CN107311571A - 纳米增强trc复合材料的制备方法 - Google Patents

纳米增强trc复合材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107311571A
CN107311571A CN201710620146.XA CN201710620146A CN107311571A CN 107311571 A CN107311571 A CN 107311571A CN 201710620146 A CN201710620146 A CN 201710620146A CN 107311571 A CN107311571 A CN 107311571A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nanometer
trc
preparation
composites
strengthens
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
Application number
CN201710620146.XA
Other languages
English (en)
Inventor
郑智洪
朱德举
周航
欧长红
李时雨
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.)
Hunan Dongfanghong Residential Industry Co Ltd
HUNAN DONGFANGHONG CONSTRUCTION GROUP CO Ltd
Original Assignee
Hunan Dongfanghong Residential Industry Co Ltd
HUNAN DONGFANGHONG CONSTRUCTION GROUP 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 Hunan Dongfanghong Residential Industry Co Ltd, HUNAN DONGFANGHONG CONSTRUCTION GROUP CO Ltd filed Critical Hunan Dongfanghong Residential Industry Co Ltd
Priority to CN201710620146.XA priority Critical patent/CN107311571A/zh
Publication of CN107311571A publication Critical patent/CN107311571A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/1025—Coating to obtain fibres used for reinforcing cement-based products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/1095—Coating to obtain coated fabrics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/12—General methods of coating; Devices therefor
    • C03C25/14—Spraying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/12—General methods of coating; Devices therefor
    • C03C25/16—Dipping
    • 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
    • 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
    • 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
    • C04B2111/34—Non-shrinking or non-cracking materials
    • C04B2111/343—Crack resistant materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Reinforcement Elements For Buildings (AREA)

Abstract

本发明公开了一种纳米增强TRC复合材料的制备方法，具体步骤如下：步骤一、将环氧树脂与固化剂混合，然后向混合物中加入纳米增强物充分混合，充分混合后将耐碱玻璃纤维编织网浸入环氧树脂和固化剂的混合物中，或者将混合物涂刷到纤维编织网的表面；步骤二、将混凝土配料搅拌，搅拌过程中加入短切纤维；步骤三、将步骤一制备好的耐碱玻璃纤维编织网放在模板内，浇筑步骤二中配置的混凝土浆液，硬化后脱模养护。本发明通过纳米材料的加入以增强复合材料的抗弯性能和抗压强度，同时通过纳米材料的加入还可以在宏观和微观尺度上减少开裂和裂缝宽度。

