本申请涉及一种大荷载耐磨聚氨酯地坪混凝土及其制备方法,按照质量份数比,包括以下组分:水泥280~360份,细集料700~850份,粗集料950~1150份,有机硅弹性体粉末30~60份,二异氰酸酯15~35份,聚酯多元醇80~100份,扩链剂3~10份,催化剂0.1~0.3份,水150~180份。本申请中通过在组分中加聚氨酯的聚合原料,会在混凝土中发生原位聚合生成具有弹性的聚氨酯,从而起到增韧的作用,其在聚合的过程中也会发生交联,从而可以增大混凝土的交联程度,从而提升其强度;本申请中还加入了有机硅弹性粉体,可以进一步起到增韧作用。本申请中的有机硅弹性粉体进行了改性,接枝了羟基基团,其可以参与到聚氨酯的聚合过程中,因而可以与聚氨酯协同作用,进一步提升对混凝土增韧的效果。进一步提升对混凝土增韧的效果。
【技术实现步骤摘要】
一种大荷载耐磨聚氨酯地坪混凝土及其制备方法
[0001]本申请涉及建筑材料
,尤其是涉及一种大荷载耐磨聚氨酯地坪混凝土及其制备方法。
技术介绍
[0002]混凝土是世界范围内土木工程领域应用最广、用量最大的建筑材料,其具有原料丰富,价格低廉,生产工艺简单,抗压强度高,耐久性好,强度等级范围宽等优点,被广泛应用于各种土木工程、造船业、机械工业、海洋的开发、地热工程等领域。普通混凝土通常是由水泥、细骨料(砂)、粗骨料(碎石)以及水混合制成,是建筑的最主要组成部分,其性能直接决定建筑工程质量,影响建筑施工安全。
[0003]混凝土根据使用场合的不同,其组分和组分的比例均会存在较大的区别。重荷载的道路和地面因为长期遭受重荷载的磨损和碾压,采用常规的混凝土往往会因为抗疲劳开裂能力不足,因而在重载作用下很容易发生开裂病害,使用寿命远远未达预期。裂缝是影响混凝土质量和耐久性的首要因素,目前控制裂缝的方法主要是减少水泥的用量,使用外加剂和添加纤维,采用添加纤维的方式虽然提高混凝土的延性和韧性,减少裂缝的形成和扩展;但是其起到的增韧和延展作用有限,因而长时间的荷载后,还有会存在开裂的情况。还有一种解决混凝土开裂的方法是在制备好混凝土路面后,混凝土表层制备一层高弹的聚氨酯层,采用这样的方式,聚氨酯层弹性较高,可以起到缓冲和耐磨的作用,减少裂缝的出现;但是聚氨酯与混凝土主要是通过聚氨酯的粘性粘合的,在反复重荷载碾压后,出现脱层,因而引起聚氨酯层部分凸起,导致路面结构不稳。
[0004]针对现有技术的缺陷,申请人认为有必要研发一种重荷载下不易开裂的混凝土。
技术实现思路
[0005]为了解决混凝土在重荷载下引起的开裂问题,本申请提供一种大荷载耐磨聚氨酯地坪混凝土及其制备方法。
[0006]第一个方面,本申请提供的一种大荷载耐磨聚氨酯地坪混凝土,采用如下技术方案:一种大荷载耐磨聚氨酯地坪混凝土,按照质量份数比,包括以下组分:水泥280~360份,细集料700~850份,粗集料950~1150份,有机硅弹性体粉末30~60份,二异氰酸酯15~35份,聚酯多元醇80~100份,扩链剂3~10份,催化剂0.1~0.3份,水150~180份。
[0007]通过采用上述技术方案,本申请通过在混凝土的原料中加入了聚酯多元醇和二异氰酸酯,其会在混凝土内部发生原位聚合反应,在混凝土内部形成具有高柔性和高弹性的聚氨酯,可以提高混凝土的韧性;而且聚氨酯对水泥的水化有促进的作用,可以促进水泥的深度水化,加上其自身聚合时起到胶结的作用,从而提升混凝土的强度;更进一步而言,聚氨酯具有较好的耐磨性能,可以进一步提高混凝土的耐磨性。本申请中还加入了有机硅弹性体粉末会嵌入在集料中间,从而可以进一步提高混凝土的弹性和密实性。混凝土的强度
和弹性的增加,可以减少因荷载作用引起的变形,进而增强混凝土的抗变形能力;而且本申请中聚氨酯的原位聚合,也可以起到交联的作用,也会提高混凝土的密实性和抗渗性,从而可以提高抵抗外部侵蚀性介质的破坏作用,提高混凝土的耐久性。
[0008]作为优选,所述大荷载耐磨聚氨酯地坪混凝土,按照质量份数比,包括以下组分:水泥330~350份,细集料760~780份,粗集料1030~1050份,有机硅弹性体粉末40~50份,二异氰酸酯20~30份,聚醚多元醇85~95份,扩链剂4~6份,催化剂0.1~0.3份,水160~170份。
[0009]通过采用上述技术方案,本申请中通过进一步控制原料的比例,可以是在保证混凝土强度的同时,使其具有较好的韧性和密实度,提升混凝土的综合性能。
[0010]作为优选,所述的水泥为普通水泥;细集料为粗砂,其细度模数3.1~3.5;粗集料为石子,其粒径介于5~25mm。
[0011]通过采用上述技术方案,本申请中通过控制粗细集料的尺寸有助于提高混凝土的密实度,从而提升混凝土的强度。
[0012]作为优选,所述的二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)中的一种;聚醚多元醇为聚乙二醇,聚乙二醇的分子量Mw为2000~4000;扩链剂为1,4
