本发明专利技术公开一种防开裂的混凝土用填充剂，由如下重量份原料制成：25‑35份改性纳米粒子，30‑50份高吸附填料，10‑20份氢氧化钠，10‑15份丙烯酸树脂乳液，10‑15份环氧乙烷，10‑15份尿素，5‑15份高岭土；将改性纳米粒子和高吸附填料加入丙烯酸树脂乳液中，混合均匀，40‑50℃水浴加热，磁力搅拌4‑5h，制得混合液D；将环氧乙烷、氢氧化钠、尿素和高岭土依次加入混合液D中，搅拌均匀，在80‑100℃下热风循环加热2‑3h，制得混凝土用填充剂；本发明专利技术还公开了一种防开裂的混凝土用填充剂的生产工艺；制成的填充剂与混凝土结合后能够赋予混凝土优异的稳定性，增强其抗开裂性能。
【技术实现步骤摘要】
一种防开裂的混凝土用填充剂及其生产工艺
本专利技术属于混凝土制备
，具体为一种防开裂的混凝土用填充剂及其生产工艺。
技术介绍
水泥混凝土是经济建设的主要材料。随着混凝土应用范围的日益扩展，它在自然环境中的性能退化问题逐渐暴露出来。普通水泥混凝土具有很高的抗压强度和较大的刚度，但存在凝结与硬化过程中易产生收缩开裂、抗拉强度低、韧性差等特点，并且随着强度的提高其脆性特征更加明显，给混凝土结构物的耐久性带来极大的影响。现有技术中往往采用大量掺加粉煤灰、矿渣粉来弥补混凝土的某些缺陷，但由于大掺量粉煤灰、矿渣粉混凝土普遍存在早期强度低、易开裂等问题，在工程应用中遇到很大的阻力，而且有些地区尚难有优质的粉煤灰和矿渣粉资源。中国专利技术专利CN106832130A公开一种高韧性抗开裂水泥混凝土及其制备方法，混凝土制备原料包括纤维素醚、pH敏感水凝胶、水泥、集料和水。混凝土的制备方法为先制备pH敏感水凝胶，再将集料与水泥拌合均匀，最后加入纤维素醚、pH敏感水凝胶，拌合均匀，即可制得混凝土。
技术实现思路
为了克服上述的技术问题，本专利技术提供一种防开裂的混凝土用填充剂及其生产工艺。改性纳米粒子自身形成一层疏水性结构，一方面能够防止改性纳米粒子自身进行团聚，另一方面能够增强其疏水性，让其能够分散在丙烯酸树脂乳液中，高吸附填料自身具有较高的吸附性能，当制成的填充剂与混凝土结合后能够赋予混凝土优异的稳定性，增强其抗开裂性能，解决了纳米粒子易团聚而且无法均匀分散在有机溶剂中的技术问题。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种防开裂的混凝土用填充剂，由如下重量份原料制成：25-35份改性纳米粒子，30-50份高吸附填料，10-20份氢氧化钠，10-15份丙烯酸树脂乳液，10-15份环氧乙烷，10-15份尿素，5-15份高岭土；该防开裂的混凝土用填充剂由如下方法制成：（1）将改性纳米粒子和高吸附填料加入丙烯酸树脂乳液中，混合均匀，40-50℃水浴加热，磁力搅拌4-5h，制得混合液D；（2）将环氧乙烷、氢氧化钠、尿素和高岭土依次加入混合液D中，搅拌均匀，在80-100℃下热风循环加热2-3h，制得混凝土用填充剂。进一步地，所述改性纳米粒子由如下方法制成：步骤S1、将氧化钙和去离子水依次加入烧杯中，控制化灰温度为35-60℃，冷却1h，制得浆液A，将浆液A加入反应釜中，加入氯化铵，通入二氧化碳，50-55℃水浴加热，以480r/min的转速匀速搅拌30min，检测pH，直至pH为6-7，离心、洗涤、烘干，制得纳米粒子；步骤S2、将步骤S1制得的纳米粒子加入去离子水中，70-80℃水浴加热并匀速搅拌15min，加入油酸，继续搅拌2h后转移至110℃真空干燥箱中干燥10h，控制真空干燥箱的真空度为-0.10MPa，制得改性纳米粒子，控制纳米碳酸钙、去离子水和油酸的重量比为1∶3∶0.3。