CN117886569A - 一种预制件用多组分混凝土及其生产方法 - Google Patents
一种预制件用多组分混凝土及其生产方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117886569A CN117886569A CN202311836382.7A CN202311836382A CN117886569A CN 117886569 A CN117886569 A CN 117886569A CN 202311836382 A CN202311836382 A CN 202311836382A CN 117886569 A CN117886569 A CN 117886569A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- concrete
- parts
- water
- multicomponent
- viscosity
- 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
Links
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims abstract description 78
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims abstract description 56
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 32
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims abstract description 32
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims abstract description 28
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 27
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 claims abstract description 25
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims abstract description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 17
- FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N methacrylamide Chemical compound CC(=C)C(N)=O FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000003469 silicate cement Substances 0.000 claims abstract description 9
- GTDPSWPPOUPBNX-UHFFFAOYSA-N ac1mqpva Chemical compound CC12C(=O)OC(=O)C1(C)C1(C)C2(C)C(=O)OC1=O GTDPSWPPOUPBNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- RWIGWWBLTJLKMK-UHFFFAOYSA-N diethoxyphosphorylmethanol Chemical compound CCOP(=O)(CO)OCC RWIGWWBLTJLKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- JFNLZVQOOSMTJK-KNVOCYPGSA-N norbornene Chemical compound C1[C@@H]2CC[C@H]1C=C2 JFNLZVQOOSMTJK-KNVOCYPGSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 48
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 34
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 17
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 15
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 11
