一种抗折耐水型透明混凝土的制备方法技术

本发明专利技术涉及建筑材料制备技术领域，具体涉及一种抗折耐水型透明混凝土的制备方法。本发明专利技术以改性混合水泥颗粒为基体，改性偏高岭土粉末和改性自制石英纤维作为辅助补强剂，并辅以聚硅氧烷粉末、乙二胺和磺化木质素等制备得到抗折耐水型透明混凝土，首先利用硅烷偶联剂对普通硅酸盐水泥进行改性，从而提高透明混凝土的耐水性，再利用硅烷偶联剂对硫铝酸盐水泥进行改性，提高其抗渗性能及耐久性，通过苯酚进入混合水泥内部，发生聚合反应，提高透明混凝土的抗折强度，继续添加聚硅氧烷粉末，聚硅氧烷粉末中有机硅分子中的硅‑氧‑硅键均匀分散并吸附在基体表面，有效地阻止水的进入，有利于透明混凝土的耐水性得到提高，具有广泛的应用前景。

Preparation method of waterproof and transparent concrete

The invention relates to the technical field of building material preparation, in particular to a method for preparing a waterproof and transparent concrete. The modified mixed cement particles are used as the matrix, the modified metakaolin powder and the modified homemade quartz fiber are used as auxiliary reinforcing agents, and the anti folding and water resistant transparent concrete is prepared by the preparation of polysiloxane powder, ethylamine and sulfonated lignin. The modification of the ordinary portland cement by the silane coupling agent is first made. In addition, the water resistance of transparent concrete is improved, and silane coupling agent is used to modify the sulphoaluminate cement to improve its permeability and durability. Through the entry of phenol into the mixed cement, the polymerization reaction is made to improve the flexural strength of the transparent concrete, and the polysiloxane powder is added to the siloxane powder and the silicone powder is organosilicon. The silicon bonds in the molecules are evenly dispersed and adsorbed on the surface of the matrix, which can effectively prevent water from entering, which is beneficial to the improvement of water resistance of transparent concrete, and has a wide application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种抗折耐水型透明混凝土的制备方法
本专利技术涉及建筑材料制备
，具体涉及一种抗折耐水型透明混凝土的制备方法。
技术介绍
