熱敏性材料改性混凝土、其預(yù)制件及現(xiàn)場澆注的制備方法
【專利摘要】熱敏性材料改性混凝土、其預(yù)制件及現(xiàn)場澆注的制備方法，熱敏性材料改性混凝土各組分在所述工程材料總質(zhì)量中占的質(zhì)量份為：硅酸鹽水泥20份~30份；砂15份~25份；碎石25份~35份；聚氨酯顆粒5份~15份，乳化瀝青0份~8份；纖維1份~3份；水6份~12份；高效減水劑0份~0.3份。本發(fā)明的熱敏性材料改性功能混凝土在抗裂性能與耐久性能方面，具有明顯的優(yōu)勢：混凝土彈性模量低，極限拉伸大，抗裂性優(yōu)，耐久性好。能夠應(yīng)用于特殊環(huán)境下的混凝土建筑物，可預(yù)防混凝土開裂，提高建筑物的耐久性和使用壽命。
【專利說明】熱敏性材料改性混凝土、其預(yù)制件及現(xiàn)場澆注的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種工程材料及其制備方法，具體涉及采用熱敏性材料改性的現(xiàn)澆水泥基混凝土和預(yù)制水泥基混凝土的配制技術(shù)和工藝。配制出的混凝土具有彈性模量低，極限拉伸大，抗裂性優(yōu)，耐久性好等特點(diǎn)。可用于各類建筑工程中特殊環(huán)境下的建筑物。
【背景技術(shù)】
[0002]水泥混凝土為工程建設(shè)主要材料。但普通水泥混凝土存在彈性模量高，抗裂性差，抗環(huán)境腐蝕耐久性低等弱點(diǎn)。
[0003]目前國內(nèi)的塑料廠有大量的聚氨酯邊角廢料難以處理，堆放過程中占用大量的土地，破壞植被生長、影響人類健康、危及生態(tài)環(huán)境平衡。而聚氨酯熱融化后彈模降低，且具有一定的流動性，利用其特殊性應(yīng)用于建筑工程領(lǐng)域，可實(shí)現(xiàn)變廢為寶。
[0004]采用聚氨酯工業(yè)廢料，通過專業(yè)配伍和特定加工工藝，可有效降低混凝土彈性模量，增加混凝土抗應(yīng)變能力，提高混凝土抗裂性和耐久性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對當(dāng)前聚氨酯邊角廢料較多，及普通混凝土抗裂性較弱的現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的是提供一種抗裂、耐久的熱敏性材料改性功能混凝土及其制備方法。主要應(yīng)用于特殊環(huán)境下的混凝土建筑物，可預(yù)防混凝土開裂，提高建筑物的使用壽命和耐久性。
[0006]完成上述第一個發(fā)明任務(wù)的方案是，一種熱敏性材料改性功能混凝土,其主要成份如下:
硅酸鹽水泥、砂、碎石、聚氨酯顆粒、乳化浙青、纖維、水、高效減水劑；各組分在所述工程材料總質(zhì)量中占的質(zhì)量份為:硅酸鹽水泥20份~30份；砂15份~25份；碎石25份~35份；聚氨酯顆粒5份~15份，乳化浙青O份1份；纖維1份份；水6份~12份；高效減水劑O份3份。
[0007]其中，所述的聚氨酯顆粒由聚氨酯彈性體經(jīng)粉磨而成，粉麿顆粒的粒徑在0.1mnTL 5mm。
[0008]所述的乳化浙青為陽離子型，乳水溶液的pH值為6~8。且有慢裂快凝的特性。
[0009]所述的纖維為鋼纖維或抗拉強(qiáng)度較大聚炳烯腈纖維。鋼纖維直徑大于0.2mm，長徑比在40-80之間；聚炳烯腈纖維抗拉強(qiáng)度大于600MPa，彈性模量大于8GPa。
[0010]以上比例的優(yōu)化方案是:硅酸鹽水泥24份~28份；砂18份~Tl份；碎石28份~32份；聚氨酯顆粒8份~10份，乳化浙青4份飛份；纖維2.0份~1.5份；水8份~10份；高效減水劑0.1份2份。