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 claims description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 5
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N p-toluenesulfonic acid Substances CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 238000002390 rotary evaporation Methods 0.000 claims description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 claims description 3
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 3
- 125000005489 p-toluenesulfonic acid group Chemical group 0.000 claims description 2
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000011178 precast concrete Substances 0.000 abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 9
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 7
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 6
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 6
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 5
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 description 4
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 3
- 239000011210 fiber-reinforced concrete Substances 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 3
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010016807 Fluid retention Diseases 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 2
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 2
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M potassium bromide Chemical compound [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- BBDGAWXKWFEALF-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyethoxy(methyl)phosphinic acid Chemical compound CP(O)(=O)OCCO BBDGAWXKWFEALF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 description 1
- 230000003679 aging effect Effects 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical group 0.000 description 1
- 125000002490 anilino group Chemical group [H]N(*)C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- VDNRGELAQDCRPO-UHFFFAOYSA-N diethyl hydroxymethyl phosphate Chemical compound CCOP(=O)(OCC)OCO VDNRGELAQDCRPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000004356 hydroxy functional group Chemical group O* 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- -1 hydroxymethyl diethyl phosphonate Chemical compound 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007142 ring opening reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000011895 specific detection Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002025 wood fiber 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
- 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)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
本发明涉及混凝土技术领域，公开了一种预制件用多组分混凝土及其生产方法，该种预制件用多组分混凝土，包括以下原料：天然河砂、碎石、硅酸盐水泥、粉煤灰、水；还包括耐腐蚀增强纤维、降粘保水添加剂；其中耐腐蚀增强纤维是以麦饭石纤维为核，以聚苯胺与羟甲基膦酸二乙酯为壳的具有壳核结构的纤维；降粘保水添加剂是由聚乙烯醇依次与降冰片烯二酸酐、甲基丙烯酰胺反应制得的添加剂，通过本发明制备出来的预制件用混凝土具有优异的流动性以及抗压能力，能够显著增强预制件的力学强度，拓宽预制件使用领域，满足多个领域对预制件的质量要求。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，具体涉及一种预制件用多组分混凝土及其生产方法。
背景技术
预制件用混凝土是指预制件在制备过程中使用的混凝土，是以水泥作为胶凝材料与砂、石等骨料混合而成的建筑材料，预制件用混凝土的性能直接决定了预制件的质量，相比较于普通的混凝土，预制件用混凝土需要具有更高的流动性，以免在浇筑过程中，因为混凝土的流动性差，导致混凝土中产生气泡和孔隙，影响到混凝土的密实度与力学强度，从而导致制成的预制件质量差，难以满足建筑工程的需求，在预制件的使用以及运输过程中，预制件需要承受一定的载荷和压力，这就要求预制件用混凝土需要具有较高的抗压强度，从而保证预制件在长期的使用过程中能够保持性能的稳定，避免出现变形、开裂等问题。
目前增强预制件用混凝土的最常见的方式之一就是在混凝土中加入纤维，通过纤维与混凝土之间的相互作用，能够提高混凝土的抗压强度，从而提升预制件的质量，但是纤维在混凝土中容易受到腐蚀，影响到纤维增强混凝土的时效性，公开号为CN104058646B的专利公开了一种木质纤维混凝土及其制备方法，该专利使用木质纤维增强了混凝土的性能，使得制备出来的混凝土具有优异的防水、抗压、抗折、防锈等性能，和易性好可塑性高，但是该专利并没有对木质纤维进行耐腐蚀处理，在混凝土环境中，木质纤维容易被腐蚀，一段时间后，混凝土的抗压强度会受到影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种预制件用多组分混凝土及其生产方法，解决了以下几点技术问题：(1)预制件用混凝土中粉煤灰等掺合料的加入容易导致混凝土流动性变差，影响混凝土的密实度与整体性，降低混凝土的抗压能力和耐久性，导致预制件质量较差的问题；(2)使用纤维增强混凝土时，纤维在混凝土中容易被腐蚀，降低纤维补强混凝土时效性的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种预制件用多组分混凝土，包括以下重量份的原料：200-300份天然河砂、300-400份碎石、150-250份硅酸盐水泥、50-80份粉煤灰、120-200份水；还包括15-20份耐腐蚀增强纤维、10-20份降粘保水添加剂；所述耐腐蚀增强纤维是以麦饭石纤维为核，以聚苯胺与羟甲基膦酸二乙酯为壳的具有壳核结构的纤维；所述降粘保水添加剂是由聚乙烯醇依次与降冰片烯二酸酐、甲基丙烯酰胺反应制得的添加剂。
进一步地，所述天然河砂的粒径为1-6mm；所述碎石的粒径为8-20mm；所述硅酸盐水泥为普通硅酸盐水泥；所述粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰。
进一步地，所述耐腐蚀增强纤维的制备方法，包括以下步骤：
S1:将引发剂与盐酸溶液混合搅拌，形成混合液备用，将麦饭石纤维置于***中，超声分散1-2h，加入苯胺，继续超声分散0.5-1h后，滴加混合液，搅拌2-3h后，0-4℃下冰浴反应8-10h,过滤、洗涤、干燥后得到聚苯胺包覆麦饭石纤维；
S2:将聚苯胺包覆麦饭石纤维置于四氢呋喃中，超声分散1-3h后，加入羟甲基膦酸二乙酯，磁力搅拌2-5h，静置1-1.5h后抽滤、洗涤、真空干燥，收集产物后得到耐腐蚀增强纤维。
