一种高耐火防爆裂混凝土及其制备方法技术

本申请涉及一种高耐火防爆裂混凝土及其制作方法，混凝土原料包括：水泥280

【技术实现步骤摘要】
一种高耐火防爆裂混凝土及其制备方法


[0001]本申请涉及混凝土的领域，更具体地说，它涉及一种高耐火防爆裂混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着经济的飞速发展，交通建筑相关行业随之迅猛扩张，人们对结构建筑的质量与外观的要求越来越高，作为建筑材料中发挥重要作用的水泥混凝土，为了满足工程需要，其性能及其相关技术近年来得到了很大提高。考虑到一些特殊工程的需要，20世纪末，一些专家提出高强度的混凝土的同时，也对混凝土的耐久性和工作性能提出了具体的要求，进而推动了混凝土的发展。
[0003]随着现代工业的不断发展，高温、高压、高腐蚀性环境下的建筑和设备越来越普遍，对混凝土提出了新的要求，尤其是高耐火性和防爆裂性。火灾，作为建筑工程结构安全的最大隐患，通常会在较短的时间内使得局部温度急速上升，可达到1000℃以上。一般建筑结构遭受火灾，不仅会毁坏建筑构件本身，使其强度降低进而失去承载力，还会因上层建筑的坍塌，带来二次灾害；而隧道中的火灾，因其场地的局限性导致抢救工作十分困难。因此，减小火灾带来的构件本身损害，确保建筑结构火灾后一定时间内保持足够强度以进行救援工作，十分重要。
[0004]高强、高性能混凝土普遍存在脆性高和耐火性能差的缺点，活性粉末混凝土组分和制备工艺的独特性，使其具有较高的强度和较致密的内部结构。在确保其优良的力学性能和较低的渗透性的同时，也为其在火灾下水蒸汽较难逃逸更易发生爆裂埋下隐患。混凝土高温爆裂指的是：在高温环境下混凝土表面、局部或整体发生崩落破坏的现象，爆裂会使高强混凝土的承载力迅速丧失。
[0005]目前，高性能混凝土抗火性能的研究已经十分普遍，多数研究表明火灾下高性能混凝土发生爆裂的几率明显大于普通混凝土。因此研究一种高耐火防爆裂混凝土是可以为为人们的生产生活带来更多的便利和安全。