[0011]最佳比例是:硅酸鹽水泥24.9份；砂19.6份；碎石29.4份；聚氨酯顆粒10份，乳化浙青5份；纖維2.0份；水9份；高效減水劑0.1份。
[0012]完成本申請第2個發(fā)明任務(wù)的方案是:熱敏性材料改性功能混凝土預(yù)制試件的制備方法，其特征在于，步驟如下:(1). 按一定的質(zhì)量比秤量砂、碎石、聚氨酯顆粒、纖維，在干燥攪拌器內(nèi)攪拌均勻，制成混合骨料；
⑵.把硅酸鹽水泥、混合骨料、乳化浙青；纖維；水；高效減水劑按質(zhì)量比秤量好，放入強(qiáng)制式攪拌機(jī)內(nèi)攪拌3min,制成新拌混凝土 ；
⑶.將新拌混凝土放入不同尺寸的模板內(nèi)，靜停養(yǎng)護(hù)15tT24h，放入60°C~80°C蒸汽養(yǎng)護(hù)池中養(yǎng)護(hù)15tT30h ；
⑷.試件拆模，拆模后的試件放入170°C~240 V的高溫爐內(nèi)加熱3tT8h，取出后冷卻成型。
[0013]以上方法的優(yōu)化方案中，混凝土裝入試模后，靜停15tT24h后，需放入60°C~80°C蒸汽養(yǎng)護(hù)池中養(yǎng)護(hù)15tT30h ;試件拆模后須放入170°C~240°C的高溫爐內(nèi)加熱，加熱時間為3h~8h。
[0014]完成本申請第3個發(fā)明任務(wù)的方案是:熱敏性材料改性功能混凝土現(xiàn)場澆注的制備方法，其特征在于，步驟如下:
(1).按一定的質(zhì)量比秤量砂、碎石、聚氨酯顆粒、纖維，在干燥攪拌器內(nèi)攪拌均勻，制成混合骨料；
⑵.把硅酸鹽水泥、混合骨料、乳化浙青；纖維；水；高效減水劑按質(zhì)量比秤量好，放入強(qiáng)制式攪拌機(jī)內(nèi)攪拌3min,制成新拌混凝土 ；
(3).將新拌混凝土放入不同尺寸的模板內(nèi)，振動成型，潮濕養(yǎng)護(hù)7~14d。
[0015]通過調(diào)整原材料中各組份占總質(zhì)量的比例，可以生產(chǎn)出具有抗裂、耐久的功能混凝土,該混凝土的各項(xiàng)性能指標(biāo)如下:
混凝土抗壓強(qiáng)度:20MPa~40MPa ;抗拉強(qiáng)度:1.5MPa~3.0MPa ；彈性模量:
10.0GPa~20.0GPa，極限拉伸值大于250 X 10_6，抗?jié)B等級:大于P15 ;抗凍標(biāo)號大于F300，且具有較好的耐酸堿鹽腐蝕性能。
[0016]熱敏性材料改性功能混凝土與普通鋼纖維混凝土性能對比:
采用熱敏性材料改性功能混凝土與普通鋼纖維水泥混凝土配合比見表1，其中乳化浙青固含量50%?；炷列阅軐Ρ纫姳??；炷翉澢奢d-撓度曲線見圖1和圖2。
[0017]表1混凝土配合比
【權(quán)利要求】
1.一種熱敏性材料改性功能混凝土，其特征在于，其各組分在所述工程材料總質(zhì)量中占的質(zhì)量份為:硅酸鹽水泥20份~30份；砂15份~25份；碎石25份~35份；聚氨酯顆粒5份~15份，乳化浙青O份1份；纖維1份1份冰6份~12份；高效減水劑O份3份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱敏性材料改性功能混凝土，其特征在于，所述的聚氨酯顆粒由聚氨酯彈性體經(jīng)粉磨而成，粉麿顆粒的粒徑在0.1mnTl.5_。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱敏性材料改性功能混凝土，其特征在于，所述的乳化浙青為陽離子型，乳水溶液的PH值為6~8。