本方案中，麦饭石纤维表面的硅羟基与苯胺结构中的氨基发生相互作用，将苯胺附着在麦饭石纤维表面，再在引发剂的作用下，苯胺发生原位聚合反应，在麦饭石纤维表面包覆聚苯胺，再在聚苯胺包覆的麦饭石纤维表面，利用聚苯胺在溶液中带的正电荷与带负电的羟甲基膦酸二乙酯发生静电吸附作用，在麦饭石纤维表面再组装一层磷酸酯基团，得到包覆有聚苯胺以及磷酸酯基团的耐腐蚀增强纤维。该种耐腐蚀增强纤维以麦饭石纤维为基体材料，麦饭石纤维能够有效的改善混凝土的微观结构，具有较高的韧性，能够有效的增强混凝土的体积密度和紧实度，从而提升混凝土的抗压强度，并且在混凝土受到外力作用时，麦饭石纤维可以起到搭桥的作用，缓解应力变化，减少裂缝的产生，其表面包覆的聚苯胺具有优异的耐腐蚀性能，能够对麦饭石纤维起到保护作用，同时其表面包覆的磷酸酯基团则能够在碱性环境下与氢氧化物产生离子交换反应，降低碱性物质浓度，对其产生消耗作用，提升混凝土的耐久性，并且与聚苯胺产生协同作用，延缓麦饭石纤维的腐蚀进程提升麦饭石纤维在混凝土中使用的时效性，从而提升混凝土的使用寿命。
进一步地，步骤S1中，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的任意一种。
进一步地，步骤S1中，所述麦饭石纤维直径为6-15μm，长度为5-15mm。
进一步地，所述降粘保水添加剂的制备方法，包括以下步骤：
SS1:将聚乙烯醇置于二甲基亚砜中，80-85℃下充分搅拌，冷却至60-65℃，加入降冰片烯二酸酐和催化剂，反应6-8h后，旋转蒸发除去溶剂，得到改性聚乙烯醇；
SS2:将改性聚乙烯醇置于无水乙醇中，加入甲基丙烯酰胺，充分搅拌1-1.5h,加入偶氮二异丁腈，反应3-5h后，减压蒸馏，收集产物得到降粘保水添加剂。
本方案中，在催化剂的作用下，聚乙烯醇结构中的羟基和降冰片烯二酸酐结构中的酸酐基团发生开环反应，得到结构中具有多个羧基与活性烯基的改性聚乙烯醇，再在偶氮二异丁腈的引发下，改性聚乙烯醇结构中的烯基与甲基丙烯酰胺结构中的烯丙基发生自由基聚合反应，得到降粘保水添加剂。该种降粘保水添加剂以聚乙烯醇作为基体材料，聚乙烯醇能够有效的提升混凝土的保水性能，有利于混凝土内部水化，增强混凝土的紧实度，从而增强混凝土的抗压强度，降冰片烯二酸酐结构中的环状结构能够提升聚乙烯醇的耐热性，延长聚乙烯醇在混凝土高温蒸汽养护时的保水时间，并且在聚乙烯醇结构中引入多个羧基，羧基在混凝土中能够与水泥中的钙离子发生反应，生成不溶性的钙盐，延缓水泥的水化程度，并且在混凝土中起到填充的作用，多个羧基的引入还能够降低混凝土的水灰比，减少用水量，使得制备出来的降粘保水添加剂还能够作为减水剂使用，在制备混凝土时不需要额外添加减水剂，就能发挥优异的减水与保水的效果，显著提升混凝土的强度，该种降粘保水添加剂中引入的甲基丙烯酰胺则能够与水泥颗粒产生吸附作用，在水泥颗粒表面形成润滑膜，减少混凝土颗粒之间的摩擦，提升混凝土的流动性，降低混凝土中空洞出现的频率，能够有效避免混凝土在浇筑和振捣过程中出现离析现象，与羧基产生协效作用，共同增强混凝土的力学性能。
进一步地，步骤SS1中，所述催化剂为对甲苯磺酸。
进一步地，步骤SS2中，所述聚乙烯醇的重均分子量为25000-35000。
一种预制件用多组分混凝土的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将天然河砂、碎石、耐腐蚀增强纤维置于搅拌机中，混合均匀，得到混合物1；
步骤二、将硅酸盐水泥、粉煤灰加入到混合物1中，充分搅拌，得到混合物2；
步骤三、将降粘保水添加剂与水加入到混合物2中，以200-300r/min的速率搅拌1-2h,出料后得到预制件用多组分混凝土。本发明的有益效果：
本发明通过在预制件用混凝土制备过程中添加耐腐蚀增强纤维，降粘保水添加剂，使得制备出来的预制件用混凝土养护3d的抗压强度高达49MPa，养护7d的抗压强度高达67MPa，养护28d的抗压强度高达82MPa，初始坍落度最低达到215mm,2h后坍落度最低达到180mm,初始扩展度高达610mm,2h后扩展度达到510mm，具有优异的流动性以及抗压能力，能够显著增强预制件的力学强度，拓宽预制件使用领域，满足多个领域对预制件的质量要求。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1中麦饭石纤维、聚苯胺包覆麦饭石纤维与耐腐蚀增强纤维的zata电位图；
图2为本发明实施例2中改性聚乙烯醇、降粘保水添加剂的红外光谱图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
耐腐蚀增强纤维的制备
S1:将0.2g过硫酸铵与10m l浓度为1mo l/L的盐酸溶液混合搅拌，形成混合液备用，将3g麦饭石纤维置于100ml***中，超声分散1h，加入3ml苯胺，继续超声分散0.5h后，滴加混合液，搅拌2h后，0℃下冰浴反应8h,过滤、洗涤、干燥后得到聚苯胺包覆麦饭石纤维；
