一种高强度抗渗复合混凝土及其制备方法技术

本申请涉及混凝土制备技术的领域，具体公开了一种高强度抗渗复合混凝土及其制备方法。一种高强度抗渗复合混凝土其原料包括水泥、超细粉煤灰、矿渣粉、砂子、碎石、外加剂、改性麻纤维和水；改性麻纤维由在麻纤维表面包覆石墨烯基膜得到。本申请通过石墨烯基膜在麻纤维表面形成保护层，从而减缓麻纤维在混凝土体系中的腐蚀降解过程，因此有利于麻纤维保持长久有效的机械强度和弹力，从而降低混凝土结构产生裂缝的概率，进而有效提高了混凝土抗渗性能的耐久性。久性。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度抗渗复合混凝土及其制备方法


[0001]本申请涉及混凝土制备技术的领域，更具体地说，它涉及一种高强度抗渗复合混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]高强混凝土作为一种新的建筑材料，以其抗压强度高、抗变形能力强、密度大、孔隙率低的优越性，在高层建筑结构、大跨度桥梁结构以及某些特种结构中得到广泛的应用。高强混凝土最大的特点是抗压强度高，一般为普通强度混疑土的4～6倍，故可减小构件的截面，因此最适宜用于高层建筑。
[0003]高强混凝土作为经济的土木工程材料具有很多的优点，但是在实际使用过程中，由于高强混凝土中胶凝材料的占比较大，因此导致高强混凝土中未水化的水泥颗粒很多，几乎占据水泥总量的40％～70％，在潮湿环境下高强混凝土吸水后，内部未水化的水泥会继续水化，生成的水化产物体积明显大于原来水泥的体积，水化产物逐渐填充满混凝土内部孔隙；若继续反应，则会使水泥水化产物的体积大于混凝土内部孔隙的体积，从而在混凝土内部产生膨胀应力，导致混凝土出现较多的微裂缝，进而导致高强混凝土的抗渗性能不佳。
[0004]相关技术中，如申请号为201410231233.2的申请文件公开了一种纤维混凝土，其原料包括聚丙烯纤维、硬脂酸钙、碳酸铵、热塑性聚氨酯、N甲基吡咯烷酮、矿物纤维、棉纤维、水泥、矿粉、石子、粉煤灰、河砂、水适量和助剂。上述组分的原料能够提升混凝土的密实度，进而有效提高混凝土的抗渗性能。
[0005]针对上述中的相关技术，专利技术人发现，棉纤维长期存在于混凝土的碱性条件下易发生腐蚀降解，一段时间后混凝土内的棉纤维会腐蚀断裂，从而导致混凝土产生裂缝，进而导致混凝土的抗渗性能不佳。因此专利技术人认为，相关技术中的高强混凝土存在抗渗性能的耐久性不佳的问题。