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱敏性材料改性功能混凝土，其特征在于，所述的纖維為鋼纖維或聚炳烯腈纖維；所述鋼纖維直徑大于0.2mm，長徑比在40-80之間；所述聚炳烯腈纖維抗拉強(qiáng)度大于600MPa，彈性模量大于8GPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的熱敏性材料改性功能混凝土，其特征在于，各組分在所述工程材料總質(zhì)量中占的質(zhì)量份為:硅酸鹽水泥24份~28份；砂18份~22份；碎石28份~32份；聚氨酯顆粒8份~10份，乳化浙青4份飛份；纖維2.0份~2.5份冰8份~10份；高效減水劑0.1份2份。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱敏性材料改性功能混凝土，其特征在于，各組分在所述工程材料總質(zhì)量中占的質(zhì)量份為:硅酸鹽水泥24.9份；砂19.6份；碎石29.4份；聚氨酯顆粒10份，乳化浙青5份；纖維2.0份；水9份；高效減水劑0.1份。
7.權(quán)利要求1所述的熱敏性材料改性功能混凝土預(yù)制試件的制備方法，其各組分在所述工程材料總質(zhì)量中占 的質(zhì)量份為:硅酸鹽水泥20份~30份；砂15份~25份；碎石25份~35份；聚氨酯顆粒5份~15份，乳化浙青O份1份；纖維1份份；水6份~12份；高效減水劑O份3份，其特征在于，步驟如下: (1).按一定的質(zhì)量比秤量砂、碎石、聚氨酯顆粒、纖維，在干燥攪拌器內(nèi)攪拌均勻，制成混合骨料； ⑵.把硅酸鹽水泥、混合骨料、乳化浙青；纖維；水；高效減水劑按質(zhì)量比秤量好，放入強(qiáng)制式攪拌機(jī)內(nèi)攪拌3min,制成新拌混凝土 ； (3).將新拌混凝土放入不同尺寸的模板內(nèi)，靜停養(yǎng)護(hù)15tT24h，放入60°C~80°C蒸汽養(yǎng)護(hù)池中養(yǎng)護(hù)15tT30h ； (4).試件拆模，拆模后的試件放入170°C~240°C的高溫爐內(nèi)加熱3tT8h，取出后冷卻成型。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱敏性材料改性功能混凝土預(yù)制試件的制備方法，其特征在于，混凝土裝入試模后，在靜停15h~24h后，需放入60°C~80°C蒸汽養(yǎng)護(hù)池中養(yǎng)護(hù)15h~30h。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱敏性材料改性功能混凝土預(yù)制試件的制備方法，其特征在于，試件拆模后須放入170°C~240°C的高溫爐內(nèi)加熱，加熱時間為3tT8h。
10.權(quán)利要求1所述的熱敏性材料改性功能混凝土現(xiàn)澆的制備方法，其各組分在所述工程材料總質(zhì)量中占的質(zhì)量份為:硅酸鹽水泥20份~30份；砂15份~25份；碎石25份~35份；聚氨酯顆粒5份~15份，乳化浙青O份1份；纖維1份份；水6份~12份；高效減水劑O份3份，其特征在于，步驟如下: (1).按一定的質(zhì)量比秤量砂、碎石、聚氨酯顆粒、纖維，在干燥攪拌器內(nèi)攪拌均勻，制成混合骨料；⑵.把硅酸鹽水泥、混合骨料、乳化浙青；纖維；水；高效減水劑按質(zhì)量比秤量好，放入強(qiáng)制式攪拌機(jī)內(nèi)攪拌3min,制成新拌混凝土 ； (3).將新拌混凝土放入不同尺 寸的模板內(nèi)，振動成型，潮濕養(yǎng)護(hù)7~14d。
【文檔編號】C04B18/20GK103936367SQ201410126650
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月27日
【發(fā)明者】陳迅捷, 劉樹亞, 韋華, 張燕遲, 錢文勛, 歐陽幼玲 申請人:水利部交通運(yùn)輸部國家能源局南京水利科學(xué)研究院