S2:将3.5g聚苯胺包覆麦饭石纤维置于120ml四氢呋喃中，超声分散1h后，加入2ml羟甲基膦酸二乙酯，磁力搅拌2h，静置1h后抽滤、洗涤、真空干燥，收集产物后得到耐腐蚀增强纤维。
使用MutekSPZ06型zata电位仪测试麦饭石纤维、聚苯胺包覆麦饭石纤维以及耐腐蚀增强纤维的电位值，由图1可知，麦饭石纤维的电位值为-19.8mV，zata电位为负值，聚苯胺包覆麦饭石纤维的电位值为11.6mV，zata电位为正值，耐腐蚀增强纤维的电位值为-4.7mV,zata电位为负值；由结果可知，麦饭石纤维zata电位为负值，是由于其表面具有的硅羟基在溶液中带负电导致，经过聚苯胺包覆之后，由于聚苯胺在溶液中带正电，所以聚苯胺包覆麦饭石纤维zata电位为正值，再经过羟甲基磷酸二乙酯包覆之后，羟基在溶液中带负电，导致耐腐蚀增强纤维的zata电位为负值，由上可知，聚苯胺与羟甲基膦酸二乙酯在麦饭石纤维上包覆成功。
实施例2
降粘保水添加剂的制备
SS1:将5g聚乙烯醇置于100ml二甲基亚砜中，80℃下充分搅拌，冷却至60℃，加入3g降冰片烯二酸酐和0.05g对甲苯磺酸，反应6h后，旋转蒸发除去溶剂，得到改性聚乙烯醇；
SS2:将5ml重均分子量为25000的改性聚乙烯醇置于80ml无水乙醇中，加入3g甲基丙烯酰胺，充分搅拌1h,加入0.02g偶氮二异丁腈，反应3h后，减压蒸馏，收集产物得到降粘保水添加剂。
使用傅里叶红外光谱仪，将改性聚乙烯醇与降粘保水添加剂分别与溴化钾混合研磨后制片，进行红外光谱测试，由图2可知，改性聚乙烯醇的红外光谱中，3034cm-1处为烯基中碳氢键的吸收峰，1750cm-1处为羧基中碳氧双键的吸收峰；降粘保水添加剂的红外光谱中，3416cm-1处出现氨基中氮氢键的吸收峰，1668cm-1处出现酰胺中碳氧双键的吸收峰，与改性聚乙烯醇的红外光谱相比，3034cm-1处烯基中碳氢键的吸收峰明显变小，在3416cm-1处氨基中氮氢键吸收峰与1668cm-1处酰胺中碳氧双键吸收峰的出现，说明改性聚乙烯醇结构中的烯基与甲基丙烯酰胺结构中的烯基发生了自由基聚合反应。
实施例3
预制件用混凝土的制备
步骤一、将200份天然河砂、300份碎石、15份耐腐蚀增强纤维置于搅拌机中，混合均匀，得到混合物1；
步骤二、将150份普通硅酸盐水泥、50份Ⅱ级粉煤灰加入到混合物1中，充分搅拌，得到混合物2；
步骤三、将10份降粘保水添加剂与120份水加入到混合物2中，以200r/min的速率搅拌1h,出料后得到预制件用多组分混凝土。
实施例4
预制件用多组分混凝土的制备
步骤一、将250份天然河砂、350份碎石、18份耐腐蚀增强纤维置于搅拌机中，混合均匀，得到混合物1；
步骤二、将200份普通硅酸盐水泥、70份Ⅱ级粉煤灰加入到混合物1中，充分搅拌，得到混合物2；
步骤三、将15份降粘保水添加剂与160份水加入到混合物2中，以250r/min的速率搅拌1.5h,出料后得到预制件用多组分混凝土。
实施例5
预制件用多组分混凝土的制备
步骤一、将300份天然河砂、400份碎石、20份耐腐蚀增强纤维置于搅拌机中，混合均匀，得到混合物1；
步骤二、将250份普通硅酸盐水泥、80份Ⅱ级粉煤灰加入到混合物1中，充分搅拌，得到混合物2；
步骤三、将20份降粘保水添加剂与200份水加入到混合物2中，以300r/min的速率搅拌2h,出料后得到预制件用多组分混凝土。
对比例1
预制件用多组分混凝土的制备
步骤一、将250份天然河砂、350份碎石置于搅拌机中，混合均匀，得到混合物1；
步骤二、将200份普通硅酸盐水泥、70份Ⅱ级粉煤灰加入到混合物1中，充分搅拌，得到混合物2；
步骤三、将15份降粘保水添加剂与160份水加入到混合物2中，以250r/min的速率搅拌1.5h,出料后得到预制件用多组分混凝土。
对比例2
预制件用多组分混凝土的制备
步骤一、将250份天然河砂、350份碎石、18份耐腐蚀增强纤维置于搅拌机中，混合均匀，得到混合物1；
步骤二、将200份普通硅酸盐水泥、70份Ⅱ级粉煤灰加入到混合物1中，充分搅拌，得到混合物2；
步骤三、将160份水加入到混合物2中，以250r/min的速率搅拌1.5h,出料后得到预制件用多组分混凝土。
对比例3
预制件用多组分混凝土的制备
步骤一、将250份天然河砂、350份碎石置于搅拌机中，混合均匀，得到混合物1；
步骤二、将200份普通硅酸盐水泥、70份Ⅱ级粉煤灰加入到混合物1中，充分搅拌，得到混合物2；
步骤三、将160份水加入到混合物2中，以250r/min的速率搅拌1.5h,出料后得到预制件用多组分混凝土。
对比例4
预制件用多组分混凝土的制备
步骤一、将250份天然河砂、350份碎石、18份聚苯胺包覆麦饭石纤维置于搅拌机中，混合均匀，得到混合物1；
步骤二、将200份普通硅酸盐水泥、70份Ⅱ级粉煤灰加入到混合物1中，充分搅拌，得到混合物2；
步骤三、将15份降粘保水添加剂与160份水加入到混合物2中，以250r/min的速率搅拌1.5h,出料后得到预制件用多组分混凝土。
对比例5