Description

纳米增强TRC复合材料的制备方法
技术领域
本发明属于水泥基复合材料增强方法，尤其涉及一种纳米增强TRC复合材料的制备方法。
背景技术
混凝土作为当代土木工程中应用最多的建筑材料，广泛应用于水利、交通、建筑、港口等工程，其使用已有100多年的历史。我国自建国后大规模兴建的混凝土工程也已经历了半个多世纪的历史。其在大自然物理、化学及生物的作用下多已进入老化期。各种病毒如开裂、碳化、冻融剥蚀等严重影响了混凝土结构的正常使用。因此对于混凝土结构设施的维护、修复和加固已成为我国面临的新问题。随着大规模、极限环境条件下使用混凝土的情况越来越多，混凝土自身存在的问题需要我们去逐渐认识和改进。如果不能妥善、有效地解决混凝土存在的一些问题，将很难大幅拓展混凝土的用途。只有提高混凝土结构的耐久性，延长使用寿命、才能降低维修翻新的费用、减少能源消耗、节约材料、从而充分地利用资源保护生态环境、实现符合低碳减排型可持续发展的基本国策。
纤维编织网增强混凝土(Textile Reinforced Concrete)是一种新型复合建筑材料，它将纤维编织网放置于精细混凝土中，因而纤维的放置方向是可控的，使纤维的强度得到了充分利用。TRC具有承载力高、延性好、既薄又轻等优点，而且耐腐蚀，无磁干扰。TRC中纤维编织网有耐碱玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维等，由于纤维的耐腐蚀性，因而纤维编织网增强混凝土不用考虑纤维保护层厚度的要求，结构构件的厚度主要取决于纤维网的锚固层厚度，即只需要纤维编织网增强混凝土不发生剥离破坏,混凝土构件的厚度可以达到10～20mm，这是钢筋混凝土构件所无法实现的。鉴于TRC的构件很薄，因而用于加固构件并不会使结构的自重增加很多，同时可以提高构件的极限承载力，减小裂缝的宽度。但是目前的纤维编织网增强混凝土在使用过程中易出现裂缝，并且变形能力弱、抗弯强度不好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用纳米增强TRC复合材料，达到控制水泥基复合材料裂缝、大幅度提高TRC复合材料的变形能力、抗弯强度，具备较高的抗拉强度的制备方法。
本发明提供了一种纳米增强TRC复合材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一、将环氧树脂与固化剂混合，然后向混合物中加入纳米增强物充分混合，充分混合后将耐碱玻璃纤维编织网浸入环氧树脂和固化剂的混合物中，或者将混合物涂刷到纤维编织网的表面；
步骤二、将混凝土配料搅拌，搅拌过程中加入短切纤维；
步骤三、将步骤一制备好的耐碱玻璃纤维编织网放在模板内，浇筑步骤二中配置的混凝土浆液，硬化后脱模养护。
作为优选，在一个具体实施例中，使所述步骤一中环氧树脂与固化剂混合按2.2:1至2.8:1的比例混合。
进一步的，使所述步骤一中的纳米增强物为纳米硅灰，纳米硅灰的参入量大于0.15％。
进一步的，使所述步骤二中混凝土配料：硅酸盐水泥P·C325 470kg/m3，二级粉煤灰236kg/m3，平均粒径0.11-0.16μm的矿粉38kg/m3，Sika三代塑剂3.2kg/m3，粒径0-1.2mm的标准砂1380kg/m3，自来水168kg/m3。
在一个具体实施方式中，所述步骤二中加入的短切纤维包括钢纤维和玻璃纤维。
更进一步的，使所述钢纤维的长度为6mm。
更进一步的，使所述玻璃纤维的长度为12mm。
为了保证纤维编织网和基体的粘结，使所述多层耐碱玻璃纤维的层间距在5mm以上。
本发明通过纳米增强物的加入以增强复合材料的抗弯性能和抗压强度，同时通过纳米材料的加入还可以在宏观和微观尺度上减少开裂和裂缝宽度，解决钢筋混凝土的腐蚀问题，特别适合腐蚀环境下混凝土结构的增强和加固，减少了维修费用。
具体实施方式
优选实施例一，本实施例提供的这种纳米增强TRC复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将环氧树脂与固化剂按10:4的比例混合，再将纳米硅灰掺入到混合物中，纳米硅灰的参入量为0.2％，充分混合后将耐碱玻璃纤维编织网浸入环氧树脂、固化剂和纳米硅灰的混合物中；
(2)将混凝土配料：硅酸盐水泥P·C325 470kg/m3，二级粉煤灰236kg/m3，平均粒径0.11-0.16μm的矿粉38kg/m3，Sika三代塑剂3.2kg/m3，粒径0-1.2mm的标准砂1380kg/m3，自来水168kg/m3；搅拌过程中加入6毫米的钢纤维和12毫米的玻璃纤维；
(3)在环氧树脂硬化后，将四层(1)中制备好的耐碱玻璃纤维编织网放在模板内，相邻两层耐碱玻璃纤维编织网之间层间距大于5mm，浇筑(2)中的混凝土待其硬化后脱模养护。
本实施例利用掺有6mm钢纤维和12mm玻璃纤维的水泥砂浆作TRC复合材料的基体；在短切纤维埋入水泥砂浆中之前，应先将玻璃纤维编织网用环氧树脂浸渍或涂刷，以提高纤维编织网和基体的粘结；再将环氧树脂和固化剂按10：4的比例混合,将纳米硅灰掺入到混合物中搅拌，待其充分混合后，将玻璃纤维编织网浸入环氧树脂和固化剂的混合物中或利用刷子涂刷在纤维编织网的表面。增强所用的耐碱玻璃纤维为4层。制备处的产品可以在宏观和微观尺度上减少开裂和裂缝宽度，这一点可以解决钢筋混凝土的腐蚀问题，特别适合腐蚀环境下混凝土结构的增强和加固，减少了维修费用；添加纳米材料的水泥基复合材料的抗弯性能和抗压强度得到增强，即使参入量低至0.15％，其增强效果也比较明显。

Claims (8)

1.一种纳米增强TRC复合材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一、将环氧树脂与固化剂混合，然后向混合物中加入纳米增强物充分混合，充分混合后将耐碱玻璃纤维编织网浸入环氧树脂和固化剂的混合物中，或者将混合物涂刷到纤维编织网的表面；
步骤二、将混凝土配料搅拌，搅拌过程中加入短切纤维；
步骤三、将步骤一制备好的耐碱玻璃纤维编织网放在模板内，浇筑步骤二中配置的混凝土浆液，硬化后脱模养护。
2.根据权利要求1所述的纳米增强TRC复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤一中环氧树脂与固化剂混合按2.2:1至2.8:1的比例混合。
3.根据权利要求1所述的纳米增强TRC复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤一中的纳米增强物为纳米硅灰，纳米硅灰的参入量大于0.15％。
4.根据权利要求1所述的纳米增强TRC复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤二中混凝土配料：硅酸盐水泥P·C325 470kg/m3，二级粉煤灰236kg/m3，平均粒径0.11-0.16μm的矿粉38kg/m3，Sika三代塑剂3.2kg/m3，粒径0-1.2mm的标准砂1380kg/m3，自来水168kg/m3。
5.根据权利要求1所述的纳米增强TRC复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤二中加入的短切纤维包括钢纤维和玻璃纤维。
6.根据权利要求5所述的纳米增强TRC复合材料的制备方法，其特征在于：所述钢纤维的长度为6mm。
7.根据权利要求5所述的纳米增强TRC复合材料的制备方法，其特征在于：所述玻璃纤维的长度为12mm。
8.根据权利要求1所述的纳米增强TRC复合材料的制备方法，其特征在于：所述多层耐碱玻璃纤维的层间距在5mm以上。
CN201710620146.XA 2017-07-26 2017-07-26 纳米增强trc复合材料的制备方法 Pending CN107311571A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710620146.XA CN107311571A (zh) 2017-07-26 2017-07-26 纳米增强trc复合材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710620146.XA CN107311571A (zh) 2017-07-26 2017-07-26 纳米增强trc复合材料的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107311571A true CN107311571A (zh) 2017-11-03