步骤S1中通入二氧化碳，控制二氧化碳的流量为10-30mL/min，一方面能够控制碳化速率，另一方面能够增大二氧化碳与溶液的接触面积，提高二氧化碳的利用率，之后用480r/min的转速进行磁力搅拌能够将通入气体形成的气泡打碎，进一步增加二氧化碳与溶液的接触面积，加速反应进程；纳米碳酸钙在水中的分散性较好，步骤S1中通过油酸对纳米碳酸钙进行表面改性，油酸根离子会与体系中的钙离子生成沉淀，之后在库仑力的作用下覆盖在碳酸钙粒子表面，形成一层疏水性结构，一方面能够防止改性纳米粒子自身进行团聚，另一方面能够增强其疏水性，让其能够分散在有机溶剂中。进一步地，步骤S1中控制二氧化碳的流量为15-30mL/min，氧化钙、去离子水和氯化铵的重量比为1∶5∶0.1-0.2。进一步地，所述高吸附填料由如下方法制成：第一步、将葡萄糖加入去离子水中，搅拌均匀后加入羧甲基纤维素钠，40-45℃水浴加热并磁力搅拌30min，制得混合液B，之后转移至反应釜中，以3-5℃/min的升温速度升温至180-200℃，在此温度下反应20h，过滤，用无水乙醇洗涤三次，制得碳微球，控制葡萄糖、羧甲基纤维素钠和去离子水的重量比为1∶100∶0.02；第二步、将第一步制得的碳微球和纳米二氧化硅混合均匀，制得混合料C，之后加入碳酸氢钠，混合均匀，通入氩气并以15℃/min的升温速度升温至750℃，在此温度下保温4h，之后以10℃/min的升温速度升温至1100-1200℃，保温2h，降温，制得所述高吸附填料。第一步中将葡萄糖加入去离子水中，之后加入羧甲基纤维素钠，通过水浴加热制备出一种碳微球，通过控制水浴加热的时间和温度能够控制制得的碳微球粒径，之后第二步先将碳微球和硅粉按照2∶1的重量比进行混合，之后加入碳酸氢钠继续分段煅烧，羧甲基纤维素钠能够包覆在碳微球和纳米二氧化硅表面，能够充当润滑剂，进而降低成型的微粒间摩擦力，进而能够使得制成的填料具有较高的致密度，而且继续升温过程中羧甲基纤维素钠自身分解，产生大量气孔，使得成型的填料自身产生气孔，加入碳酸氢钠，碳酸氢钠自身分解，能够进一步增大填料自身的比表面积。进一步地，控制碳微球、纳米二氧化硅和碳酸氢钠的重量比为2∶1∶0.5-1。一种防开裂的混凝土用填充剂的生产工艺，包括如下步骤：（1）将改性纳米粒子和高吸附填料加入丙烯酸树脂乳液中，混合均匀，40-50℃水浴加热，磁力搅拌4-5h，制得混合液D；（2）将环氧乙烷、氢氧化钠、尿素和高岭土依次加入混合液D中，搅拌均匀，在80-100℃下热风循环加热2-3h，制得混凝土用填充剂。本专利技术的有益效果：（1）本专利技术防开裂的混凝土用填充剂以改性纳米粒子和高吸附填料等作为原料，改性纳米粒子自身形成一层疏水性结构，一方面能够防止改性纳米粒子自身进行团聚，另一方面能够增强其疏水性，让其能够分散在丙烯酸树脂乳液中，高吸附填料自身具有较高的吸附性能，当制成的填充剂与混凝土结合后能够赋予混凝土优异的稳定性，增强其抗开裂性能；改性纳米粒子制备过程中步骤S1中通入二氧化碳，控制二氧化碳的流量为10-30mL/min，一方面能够控制碳化速率，另一方面能够增大二氧化碳与溶液的接触面积，提高二氧化碳的利用率