技术实现思路

[0006]为了提高高强混凝土抗渗性能的耐久性，本申请提供一种高强度抗渗复合混凝土及其制备方法。
[0007]第一方面，本申请提供一种高强度抗渗复合混凝土，采用如下的技术方案：一种高强度抗渗复合混凝土，包括如下重量份数的原料：水泥270
‑
330份、超细粉煤灰165
‑
190份、矿渣粉50
‑
80份、砂子500
‑
720份、碎石700
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900份、外加剂3
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5份、改性麻纤维7
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10份、水180
‑
200份；所述改性麻纤维由在麻纤维表面包覆石墨烯基膜得到。
[0008]通过采用上述技术方案，采用超细粉煤灰，由于超细粉煤灰比表面积的增大，从而显著提高了粉煤灰的活性，使得在配制相同强度等级的水泥或塑性混凝土时，大幅度提高粉煤灰的掺量，不仅能够使混凝土保持较高的强度，而且还能够有效提高混凝土的密实度，
因此能够有效提高混凝土的抗渗性能。
[0009]由于加入改性麻纤维，改性麻纤维能够与混凝土中的胶凝材料紧密联结，从而提高联结界面的稳定性，因此能够提高混凝土内部的密实度，进而进一步提高混凝土的抗渗性能。
[0010]由于麻纤维在碱性的混凝土体系中容易被腐蚀降解，从而会导致麻纤维腐蚀断裂，因此增大了混凝土产生裂缝的可能，进而会导致混凝土的抗渗性能下降，因此采用石墨烯基膜对麻纤维进行改性处理。经过改性处理后，石墨烯基膜能够在麻纤维表面形成一层保护层，石墨烯基膜保护层能够减缓麻纤维的碱性水解和矿化过程，从而减缓麻纤维在混凝土体系中的腐蚀降解过程，因此有利于麻纤维保持长久有效的机械强度和弹力，从而降低混凝土结构产生裂缝的概率，进而有效提高了混凝土抗渗性能的耐久性。
[0011]可选的，所述石墨烯基膜为氧化石墨烯基膜。
[0012]通过采用上述技术方案，氧化石墨烯为石墨烯的氧化物，由于氧化石墨烯含有大量的含氧官能团，因此赋予了氧化石墨烯良好的分散性和反应活性，从而有利于氧化石墨烯在麻纤维表面分散均匀，进而有利于在麻纤维表面形成一层结构致密、连续均匀的薄膜保护层。连续致密的氧化石墨烯基膜能够对麻纤维形成良好的保护，从而提高麻纤维的耐腐蚀性能，进而降低混凝土结构产生裂缝的概率，因此能够使混凝土的长久保持较佳的抗渗性能。
[0013]可选的，所述氧化石墨烯基膜为氧化石墨烯
‑
镍膜。
[0014]通过采用上述技术方案，选择氧化石墨烯
‑
镍膜作为氧化石墨烯基膜出于两方面的考虑，一方面是因为镍离子具有较强的耐碱性腐蚀能力，因此能够提高麻纤维的耐腐蚀能力，进而减缓麻纤维在混凝土中的腐蚀降解过程；另一方面二价镍离子可以通过静电作用吸附在带负电荷的氧化石墨烯表面，而不是与氧化石墨烯的
‑
COO基团络合，因此能够避免氧化石墨烯吸附团聚，从而进一步提高氧化石墨烯在麻纤维表面的分散性，有利于在麻纤维表面形成一层结构致密、连续均匀的薄膜保护层。
[0015]可选的，所述改性麻纤维采用包括如下步骤的方法制备得到：S1：对麻纤维进行预处理，制备氧化石墨烯
‑
镍溶液；S2：将预处理后的麻纤维在质量浓度30
‑
35％的β
‑
丙氨酸溶液中浸泡1
‑
1.5h后，取出进行干燥，将干燥后的麻纤维浸泡在氧化石墨烯
‑
镍溶液中，将浸泡有麻纤维的氧化石墨烯
‑
镍溶液加热至75
‑
85℃，并保持0.5
‑
1h，然后将麻纤维取出并洗涤、干燥，得到改性麻纤维。
[0016]通过采用上述技术方案，对麻纤维进行预处理后，麻纤维表面更柔软更干净，然后将预处理后的麻纤维浸泡在β
‑
丙氨酸溶液中，干燥后，β
‑
丙氨酸在粗糙的麻纤维表面形成紧密附着的结晶，接着在氧化石墨烯
‑
镍溶液中浸泡，使得石墨烯
‑
镍附着在麻纤维表面，浸泡过程中，氧化石墨烯表面的含氧官能团能够与含氨基、羧基基团的β
‑
丙氨酸发生反应，从而使氧化石墨烯与β
‑
丙氨酸结晶之间形成稳定的共价键，进而能够提高氧化石墨烯
‑
镍膜与麻纤维的包裹的稳定性，降低氧化石墨烯
‑
镍膜容易出现脱离破裂的可能，从而提高麻纤维的耐腐蚀性能，进而避免混凝土结构产生裂缝的概率，因此能够有效提高混凝土抗渗性能的耐久性。
[0017]可选的，S1中所述氧化石墨烯
‑
镍溶液采用包括如下步骤的方法制备得到：
将0.1mg/ml的NiCl2溶液和2mg/ml的氧化石墨烯溶液按1:1的质量比混合后静置保存48
‑
72h，得到氧化石墨烯
‑
镍溶液。
[0018]通过采用上述技术方案，将NiCl2溶液和氧化石墨烯溶液混合后得到氧化石墨烯插层Ni
+
的杂化结构，静置保存一段时间，使得Ni
+
与氧化石墨烯官能团发生静电相互作用，进而有利于形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度抗渗复合混凝土，其特征在于，包括如下重量份数的原料：水泥270
‑
330份、超细粉煤灰165
‑
190份、矿渣粉50
‑
80份、砂子500
‑
720份、碎石700
‑
900份、外加剂3
‑
5份、改性麻纤维7
‑
10份、水180
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200份；所述改性麻纤维由在麻纤维表面包覆石墨烯基膜得到。2.根据权利要求1所述的一种高强度抗渗复合混凝土，其特征在于：所述石墨烯基膜为氧化石墨烯基膜。3.根据权利要求2所述的一种高强度抗渗复合混凝土，其特征在于：所述氧化石墨烯基膜为氧化石墨烯
‑
镍膜。4.根据权利要求3所述的一种高强度抗渗复合混凝土，其特征在于：所述改性麻纤维采用包括如下步骤的方法制备得到：S1：对麻纤维进行预处理，制备氧化石墨烯
‑
镍溶液；S2：将预处理后的麻纤维在质量浓度30
‑
35%的β
‑
丙氨酸溶液中浸泡1
‑
1.5h后，取出进行干燥，将干燥后的麻纤维浸泡在氧化石墨烯
‑
镍溶液中，将浸泡有麻纤维的氧化石墨烯
‑
镍溶液加热至75
‑
85℃，并保持0.5
‑
1h，然后将麻纤维取出并洗涤、干燥，得到改...

【专利技术属性】
技术研发人员：王艳，贾磊，
申请(专利权)人：陕西红旗汇石建筑制品有限公司，
类型：发明
国别省市：