技术实现思路

[0006]为了获得一种高耐火防爆裂混凝土，本申请提供一种高耐火防爆裂混凝土及其制备方法。
[0007]一种高耐火防爆裂混凝土，所述混凝土的原料包括以下重量份数的材料：水泥
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
280
‑
310份；矿粉
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
85
‑
95份；粉煤灰
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
105
‑
115份；黄砂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
640
‑
680份；再生粗骨料
ꢀꢀꢀꢀꢀ
1030
‑
1040份；聚丙烯腈纤维
ꢀꢀꢀ
20
‑
50份；
减水剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ5‑
20份；钢纤维
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
100
‑
150份；水
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
180
‑
200份；所述减水剂采用粉料聚羧酸系减水剂。
[0008]通过采用上述技术方案，聚丙烯腈纤维可明显地提高混凝土的韧性及抗冲击性能，并有效地阻止裂缝的产生和发展，提高混凝土的抗渗性、抗冻性等耐久性能，显着改善混凝土早期的抗裂性能。聚丙烯腈纤维。表层材料中的纤维使失水面积减少，水分迁移困难，使毛细管失水收缩形成的毛细管张力减小；塑性收缩阶段，纤维材料与水泥基材之间的界面吸附粘结力、机械啮合力等，增加了材料抵抗开裂的抗拉强度；纤维可分散收缩的能量，增加混凝土的韧性，同时缓解温度变化引起的混凝土内部应力的作用；当裂缝出现后，纤维限制了裂缝尖端发展，只能绕过裂缝或把纤维拉断来克服纤维对裂缝发展的限制作用。聚丙烯腈纤维的阻裂效应，主要体现在消除或减轻了早期混凝土中原生裂隙的发生和发展，通过纤维提高了早期混凝土的抗拉强度。
[0009]同时，聚丙烯腈纤维和钢纤维同时加入混凝土中时，聚丙烯腈纤维和钢纤维预先混合作为纤维混合材料，然后再加入到混凝土中进行混合，从而使得聚丙烯腈纤维既可以通过本身的弹性起到提高混凝土抗裂能力的效果，同时钢纤维具有非常好的韧性，使得混凝土在受到瞬间的膨胀力的时候，可以更好地防止混凝土的爆裂。同时钢纤维具有耐火的效果，可以有效避免聚丙烯腈在高温下发生软化而丧失部分弹性的情况发生。
[0010]进一步的，所述再生粗骨料经过强化剂进行强化处理，所述强化剂为纳米聚丙烯腈纤维浆料。
[0011]再生骨料是一种废弃混凝土经过一定筛选后的碎裂混凝土骨料，其表面通常存在较多的薄弱界面过渡区，使得再生骨料的力学性能和耐久性较差，尤其是作为高耐火高防爆裂混凝土的原料时，通常较难达到标准。本申请通过利用强化剂对再生骨料进行强化处理，纳米聚丙烯腈纤维会渗入再生骨料的缝隙中，从而使得再生骨料内部填充有部分纳米聚丙烯腈纤维，而纳米聚丙烯腈纤维具有较高的弹性模量，使得再生骨料在受到应力的作用下可以得到缓冲，从而提高了利用再生骨料制备的混凝土的防爆裂能力。
[0012]进一步的，所述纳米聚丙烯腈浆料内添加有D
50
=1～100微米的硅藻土颗粒。
[0013]硅藻土颗粒具有多孔结构，其丰富的多孔结构可以在起到吸附混凝土高温下内部汽化的水蒸气的作用，使得混凝土内部可以容纳更多的水洗，而且硅藻土颗粒是混在纳米聚丙烯腈纤维之间的，从而使得硅藻土颗粒内的水蒸气在过多的情况下，聚丙烯腈纤维也能通过弹性承受部分膨胀压力，从而提高了混凝土的防爆裂能力。
[0014]进一步的，所述强化处理过程包括以下步骤：步骤1：将再生粗骨料通过频率为100～1000HZ的振动筛处理，清理再生粗骨料内的杂质；步骤2：将经过振动处理后的再生粗骨料浸泡在5%～40%的纳米聚丙烯腈纤维浆料中，搅拌混合12～24h；步骤3：沥干浸泡后的再生粗骨料，在60～80℃下进行烘干处理。
[0015]通过振动筛分对再生粗骨料进行处理，使得再生粗骨料内不稳定的沙粒被抖落，将不稳定的空间转化为让纳米聚丙烯腈纤维进行填充的稳定空间，提高纳米聚丙烯腈纤维
渗入再生粗骨料内的程度，从而提高混凝土的防爆裂能力。
[0016]进一步的，所述强化处理过程的步骤3中，沥干再生粗骨料以后，再将再生粗骨料浸入聚酰胺多胺
‑
表氯醇树脂溶液中，混合搅拌2
‑
3h后，再进行烘干处理。
[0017]经过纳米聚丙烯腈纤维浆料处理后的再生粗骨料再浸入聚酰胺多胺
‑
表氯醇树脂溶液，聚酰胺多胺
‑
表氯醇树脂处于低分子的流动态，会渗入再生粗骨料的缝隙中，填充再聚丙烯腈纤维之间，然后在加热的烘干的过程中，树脂发生交联，形成三维网状结构，从而提高再生粗骨料缝隙中的弹性强度，从而提高了混凝土的抗爆裂能力。而且形成的三维网状结构可以降低纳米聚丙烯腈纤维在混凝土搅拌过程中的渗出，从而也侧面提高了混凝土的抗爆裂能力。
[0018]进一步的，所述混凝土原料中还添加有重量份数为30
‑
40份的纤维素纤维，所述纤维素纤维的纤维直径为100～500微米。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高耐火防爆裂混凝土，其特征在于，所述混凝土的原料包括以下重量份数的材料：水泥
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280
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310份；矿粉
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85
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95份；粉煤灰
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105
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115份；黄砂
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640
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680份；再生粗骨料
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1030
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1040份；聚丙烯腈纤维
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20
‑
50份；减水剂
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20份；钢纤维
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100
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150份；水
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180
‑
200份；所述减水剂采用粉料聚羧酸系减水剂。2.根据权利要求1所述的一种高耐火防爆裂混凝土，其特征在于：所述再生粗骨料经过强化剂进行强化处理，所述强化剂为纳米聚丙烯腈纤维浆料。3.根据权利要求1所述的一种高耐火防爆裂混凝土，其特征在于：所述纳米聚丙烯腈浆料内添加有D
50
=1～100微米的硅藻土颗粒。4.根据权利要求1所述的一种高耐火防爆裂混凝土，其特征在于：所述强化处理过程包括以下步骤：步骤1：将再生粗骨料通过频率为100～1000HZ的振动筛处理，清理再生粗骨料内的杂质；步骤2：将经过振动处理后的再生粗骨料浸泡在5%～40%的纳米聚丙烯腈纤维浆料中，搅拌混合12～24h；步骤3：沥干浸泡后的再生粗骨料，在60～80℃下进行烘干处理。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡文龙，钱建男，戴浩，朱玲，
申请(专利权)人：江苏兆佳建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：