，之后用480r/min的转速进行磁力搅拌能够将通入气体形成的气泡打碎，进一步增加二氧化碳与溶液的接触面积，加速反应进程；纳米碳酸钙在水中的分散性较好，步骤S1中通过油酸对纳米碳酸钙进行表面改性，油酸根离子会与体系中的钙离子生成沉淀，之后在库仑力的作用下覆盖在碳酸钙粒子表面，形成一层疏水性结构，一方面能够防止改性纳米粒子自身进行团聚，另一方面能够增强其疏水性，让其能够分散在有机溶剂中；（2）本专利技术高吸附填料在制备过程中第一步中将葡萄糖加入去离子水中，之后加入羧甲基纤维素钠，通过水浴加热制备出一种碳微球，通过控制水浴加热的时间和温度能够控制制得的碳微球粒径，之后第二步先将碳微球和硅粉按照2∶1的重量比进行混合，之后加入碳酸氢钠继续分段煅烧，羧甲基纤维素钠能够包覆在碳微球和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种防开裂的混凝土用填充剂，其特征在于，由如下重量份原料制成：25-35份改性纳米粒子，30-50份高吸附填料，10-20份氢氧化钠，10-15份丙烯酸树脂乳液，10-15份环氧乙烷，10-15份尿素，5-15份高岭土；/n该防开裂的混凝土用填充剂由如下方法制成：/n（1）将改性纳米粒子和高吸附填料加入丙烯酸树脂乳液中，混合均匀，40-50℃水浴加热，磁力搅拌4-5h，制得混合液D；/n（2）将环氧乙烷、氢氧化钠、尿素和高岭土依次加入混合液D中，搅拌均匀，在80-100℃下热风循环加热2-3h，制得混凝土用填充剂。/n
【技术特征摘要】
1.一种防开裂的混凝土用填充剂，其特征在于，由如下重量份原料制成：25-35份改性纳米粒子，30-50份高吸附填料，10-20份氢氧化钠，10-15份丙烯酸树脂乳液，10-15份环氧乙烷，10-15份尿素，5-15份高岭土；
该防开裂的混凝土用填充剂由如下方法制成：
（1）将改性纳米粒子和高吸附填料加入丙烯酸树脂乳液中，混合均匀，40-50℃水浴加热，磁力搅拌4-5h，制得混合液D；
（2）将环氧乙烷、氢氧化钠、尿素和高岭土依次加入混合液D中，搅拌均匀，在80-100℃下热风循环加热2-3h，制得混凝土用填充剂。
2.根据权利要求1所述的一种防开裂的混凝土用填充剂，其特征在于，所述改性纳米粒子由如下方法制成：
步骤S1、将氧化钙和去离子水依次加入烧杯中，控制化灰温度为35-60℃，冷却1h，制得浆液A，将浆液A加入反应釜中，加入氯化铵，通入二氧化碳，50-55℃水浴加热，以480r/min的转速匀速搅拌30min，检测pH，直至pH为6-7，离心、洗涤、烘干，制得纳米粒子；
步骤S2、将步骤S1制得的纳米粒子加入去离子水中，70-80℃水浴加热并匀速搅拌15min，加入油酸，继续搅拌2h后转移至110℃真空干燥箱中干燥10h，控制真空干燥箱的真空度为-0.10MPa，制得改性纳米粒子，控制纳米碳酸钙、去离子水和油酸的重量比为1∶3∶0.3。
3.根据权利要求2所述的一种防开裂的混凝土用填充剂，其特征在于，步骤S1中控制二氧化碳的流...
【专利技术属性】
技术研发人员：楼晓刚，郭亮，
申请(专利权)人：浙江澄宇环保新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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