预制件用多组分混凝土的制备
步骤一、将250份天然河砂、350份碎石、18份耐腐蚀增强纤维置于搅拌机中，混合均匀，得到混合物1；
步骤二、将200份普通硅酸盐水泥、70份Ⅱ级粉煤灰加入到混合物1中，充分搅拌，得到混合物2；
步骤三、将15份改性聚乙烯醇与160份水加入到混合物2中，以250r/min的速率搅拌1.5h,出料后得到预制件用多组分混凝土。
对比例6
预制件用多组分混凝土的制备
步骤一、将250份天然河砂、350份碎石、18份麦饭石纤维置于搅拌机中，混合均匀，得到混合物1；
步骤二、将200份普通硅酸盐水泥、70份Ⅱ级粉煤灰加入到混合物1中，充分搅拌，得到混合物2；
步骤三、将15份降粘保水添加剂与160份水加入到混合物2中，以250r/min的速率搅拌1.5h,出料后得到预制件用多组分混凝土。
性能检测
将本发明实施例3-实施例5与对比例1-对比例6所制备出来混凝土作为样品，参考标准GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能实验方法标准》对样品进行养护3d、7d与28d时的抗压强度以及样品的坍落度与扩展度进行测试，判断样品的力学性能与流动性能；具体检测结果见下表：
由上表可知，实施例3-实施例5制备出来的样品，均具有优异的抗压强度以及流动性能，对比例1、对比例4与对比例6制备出来的样品均加入了降粘保水添加剂，坍落度低而扩展度高，具有良好的流动性，但是对比例1制备出来的样品中没有加入耐腐蚀增强纤维，所以抗压强度差，混凝土的力学强度较差，对比例4制备出来的样品中，加入了聚苯胺包覆麦饭石纤维，样品养护3d与7d后的抗压强度均较高，但是养护28d后的抗压强度明显比不上实施例，对比例6制备出来的样品中，直接加入了麦饭石纤维，样品养护3d后的抗压强度较好，但是养护7d与28d后的力学强度与实施例差别较大，是由于麦饭石纤维在混凝土中受到腐蚀导致。对比例2与对比例5制备出来的样品中均加入了耐腐蚀增强纤维，制备出来的样品具有一定的抗压强度，但是对比例2制备出来的样品中没有加入降粘保水添加剂，流动性较差，相应的样品抗压强度与实施例相比具有明显的差距，对比例5制备出来的样品中加入了改性聚乙烯醇，羧基的引入提升了该样品的流动性，并且羧基可以和混凝土中的钙离子生成不溶性钙盐，对样品起到了填充作用，所以该样品的抗压能力好，具有较为优异的力学性能。对比例3制备出来的样品中既没有加入耐腐蚀增强纤维也没有加入降粘保水添加剂，该样品的流动性较差，抗压强度低，样品的力学性能处在较差的水平。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种预制件用多组分混凝土，包括以下重量份的原料：200-300份天然河砂、300-400份碎石、150-250份硅酸盐水泥、50-80份粉煤灰、120-200份水；其特征在于，还包括15-20份耐腐蚀增强纤维、10-20份降粘保水添加剂；所述耐腐蚀增强纤维是以麦饭石纤维为核，以聚苯胺与羟甲基膦酸二乙酯为壳的具有壳核结构的纤维；所述降粘保水添加剂是由聚乙烯醇依次与降冰片烯二酸酐、甲基丙烯酰胺反应制得的添加剂。
2.根据权利要求1所述的一种预制件用多组分混凝土，其特征在于，所述天然河砂的粒径为1-6mm；所述碎石的粒径为8-20mm；所述硅酸盐水泥为普通硅酸盐水泥；所述粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰。
3.根据权利要求1所述的一种预制件用多组分混凝土，其特征在于，所述耐腐蚀增强纤维的制备方法，包括以下步骤：
S1:将引发剂与盐酸溶液混合搅拌，形成混合液备用，将麦饭石纤维置于***中，超声分散1-2h，加入苯胺，继续超声分散0.5-1h后，滴加混合液，搅拌2-3h后，0-4℃下冰浴反应8-10h,过滤、洗涤、干燥后得到聚苯胺包覆麦饭石纤维；
S2:将聚苯胺包覆麦饭石纤维置于四氢呋喃中，超声分散1-3h后，加入羟甲基膦酸二乙酯，磁力搅拌2-5h，静置1-1.5h后抽滤、洗涤、真空干燥，收集产物后得到耐腐蚀增强纤维。
4.根据权利要求3所述的一种预制件用多组分混凝土，其特征在于，步骤S1中，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的任意一种。
5.根据权利要求3所述的一种预制件用多组分混凝土，其特征在于，步骤S1中，所述麦饭石纤维直径为6-15μm，长度为5-15mm。
6.根据权利要求1所述的一种预制件用多组分混凝土，其特征在于，所述降粘保水添加剂的制备方法，包括以下步骤：
SS1:将聚乙烯醇置于二甲基亚砜中，80-85℃下充分搅拌，冷却至60-65℃，加入降冰片烯二酸酐和催化剂，反应6-8h后，旋转蒸发除去溶剂，得到改性聚乙烯醇；
SS2:将改性聚乙烯醇置于无水乙醇中，加入甲基丙烯酰胺，充分搅拌1-1.5h,加入偶氮二异丁腈，反应3-5h后，减压蒸馏，收集产物得到降粘保水添加剂。
7.根据权利要求6所述的一种预制件用多组分混凝土，其特征在于，步骤SS1中，所述催化剂为对甲苯磺酸。