混凝土是目前应用最多、使用范围最广的人造建筑结构材料。随着现代经济与科学技术的快速发展，混凝土的需求范围被扩大至港口、公路、桥梁、市政的现代化工程建设中，它同钢筋的结合造就了今天世界的高楼林立，在世界建筑史中，混凝土的出现大大提高了人类建筑设施的承重能力，在此基础上，学者们热衷于研制具备特殊功能的混凝土，透明混凝土就是其中一种。透明混凝土是由普通混凝土和玻璃纤维组成的，它是由匈牙利建筑师阿隆·罗索尼奇专利技术的，并通过展览迅速在业界传播。这种新型混凝土可以浇筑成各种形状的制品，并可透过光线。当人站在这种混凝土墙壁的前面，而光从人的后面投射到墙上时，人的影子就可以清晰地在墙的另一侧看到。据悉，这种透明墙本身具有很高的欣赏价值，如果应用在旅馆或是饭店，能够有效的降低室内的光照，节约能源。作为一种新型建筑材料，透明混凝土凭借其良好的透光性、感知、轻质、绝热特性及多变的装饰效果而得到青睐。现有技术中传统透明混凝土中纤维的加入量多，加入的水泥等粉料量减少便会导致透明混凝土的抗折性差、破损率高，容易造成安全事故。而且传统透明混凝土受制于预制环节，从准备生产到成品打磨，所耗费的生产成本及人工成本均较高，难以实现量产化，极大的制约了透明混凝土的市场化发展。研制出一种整体透光性好、韧度高、早期强度高、密实性高、无需养护以及生产效率高的透明混凝土，将成为建筑装饰化工原料
迫切的需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前传统透明混凝土中纤维的加入量过多，加入的水泥等粉料量减少，从而导致透明混凝土的抗折性差、破损率高，且耐水性差，容易造成安全事故的缺陷，提供了一种抗折耐水型透明混凝土的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种抗折耐水型透明混凝土的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取0.4～0.6kg普通硅酸盐水泥和0.2～0.4kg硫铝酸盐水泥混合研磨粉碎，收集研磨粉末，将研磨粉末、丙酮和苯酚混合搅拌反应，得到反应浆料，将硅烷偶联剂KH-560和反应浆料混合搅拌后，并置于烘箱中烘干，收集干燥物并研磨过100目筛，得到改性混合水泥颗粒；（2）称取80～100g高岭土放入高温炉中煅烧，冷却出料，得到偏高岭土，再将偏高岭土和氢氧化钠溶液混合浸泡，浸泡后倒入烘箱中干燥，研磨出料，得到改性偏高岭土粉末；（3）称取100～120g石英研磨粉碎后过120目筛，收集过筛石英粉末，将过筛石英粉末放入窑炉中熔制，得到熔融液，并用高速气流拉制成丝，得到自制石英纤维，将自制石英纤维和聚乙二醇硬脂酸酯混合置于烧杯中搅拌，冷却出料，得到改性自制石英纤维；（4）按重量份数计，分别称取30～40份改性混合水泥颗粒、12～16份改性偏高岭土粉末、6～8份改性自制石英纤维和24～32份去离子水混合置于搅拌机中搅拌，再添加4～6份河沙、1～3份聚硅氧烷粉末、2～4份乙二胺、1～3份磺化木质素和10～12份去离子水，继续混合搅拌，出料，即得抗折耐水型透明混凝土。步骤（1）所述的研磨粉碎时间为10～12min，研磨粉末、丙酮和苯酚的质量比为3：2：1，搅拌反应时间为24～32min，硅烷偶联剂KH-560和反应浆料的质量比为1：5，搅拌时间为12～16min，烘干温度为70～80℃，烘干时间为20～32min。步骤（2）所述的煅烧温度为650～850℃，煅烧时间为45～60min，偏高岭土和质量分数为24%的氢氧化钠溶液的质量比为1：4，浸泡时间为32～40min，干燥温度为65～75℃，干燥时间为1～2h。步骤（3）所述的研磨粉碎时间为12～16min，熔制温度为1450～1600℃，熔制时间为1～3h，自制石英纤维和聚乙二醇硬脂酸酯的质量比为3：1，搅拌温度为45～65℃，搅拌时间为35～45min。步骤（4）所述的搅拌转速为120～160r/min，搅拌时间为20～30min，继续搅拌转速为200～300r/min，继续搅拌时间为1～2h。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术以改性混合水泥颗粒为基体，改性偏高岭土粉末和改性自制石英纤维作为辅助补强剂，并辅以聚硅氧烷粉末、乙二胺和磺化木质素等制备得到抗折耐水型透明混凝土，首先将普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥混合搅拌得到混合水泥，利用硅烷偶联剂对普通硅酸盐水泥进行表面改性，其中硅烷偶联剂中的硅酯基与水发生水解反应后形成硅醇基，硅醇基与普通硅酸盐水泥表面发生羟基反应，再通过干燥脱水形成部分共价键，最终硅烷偶联剂在普通硅酸盐水泥表面形成多分子覆盖膜，改变了普通硅酸盐水泥固有的亲水性质，同时对普通硅酸盐水泥表面进行覆膜处理，从而提高透明混凝土的耐水性，再利用硅烷偶联剂对硫铝酸盐水泥进行表面改性，有利于控制其游离氧化钙、游离氧化镁的消解程度，从而产生与水泥在不同水化过程的收缩特性相对应的膨胀系数，实现透明混凝土膨胀的可控性，有效防止混凝土的早期、晚期收缩和开裂，提高其抗渗性能及耐久性，有利于透明混凝土的抗折强度和耐水性得到提高，另外通过苯酚进入混合水泥颗粒层内部，并在内部发生聚合反应，改善材料层间距，提高了有机和无机颗粒间界面结合能力，将混合水泥颗粒对混凝土内部孔隙进行有效的填充，大大增强了两相间的结