Family

ID=60174941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710620146.XA Pending CN107311571A (zh) 2017-07-26 2017-07-26 纳米增强trc复合材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107311571A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108532981A (zh) * 2018-05-07 2018-09-14 中国矿业大学 一种提高多叶砖砌体墙抗震性能的trc的加固方法
CN109133799A (zh) * 2018-09-27 2019-01-04 武汉普卫思建材科技有限公司 一种光影图像混凝土建材的制备方法
CN114907077A (zh) * 2022-06-07 2022-08-16 浙江建设职业技术学院 一种纤维编织网增强纳米水泥基复合材料及其制备方法
CN115534431A (zh) * 2022-10-11 2022-12-30 天津工业大学 一种连续织物增强砂浆复合材料及其制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108532981A (zh) * 2018-05-07 2018-09-14 中国矿业大学 一种提高多叶砖砌体墙抗震性能的trc的加固方法
WO2019214187A1 (zh) * 2018-05-07 2019-11-14 中国矿业大学 一种提高多叶砖砌体墙抗震性能的trc的加固方法
CN109133799A (zh) * 2018-09-27 2019-01-04 武汉普卫思建材科技有限公司 一种光影图像混凝土建材的制备方法
CN114907077A (zh) * 2022-06-07 2022-08-16 浙江建设职业技术学院 一种纤维编织网增强纳米水泥基复合材料及其制备方法
CN115534431A (zh) * 2022-10-11 2022-12-30 天津工业大学 一种连续织物增强砂浆复合材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021003860A1 (zh) 一种可拼装永久性模板叠合frp筋海水海砂再生混凝土梁及其制作方法
CN106836622B (zh) 一种纤维复合材料多功能免拆模板及其制备方法
CN104675141B (zh) 一种frp管约束水泥基复合材料加固墩柱结构
CN101481930B (zh) 纤维编织网复合钢筋增强混凝土的建筑结构及其制备方法
CN107311571A (zh) 纳米增强trc复合材料的制备方法
CN103964767B (zh) 一种水泥基复合材料及修补混凝土裂缝的方法
CN105888283A (zh) Frp网格增强ecc条带加固钢筋混凝土剪力墙结构的方法
CN105781141B (zh) 一种用于混凝土受弯构件加固的纤维编织网增强水泥基复合板材及其制作方法
CN107447646B (zh) 一种钢-连续纤维复合筋ecc-混凝土复合柱/桥墩的制备方法
CN205063178U (zh) 水泥基复合材料组合梁构件
WO2019214187A1 (zh) 一种提高多叶砖砌体墙抗震性能的trc的加固方法
CN106927761A (zh) 掺加铁尾矿砂、硅灰和玄武岩纤维的高性能混凝土
CN107304634A (zh) 一种高强不锈钢丝网增强ecc加固混凝土结构
CN103964795A (zh) 一种纤维编织网增强水泥基复合材料及其制备方法
CN105888132A (zh) 一种纤维增强复合材料筋混凝土复合梁
CN103993752A (zh) 一种用于恶劣环境下混凝土结构的修复加固方法
CN104878875B (zh) 一种frp筋超高性能混凝土盖板及其制备方法
CN108824696A (zh) 一种frp筋海水海砂-uhdcc复合梁及其施工方法
EP2440504B1 (en) Cementitious mortar and method for improved reinforcement of building structures
Jonsung et al. Sustainable concrete technology
WO2019153715A1 (zh) 一种trc内壁格栅式永久性模板制作方法
CN206521954U (zh) 一种钢筋混凝土剪力墙加固装置
CN202945816U (zh) 一种高延性纤维混凝土加固的砌体窗间墙
CN104763163A (zh) 一种e玻纤织物增强磷酸镁水泥基混凝土薄板加固rc梁的加固方法及工艺
CN107795071A (zh) 一种非粘结性超高韧性水泥基复合材料功能梯度梁及方法

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20171103