8.根据权利要求6所述的一种预制件用多组分混凝土，其特征在于，步骤SS2中，所述聚乙烯醇的重均分子量为25000-35000。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的预制件用多组分混凝土的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将天然河砂、碎石、耐腐蚀增强纤维置于搅拌机中，混合均匀，得到混合物1；
步骤二、将硅酸盐水泥、粉煤灰加入到混合物1中，充分搅拌，得到混合物2；
步骤三、将降粘保水添加剂与水加入到混合物2中，以200-300r/min的速率搅拌1-2h,出料后得到预制件用多组分混凝土。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311836382.7A CN117886569B (zh) | 2023-12-28 | 2023-12-28 | 一种预制件用多组分混凝土及其生产方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311836382.7A CN117886569B (zh) | 2023-12-28 | 2023-12-28 | 一种预制件用多组分混凝土及其生产方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117886569A true CN117886569A (zh) | 2024-04-16 |
| CN117886569B CN117886569B (zh) | 2024-07-02 |
Family
ID=90638661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311836382.7A Active CN117886569B (zh) | 2023-12-28 | 2023-12-28 | 一种预制件用多组分混凝土及其生产方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117886569B (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01242641A (ja) * | 1988-03-23 | 1989-09-27 | Daikin Ind Ltd | 可塑剤ブリード防止剤、それを含む熱可塑性樹脂成型品及びそれを使用する可塑剤ブリード防止方法 |
| CN101974796A (zh) * | 2010-10-02 | 2011-02-16 | 山东海龙股份有限公司 | 一种麦饭石纤维素纤维的制备方法 |
| CN105385326A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-03-09 | 宁国隆世金属制品有限公司 | 一种耐水阻燃聚氨酯金属涂料 |
| CN105986483A (zh) * | 2016-02-29 | 2016-10-05 | 利辛县富亚纱网有限公司 | 一种多磷软磁门纱网及其制备方法 |
| CN106220902A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-12-14 | 马鞍山市五谷禽业专业合作社 | 一种抗氧化成本低的可降解农用淀粉基复合地膜 |
| CN108367100A (zh) * | 2015-12-02 | 2018-08-03 | 奥塔哥创新有限公司 | 水凝胶的光活化制备 |
| CN108783675A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-11-13 | 阜南县创发工艺品有限公司 | 一种耐磨柔软亲肤的编织用手套 |
| CN109650794A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-04-19 | 上海练定混凝土制品有限公司 | 一种低坍落度损失混凝土及其制备方法 |
| CN115893940A (zh) * | 2022-11-18 | 2023-04-04 | 浙江华滋奔腾建材有限公司 | 一种高抗裂混凝土及其施工方法 |
-
2023
- 2023-12-28 CN CN202311836382.7A patent/CN117886569B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01242641A (ja) * | 1988-03-23 | 1989-09-27 | Daikin Ind Ltd | 可塑剤ブリード防止剤、それを含む熱可塑性樹脂成型品及びそれを使用する可塑剤ブリード防止方法 |