‑
丁二醇,催化剂为二月桂酸二丁基锡或双二甲氨基乙基醚;有机硅弹性体粉末为DOWSIL
TM
EP
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2601、DOWSIL
TM
EP
‑
5500、DOWSIL
TM
EP
‑
5518中的一种或几种混合物。
[0013]通过采用上述技术方案,本申请中通过选用上述种类的聚氨酯原料,主要是因为其在水性条件下也能很好的发生交联作用,提升聚氨酯的交联强度,从而使得组分之间的胶黏程度更强,保证了混凝土弹性的同时,提升混凝土的强度。
[0014]作为优选,所述的有机硅弹性体粉体为改性后的有机硅弹性体,其改性方法包括以下步骤:将有机硅弹性体粉末加入至有机溶剂进行分散,接着加入5
‑
氨基
‑1‑
戊醇,进行加热反应,反应完毕后,过滤烘干,得到改性后的有机硅弹性体。
[0015]通过采用上述技术方案,本申请中通过对有机硅弹性粉体进行改性,主要是利用有机硅弹性粉体上的环氧基能够与5
‑
氨基
‑1‑
戊醇上的氨基进行开环反应,将其接枝在有机硅弹性粉体上,从而在其表面接枝大量的
‑
OH,羟基在聚氨酯发生扩链反应过程中,能够残余到期聚合反应过程中,从而将有机硅弹性粉体更好的分散在混凝土中,从而使其具有较好的韧性。
[0016]作为优选,所述的有机硅弹性粉体与5
‑
氨基
‑1‑
戊醇的质量比为100:(10~20);加热温度为50~90℃,反应时间为1~3h;有机溶剂为乙酸乙酯、甲苯中的一种。
[0017]通过采用上述技术反应,本申请中通过控制有机硅弹性粉体的改性条件,可以是其表面尽可能的多接枝羟基,从而能够使其更好的参与到聚氨酯的聚合过程中,通过与聚氨酯的原位聚合作用,进一步提高混凝土的韧性,减少开裂状况的出现。
[0018]作为优选,所述的用于重荷载地面的混凝土,还包括有2~3份的硅烷偶联剂,硅烷偶联剂为3氨基丙基三乙氧基硅烷、γ缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和N
‑
β
‑
(氨乙基)
‑
γ氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
[0019]通过采用上述技术反应,本申请中进一步加入硅烷偶联剂,主要是利用其活化粗集料和细集料的表面,是聚氨酯在聚合交联过程中能够更好的将集料进行交联,从而进一
步提升混凝土的强度。
[0020]第二个方面,本申请中提供了一种大荷载耐磨聚氨酯地坪混凝土的制备方法,包括以下步骤:S1:二异氰酸酯和聚醚多元醇进行按照比例搅拌混合后,接着向其中加入催化剂总量的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种大荷载耐磨聚氨酯地坪混凝土,其特征在于,按照质量份数比,包括以下组分:水泥280~360份,细集料700~850份,粗集料950~1150份,有机硅弹性体粉末30~60份,二异氰酸酯15~35份,聚酯多元醇80~100份,扩链剂3~10份,催化剂0.1~0.3份,水150~180份。2.根据权利要求1所述的大荷载耐磨聚氨酯地坪混凝土,其特征在于,按照质量份数比,包括以下组分:水泥330~350份,细集料760~780份,粗集料1030~1050份,有机硅弹性体粉末40~50份,二异氰酸酯20~30份,聚醚多元醇85~95份,扩链剂4~6份,催化剂0.1~0.3份,水160~170份。3.根据权利要求1所述的大荷载耐磨聚氨酯地坪混凝土,其特征在于,所述的水泥为普通水泥;细集料为粗砂,其细度模数3.1~3.5;粗集料为石子,其粒径介于5~25mm。4.根据权利要求1所述的 大荷载耐磨聚氨酯地坪混凝土,其特征在于,所述的二异氰酸酯为、、、、中的一种;聚醚多元醇为聚乙二醇,聚乙二醇的分子量Mw为2000~4000;扩链剂为1,4
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丁二醇,催化剂为二月桂酸二丁基锡或双二甲氨基乙基醚;有机硅弹性体粉末为DOWSIL
TM
EP2601、DOWSIL
TM
EP5500、DOWSIL
TM
EP5518中的一种或几种混合物。5.根据权利要求1所述的大荷载耐磨聚氨酯地坪混凝土,其特征在于,所述的有机硅弹性体粉体为改性后的有机硅弹性体,其改性方法包括以下步骤:将有机硅弹性体粉末加入至有机溶剂进行分散,接着加入5
...
【专利技术属性】
技术研发人员:池林雪,曾毅,赵浩,王光耀,徐小峰,胡立业,于佳生,洪钊然,张广建,张楠,刘振鑫,张咏琪,刘国伟,
申请(专利权)人:中国建筑一局集团有限公司,
类型:发明
国别省市:
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