所述外加劑為四氧化三鐵、磷酸二氫鹽、磷酸一氫鹽、酒石酸、氨基三亞甲基磷酸中的一種或幾種的混合物。[0019]實施例三:`高效混凝土複合材料，由水泥、β基磺酸鈉甲醛縮合物、摻合料、砂、水、氧化鎂、纖維及外加劑組成，氧化鎂為水泥總重量的8%;各原料重量配比如下:水泥:500重量份；β基磺酸鈉甲醛縮合物:80重量份；摻合料:400重量份；砂:800重量份；水:350重量份；纖維: 50重量份；外加劑:7重量份；所述摻合料為粉煤灰或鐵礦渣；所述纖維為聚乙烯醇纖維、 聚丙烯纖維、聚酯纖維和鋼纖維中的一種或多種；所述纖維長度為14mm，直徑為20μπι，彈性模量為3500GPa ;對所述聚乙烯醇纖維表面進行親油處理得改性聚乙烯醇纖維:將所述聚乙烯醇纖維浸泡在質量分數為2%矽烷偶聯劑溶液，30小時後取出並室溫晾乾，在潤滑油中浸泡20小時進行表面塗油處理後，取出晾乾，放置備用；所述β基磺酸鈉甲醛縮合物是由下述重量比組成:工業萘0.5，濃硫0.4，甲醛0.3，液鹼0.5，氫氧化鈣0.2 ;所述砂為中細砂，粒度為1500 μ m ;所述水泥為普通矽酸鹽水泥和硫鋁酸鹽水泥中的一種或兩種混合； 所述外加劑為四氧化三鐵、磷酸二氫鹽、磷酸一氫鹽、酒石酸、氨基三亞甲基磷酸中的一種或幾種的混合物。[0020]本發明的有益效果是，本發明提供的高效混凝土複合材料，具有長期耐久性，纖維的添加使其具有良好的韌性及抗拉性；可選擇普通的聚乙烯醇纖維，結合了纖維脫粘拔出和纖維拉斷破壞方式，對普通聚乙烯醇纖維表面進行親油處理，使得纖維在拉拔過程中做出最大的功，達到最好的增強增韌的效果。本發明材料利於大批量施工，可以廣泛應用於土木、水利、市政交通、海洋軍工等領域的混凝土結構。[0021]以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的範圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術`性範圍並不局限於說明書上的內容，必須要根據權利要求範圍來確定其技術性範圍。
【權利要求】
1.高效混凝土複合材料，其特徵在於，由水泥、β基磺酸鈉甲醛縮合物、摻合料、砂、 水、氧化鎂、纖維及外加劑組成，氧化鎂為水泥總重量的5%~10%。
2.根據權利要求1所述的高效混凝土複合材料，其特徵在於，各原料重量配比如下: 水泥:300~800重量份；β基磺酸鈉甲醛縮合物:6(Tl00重量份；摻合料:200~600 重量份；砂:400~1000重量份；水:264~528重量份；纖維:10~70重量份；外加劑:4~10重量份。
3.根據權利要求1所述的高效混凝土複合材料，其特徵在於，所述摻合料為粉煤灰或鐵礦渣。
4.根據權利要求1所述的高效混凝土複合材料，其特徵在於，所述纖維為聚乙烯醇纖維、聚丙烯纖維、聚酯纖維和鋼纖維中的一種或多種。
5.根據權利要求4所述的高效混凝土複合材料，其特徵在於，所述纖維長度為4_~ 18_，直徑為12μπι~38「111，彈性模量為250010^~30GPa。
6.根據權利要求4所述的高效混凝土複合材料，其特徵在於，對所述聚乙烯醇纖維表面進行親油處理得改性聚乙烯醇纖維:將所述聚乙烯醇纖維浸泡在質量分數為2%~3% 矽烷偶聯劑溶液，24~48小時後取出並室溫晾乾，在潤滑油中浸泡12~24小時進行表面塗油處理後，取出晾乾，放置備用。
7.根據權利要求1~6任一所述的高效混凝土複合材料，其特徵在於，所述β基磺酸鈉甲醛縮合物是由下述重量比組成:工業萘0.2~0.8，濃硫酸0.3~0.6，甲醛0.2 ~0.5,液喊0.3~0.6,氧氧化0.1~0.3。
8.根據權利要求1~6任一所述的高效混凝土複合材料，其特徵在於，所述砂為中細砂，粒度為150~3000 μ m。
9.根據權利要求1~6任一所述的高效混凝土複合材料，其特徵在於，所述水泥為普通矽酸鹽水泥和硫鋁酸鹽水泥中的一種或兩種混合。
10.根據權利要求1~6任一所述的高效混凝土複合材料，其特徵在於，所述外加劑為四氧化三鐵、磷酸二氫鹽、磷酸一氫鹽、酒石酸、氨基三亞甲基磷酸中的一種或幾種的混合物。
【文檔編號】C04B28/04GK103496921SQ201310448763
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月28日 優先權日:2013年9月28日
【發明者】徐海東, 王學增, 田學勝, 李友軍, 金兆應, 谷彬芳 申請人:張家港市山牧新材料技術開發有限公司