合能力，再次提高透明混凝土的抗折强度；（2）本专利技术利用高岭土在高温和碱溶液的作用下，促使高岭土的硅氧键和铝氧键断裂，这些低聚态四面体单元随着反应的进行，逐渐脱水重新聚合，形成网络状硅铝氧化合物，将硅铝氧化合物有效填充在透明混凝土内部孔隙中，使得透明混凝土结构致密化，有利于透明混凝土的耐水性得到提高，接着用聚乙二醇硬脂酸酯对自制石英纤维进行改性，由于在搅拌加入到混合物基体过程中，均匀分布于基体内部的石英纤维，能够抑制弯曲应力的形成，增强混凝土的力学性能，石英纤维经改性后，粗糙的表面结构增大了与混合物基体的接触面积，能够大幅度提高界面的黏合强度，进一步提高透明混凝土的抗折强度，继续添加聚硅氧烷粉末，聚硅氧烷粉末中有机硅分子中的硅-氧-硅键均匀分散并吸附在基体表面，甲基或其它烷基基团则整齐地排列在外面，烷基是具有憎水性的基团，这种定向排列的有机硅分子膜表现出极强的憎水性，有效地阻止水的进入，降低其吸水量，有利于透明混凝土的耐水性得到提高，具有广泛的应用前景。具体实施方式称取0.4～0.6kg普通硅酸盐水泥和0.2～0.4kg硫铝酸盐水泥混合研磨粉碎10～12min，收集研磨粉末，按质量比为3：2：1将研磨粉末、丙酮和苯酚混合搅拌反应24～32min，得到反应浆料，按质量比为1：5将硅烷偶联剂KH-560和反应浆料混合搅拌12～16min后，并置于烘箱中，在温度为70～80℃的条件下烘干20～32min，收集干燥物并研磨过100目筛，得到改性混合水泥颗粒；称取80～100g高岭土放入高温炉中，在温度为650～850℃的条件下煅烧45～60min，冷却出料，得到偏高岭土，再将偏高岭土和质量分数为24%的氢氧化钠溶液按质量比为1：4混合浸泡32～40min，浸泡后倒入烘箱中，在温度为65～75℃的条件下干燥1～2h，研磨出料，得到改性偏高岭土粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗折耐水型透明混凝土的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取0.4～0.6kg普通硅酸盐水泥和0.2～0.4kg硫铝酸盐水泥混合研磨粉碎，收集研磨粉末，将研磨粉末、丙酮和苯酚混合搅拌反应，得到反应浆料，将硅烷偶联剂KH‑560和反应浆料混合搅拌后，并置于烘箱中烘干，收集干燥物并研磨过100目筛，得到改性混合水泥颗粒；（2）称取80～100g高岭土放入高温炉中煅烧，冷却出料，得到偏高岭土，再将偏高岭土和氢氧化钠溶液混合浸泡，浸泡后倒入烘箱中干燥，研磨出料，得到改性偏高岭土粉末；（3）称取100～120g石英研磨粉碎后过120目筛，收集过筛石英粉末，将过筛石英粉末放入窑炉中熔制，得到熔融液，并用高速气流拉制成丝，得到自制石英纤维，将自制石英纤维和聚乙二醇硬脂酸酯混合置于烧杯中搅拌，冷却出料，得到改性自制石英纤维；（4）按重量份数计，分别称取30～40份改性混合水泥颗粒、12～16份改性偏高岭土粉末、6～8份改性自制石英纤维和24～32份去离子水混合置于搅拌机中搅拌，再添加4～6份河沙、1～3份聚硅氧烷粉末、2～4份乙二胺、1～3份磺化木质素和10～12份去离子水，继续混合搅拌，出料，即得抗折耐水型透明混凝土。...

【技术特征摘要】
1.一种抗折耐水型透明混凝土的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取0.4～0.6kg普通硅酸盐水泥和0.2～0.4kg硫铝酸盐水泥混合研磨粉碎，收集研磨粉末，将研磨粉末、丙酮和苯酚混合搅拌反应，得到反应浆料，将硅烷偶联剂KH-560和反应浆料混合搅拌后，并置于烘箱中烘干，收集干燥物并研磨过100目筛，得到改性混合水泥颗粒；（2）称取80～100g高岭土放入高温炉中煅烧，冷却出料，得到偏高岭土，再将偏高岭土和氢氧化钠溶液混合浸泡，浸泡后倒入烘箱中干燥，研磨出料，得到改性偏高岭土粉末；（3）称取100～120g石英研磨粉碎后过120目筛，收集过筛石英粉末，将过筛石英粉末放入窑炉中熔制，得到熔融液，并用高速气流拉制成丝，得到自制石英纤维，将自制石英纤维和聚乙二醇硬脂酸酯混合置于烧杯中搅拌，冷却出料，得到改性自制石英纤维；（4）按重量份数计，分别称取30～40份改性混合水泥颗粒、12～16份改性偏高岭土粉末、6～8份改性自制石英纤维和24～32份去离子水混合置于搅拌机中搅拌，再添加4～6份河沙、1～3份聚硅氧烷粉末、2～4份乙二胺、1～3份磺化木质素和10～12份去离子水，继续混合搅拌，出料，即得抗折耐水型透明混凝土。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：仇颖超，杨明忠，张建初，
申请(专利权)人：仇颖超，
类型：发明
国别省市：江苏,32