| CN101974796A (zh) * | 2010-10-02 | 2011-02-16 | 山东海龙股份有限公司 | 一种麦饭石纤维素纤维的制备方法 |
| CN105385326A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-03-09 | 宁国隆世金属制品有限公司 | 一种耐水阻燃聚氨酯金属涂料 |
| CN108367100A (zh) * | 2015-12-02 | 2018-08-03 | 奥塔哥创新有限公司 | 水凝胶的光活化制备 |
| CN105986483A (zh) * | 2016-02-29 | 2016-10-05 | 利辛县富亚纱网有限公司 | 一种多磷软磁门纱网及其制备方法 |
| CN106220902A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-12-14 | 马鞍山市五谷禽业专业合作社 | 一种抗氧化成本低的可降解农用淀粉基复合地膜 |
| CN108783675A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-11-13 | 阜南县创发工艺品有限公司 | 一种耐磨柔软亲肤的编织用手套 |
| CN109650794A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-04-19 | 上海练定混凝土制品有限公司 | 一种低坍落度损失混凝土及其制备方法 |
| CN115893940A (zh) * | 2022-11-18 | 2023-04-04 | 浙江华滋奔腾建材有限公司 | 一种高抗裂混凝土及其施工方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117886569B (zh) | 2024-07-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110105022B (zh) | 一种高强超抗冻干硬性混凝土材料及其制备方法 | |
| CN110790552B (zh) | 一种废弃砖再生超高韧性混合料及其制备方法和应用 | |
| CN101172821A (zh) | 高强高韧性轻集料混凝土的制备方法 | |
| CN110981400A (zh) | 一种低收缩免蒸养自密实的c140uhpc及其制备方法 | |
| CN110922118A (zh) | 一种装配式构件用全轻高强混凝土及其制备方法 | |
| CN112250355A (zh) | 一种碱激发粉煤灰/矿渣再生混凝土及其制备方法 | |
| CN110835251A (zh) | 一种超高性能混凝土及其制备方法 | |
| Luhar et al. | Effect of different parameters on the compressive strength of rubberized geopolymer concrete | |
| CN111943587A (zh) | 一种再生混凝土及其制备方法 | |
| CN113880534A (zh) | 一种高延性混凝土及制备方法 | |
| CN105314956A (zh) | 一种地聚合物大体积混凝土及其配制方法 | |
| CN110818354A (zh) | 一种掺陶瓷颗粒超高性能混凝土及其制备方法 | |
| CN111253130A (zh) | 一种高强耐热自修复混凝土及其制备方法 | |
| CN117886569B (zh) | 一种预制件用多组分混凝土及其生产方法 | |
| CN115893940B (zh) | 一种高抗裂混凝土及其施工方法 | |
| CN112573889B (zh) | 一种装配式建筑施工用灌浆料 | |
| CN114804748A (zh) | 高钙粉煤灰/水泥复合胶凝材料固化的黏土及制备方法 | |
| CN113443874A (zh) | 一种纳米碳酸钙与聚丙烯纤维协同增强的再生混凝土及其制备方法 | |
| CN113968705A (zh) | 一种桥面铺装用多元胶凝体系stc超高韧性混凝土材料 | |
| CN101967050A (zh) | 用尾矿替代河沙的流态混凝土拌合料 | |
| CN113620660A (zh) | 一种高强度加气可再生混凝土及其制备方法 | |
| CN112142381A (zh) | 一种基于再生混凝土骨料的纤维增强地聚合物及其制备方法 | |
| CN111908852A (zh) | 一种预制构件用混凝土及其制备方法 | |
| CN111302744A (zh) | 一种抗冲磨性的自修复高耐混凝土及其制备方法 | |
| CN114716202B (zh) | 一种抗裂砂浆及其制备方法 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant |