本發(fā)明涉及建筑材料，具體公開了一種濕拌高強(qiáng)混凝土及其制備工藝。

背景技術(shù)：

1、混凝土是土建工程的主要原材料，主要是通過砂石加水泥攪拌而成，制作工藝簡單、產(chǎn)品性能優(yōu)秀、應(yīng)用廣泛；隨著城市化的不斷發(fā)展，對建筑材料用混凝土的要求也越來越高，要求其兼具輕質(zhì)、高強(qiáng)的特征。

2、現(xiàn)有技術(shù)常用樹脂顆粒、空心微珠代替一部分砂石以減輕混凝土的重量，但是，其引入較多會導(dǎo)致力學(xué)性能降低，因此需通過加入其他改性材料改善混凝土的性能。這些材料的加入影響混凝土的流動性，其分散性對于混凝土性能也有較大影響，若加入方式不當(dāng)反而會導(dǎo)致性能的下降；綜上，研究一種輕質(zhì)且高強(qiáng)高質(zhì)量的混凝土及其制備工藝具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種濕拌高強(qiáng)混凝土及其制備工藝，以解決現(xiàn)有技術(shù)中提出的的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種濕拌高強(qiáng)混凝土的制備工藝：包括以下步驟：s1：取玄武巖纖維，羥基化處理，得羥基化玄武巖纖維；取羥基化玄武巖纖維，加入丙酮中分散均勻，加入戊二醛、檸檬酸酯b、羥基硅油，50~55℃攪拌4~6h，過濾、洗滌、干燥，得改性玄武巖纖維；

3、s2：稱取水泥、碎石、沙混合，得到干拌料；向干拌料中依次加入減水劑、去離子水、空心玻璃微珠、pva纖維、改性玄武巖纖維、混合均勻，得濕拌高強(qiáng)混凝土。

4、較為優(yōu)化地，所述改性玄武巖纖維包括以下原料，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)：10~15份羥基化玄武巖纖維、100~120份丙酮、2~3份戊二醛、2~3份檸檬酸酯b、4~6份羥基硅油。

5、較為優(yōu)化地，所述混凝土包括以下原料，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)：420~450份水泥、1000~1150份碎石、500~600份沙、100~120份空心玻璃微珠、120~160份水、3~6份減水劑、10~25份pva纖維、20~40份改性玄武巖纖維。

6、較為優(yōu)化地，所述pva纖維的長度為18~25mm；所述玄武巖纖維的長度為6~12mm。

7、較為優(yōu)化地，所述pva纖維的長度為20mm；所述玄武巖纖維的長度為9mm。

8、較為優(yōu)化地，所述水泥為42.5級普通硅酸鹽水泥；沙為粒徑≤5mm的河沙；碎石粒徑為5mm~31.5mm；減水劑為聚羧酸型減水劑。

9、較為優(yōu)化地，所述pva纖維預(yù)先改性，得到改性pva纖維再引入濕拌高強(qiáng)混凝土中；具體改性過程如下：取pva纖維分散在溶劑中，調(diào)ph為3~4，加入丙烯酸羥乙酯/丙烯酰二甲基牛磺酸鈉共聚物、n-羥乙基-2-吡咯烷酮、戊二醛，升溫至55~60℃攪拌4~6h，洗滌、干燥，得改性pva纖維。

10、較為優(yōu)化地，所述改性pva纖維包括以下原料，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)：10~15份pva纖維、1~1.5份丙烯酸羥乙酯/丙烯酰二甲基?；撬徕c共聚物、0.5~1份n-羥乙基-2-吡咯烷酮、3~5份戊二醛。

11、較為優(yōu)化地，所述羥基化玄武巖纖維的制備包括以下步驟：取玄武巖纖維，加入piranha溶液中，90~95℃處理1~2h，取出，洗滌、干燥，得羥基化玄武巖纖維。

12、較為優(yōu)化地，所述piranha溶液中，v濃硫酸∶v雙氧水＝（2~3）：1；所述羥基化玄武巖纖維包括以下原料，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)：10~15份玄武巖纖維、60~80份piranha溶液。

13、較為優(yōu)化地，所述piranha溶液中，v濃硫酸（98%，南京試劑）∶v雙氧水＝3：1。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是：

15、方案中，以水泥、碎石、沙為基礎(chǔ)料，引入空心玻璃微珠、pva纖維、玄武巖纖維為添加料；從而形成具有輕質(zhì)性的高強(qiáng)度濕拌高強(qiáng)混凝土。

16、其中，空心玻璃微珠不僅可以提高輕質(zhì)、隔熱、隔音性能，還可以提高流動度，且由于光滑的表面，可以發(fā)揮“滾珠效應(yīng)”，減少混凝土內(nèi)部的摩擦，增強(qiáng)施工性。但是，其引入較多，密度會降低，使得抗壓和抗折等力學(xué)性能降低。故而方案中，進(jìn)一步引入pva纖維、玄武巖纖維用于優(yōu)劣互補(bǔ)，提高混凝土強(qiáng)度。

17、其中，pva纖維、玄武巖纖維使用的不同長短、不同性質(zhì)的纖維；以稍長的18~25mm軟質(zhì)纖維（pva纖維）和短切的硬質(zhì)纖維（玄武巖纖維）混合用于連接混凝土網(wǎng)絡(luò)，有效增強(qiáng)密實(shí)性，提高混凝土的強(qiáng)度。

18、其一，pva纖維具有良好的分散性和粘結(jié)性，其引入混凝土中，可以減少混凝土的塑性收縮和干燥收縮，從而減少裂縫產(chǎn)生；軟質(zhì)性，使得增強(qiáng)了混凝土的抗沖擊性。而玄武巖纖維是一種硬質(zhì)纖維，具有較高的強(qiáng)度和模量，且其具有天然的硅酸鹽相容性，能夠?qū)⑺嗯c砂石結(jié)合，提升混凝土抗壓和抗折等力學(xué)性能，增加混凝土的耐久性。相較于單一性質(zhì)纖維的引入，兩種纖維的有效協(xié)同增強(qiáng)濕拌高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度，彌補(bǔ)空心玻璃微珠的不足。

19、其二，為了進(jìn)一步提升混凝土的強(qiáng)度；對pva纖維、玄武巖纖維進(jìn)一步改性處理。

20、本發(fā)明以檸檬酸酯b、羥基硅油對玄武巖纖維進(jìn)行改性；檸檬酸酯b有增塑作用，且能提高混凝土流動性；羥基硅油潤滑性好，減少骨料與水泥間摩擦，提升了混凝土的流動性，同時硅油有消泡作用，能改善混凝土表面質(zhì)量。

21、本發(fā)明以丙烯酸羥乙酯/丙烯酰二甲基牛磺酸鈉共聚物、n-羥乙基-2-吡咯烷酮改性pva纖維；提高pva纖維在混凝土中的分散性和粘合性。其中，丙烯酸羥乙酯/丙烯酰二甲基牛磺酸鈉共聚物為長鏈段的接枝，可以提高纖維在混凝土中的分散性，同時長鏈具有親水性好且分子量大的有點(diǎn)，對干拌料有較強(qiáng)的包覆性能，可以增加兩聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，有效傳遞應(yīng)力，減少裂縫拓展。而短鏈n-羥乙基-2-吡咯烷酮的接枝，有利于增加纖維的表面活性和與混凝土基體的相容性；增加分子間的相互作用，提高纖維與混凝土基體之間的粘結(jié)力；能減少泥土對于減水劑的不利影響；更有效地提高混凝土的力學(xué)性能和耐久性。

22、綜上，本發(fā)明控制空心玻璃微珠、pva纖維、玄武巖纖維的加入量，得到強(qiáng)度、韌性優(yōu)異且輕質(zhì)的混凝土，pva纖維、玄武巖纖維的長度也需要控制，以確保的分散性與流動性不受影響且能達(dá)到最好的增強(qiáng)增韌效果。

技術(shù)特征：

1.一種濕拌高強(qiáng)混凝土的制備工藝，其特征在于：包括以下步驟：s1：取玄武巖纖維，羥基化處理，得羥基化玄武巖纖維；取羥基化玄武巖纖維，加入丙酮中分散均勻，加入戊二醛、檸檬酸酯b、羥基硅油，50~55℃攪拌4~6h，過濾、洗滌、干燥，得改性玄武巖纖維；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濕拌高強(qiáng)混凝土的制備工藝，其特征在于：所述改性玄武巖纖維包括以下原料，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)：10~15份羥基化玄武巖纖維、100~120份丙酮、2~3份戊二醛、2~3份檸檬酸酯b、4~6份羥基硅油。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濕拌高強(qiáng)混凝土的制備工藝，其特征在于：所述混凝土包括以下原料，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)：420~450份水泥、1000~1150份碎石、500~600份沙、100~120份空心玻璃微珠、120~160份水、3~6份減水劑、10~25份pva纖維、20~40份改性玄武巖纖維。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濕拌高強(qiáng)混凝土的制備工藝，其特征在于：所述pva纖維的長度為18~25mm；所述玄武巖纖維的長度為6~12mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濕拌高強(qiáng)混凝土的制備工藝，其特征在于：所述水泥為42.5級普通硅酸鹽水泥；沙為粒徑≤5mm的河沙；碎石粒徑為5mm~31.5mm；減水劑為聚羧酸型減水劑。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濕拌高強(qiáng)混凝土的制備工藝，其特征在于：所述pva纖維預(yù)先改性，得到改性pva纖維再引入濕拌高強(qiáng)混凝土中；具體改性過程如下：取pva纖維分散在溶劑中，調(diào)ph為3~4，加入丙烯酸羥乙酯/丙烯酰二甲基?；撬徕c共聚物、n-羥乙基-2-吡咯烷酮、戊二醛，升溫至55~60℃攪拌4~6h，洗滌、干燥，得改性pva纖維。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種濕拌高強(qiáng)混凝土的制備工藝，其特征在于：所述改性pva纖維包括以下原料，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)：10~15份pva纖維、1~1.5份丙烯酸羥乙酯/丙烯酰二甲基牛磺酸鈉共聚物、0.5~1份n-羥乙基-2-吡咯烷酮、3~5份戊二醛。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濕拌高強(qiáng)混凝土的制備工藝，其特征在于：所述羥基化玄武巖纖維的制備包括以下步驟：取玄武巖纖維，加入piranha溶液中，90~95℃處理1~2h，取出，洗滌、干燥，得羥基化玄武巖纖維。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種濕拌高強(qiáng)混凝土的制備工藝，其特征在于：所述piranha溶液中，v濃硫酸∶v雙氧水＝（2~3）：1；所述羥基化玄武巖纖維包括以下原料，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)：10~15份玄武巖纖維、60~80份piranha溶液。

10.根據(jù)權(quán)利要求1~9任意一項(xiàng)所述的一種濕拌高強(qiáng)混凝土的制備工藝制備的混凝土。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種濕拌高強(qiáng)混凝土及其制備工藝；包括以下步驟：S1：取羥基化玄武巖纖維，加入丙酮中分散均勻，加入戊二醛、檸檬酸酯B、羥基硅油，攪拌、過濾、洗滌、干燥，得改性玄武巖纖維；S2：稱取水泥、碎石、沙混合，得到干拌料；向干拌料中依次加入減水劑、去離子水、空心玻璃微珠、PVA纖維、改性玄武巖纖維、混合均勻，得濕拌高強(qiáng)混凝土；所述混凝土包括以下原料，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)：420~450份水泥、1000~1150份碎石、500~600份沙、100~120份空心玻璃微珠、120~160份水、3~6份減水劑、10~25份PVA纖維、20~40份改性玄武巖纖維。

技術(shù)研發(fā)人員：符皓,劉小旺,陳健,楊俊杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：海南明磊混凝土有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19