【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及混凝土材料，具体为一种抗渗防水的纤维增强混凝土及其制备方法。
技术介绍
1、随着现代化经济建设和国防建设的快速发展，对工程质量、耐久性提出了更高的要求，混凝土作为历史悠久的建筑材料在建筑工程的各个领域都发挥了重要的作用，但是混凝土是一种脆性材料，其最大的缺点就是因脆性而容易在各种作用下产生裂缝，这在一定程度上限制了混凝土在工程中更广泛的应用，随着建筑物构件向大体积、大面积、形状复杂多样的方向发展，混凝土内的应力大而复杂，裂缝的出现较以往多得多，因此为了降低水泥混凝土因裂缝导致的结构破坏，除了注重混凝土抗渗性外，更应注意由于混凝土防水性不足而引起的渗漏，其中纤维增强混凝土引起了人们的广泛关注。
2、现有技术中应用于纤维混凝土的纤维主要有钢纤维、天然纤维和人造纤维，其中钢纤维虽有稳定的力学性能，但是由于其比重大、不易分散、易锈蚀、造价高等缺点，难以在多领域推广应用；天然纤维中应用较多的石棉纤维已被世界卫生组织确定为致癌物，限制了其进一步的应用；随着化工产业的进步，人造纤维发展迅速，多种性能优异的纤维取代原始纤维应用于混凝土中，其中聚丙烯纤维的纤维强度高、耐腐蚀性能好、成本低廉、分散性良好，成为目前建筑界应用最广泛的增强混凝土用纤维，但是聚丙烯纤维存在易光氧老化、热氧老化、高温失效、低温冻脆等问题，普通的聚丙烯材料在紫外线作用下混迅速老化崩解也不能广泛应用，达不到阻裂增强的预期效果。
3、聚酯纤维除了聚丙烯纤维所具有的优异性能之外，还具有耐光性好、耐氧化性好的特点，比聚丙烯纤维价格更低，具备了聚丙
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足之处，提供了一种抗渗防水的纤维增强混凝土及其制备方法，解决了现有混凝土抗渗防水性能不佳的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
3、一种抗渗防水的纤维增强混凝土，包括如下重量份数的成分：300-350份水泥、150-180份水、1050-1180份骨料、100-140份矿渣粉、650-800份黄砂、10-80份粉煤灰和2-5份聚羧酸减水剂，还包括占上述各组分总质量0.3-1.5％的改性聚酯纤维。
4、制备方法为：向搅拌机中加入改性聚酯纤维、聚羧酸减水剂和水，在温度为45-60℃下搅拌10-20min，接着加入水泥、矿渣粉、黄砂在30-40℃下，搅拌20-30min，最后加入骨料和粉煤灰，在20-35℃下搅拌25-40min，得到抗渗防水的纤维增强混凝土。
5、骨料为粒径为10-25mm的破碎砾石。
6、进一步的，改性聚酯纤维的制备方法为：(1)氮气氛围下，向装有回流冷凝管的反应烧瓶中加入2,2’-[1,4-亚苯基双(氧甲烯)]双环氧乙烷和二甲苯，搅拌均匀后，加入2h,2h,3h,3h-十七氟十一酸和三乙胺，搅拌反应，反应结束后，减压蒸馏，得到2,2’-[1,4-亚苯基双(氧甲烯)]双(十七氟十一酯)二醇。
7、(2)氮气氛围下，向反应釜中加入对苯二甲酸、乙二醇和2,2’-[1,4-亚苯基双(氧甲烯)]双(十七氟十一酯)二醇，混合均匀后，进行酯化反应，接着加入催化剂三氧化二锑和热稳定剂亚磷酸三苯酯，抽真空使釜内压力降至10-20pa进行缩聚反应，反应结束后，用氮气挤出，在水槽中冷却凝固切粒，得到含氟聚酯切片。
8、(3)将含氟聚酯切片置于100-120℃干燥箱中干燥5-12h，置于单螺杆熔体纺丝机中进行熔融纺丝，纺丝温度为245-270℃，纺丝转速为230-250r/min，接着置于纤维拉伸仪上进行热拉伸，得到改性聚酯纤维。
9、进一步的，步骤(1)中2,2’-[1,4-亚苯基双(氧甲烯)]双环氧乙烷、2h,2h,3h,3h-十七氟十一酸、三乙胺的比例关系为1mol:(2.05-2.2)mol:(2.1-2.4)mol。
10、进一步的，步骤(1)中反应温度为110-130℃，反应时间为3-8h。
11、进一步的，步骤(2)中对苯二甲酸、乙二醇、2,2’-[1,4-亚苯基双(氧甲烯)]双(十七氟十一酯)二醇、催化剂三氧化二锑、热稳定剂亚磷酸三苯酯的比例关系为(2.05-2.15)mol:1mol:(0.95-1.1)mol:(0.1-0.2)mol:(0.05-0.08)mol。
12、进一步的，步骤(2)中酯化反应温度为210-230℃，酯化反应时间为5-12h。
13、进一步的，步骤(2)中缩聚反应温度为250-280℃，缩聚反应时间为2-5h。
14、进一步的，步骤(3)中单螺杆熔体纺丝机的螺杆一到四区的温度分别设置为245-255℃、250-260℃、255-265℃、260-270℃，机头温度为270-280℃。
15、进一步的，步骤(3)中热拉伸温度为115-130℃，热拉伸时间为5-10min。
16、采取上述技术方案，本专利技术的有益效果在于：
17、本专利技术首先利用2,2’-[1,4-亚苯基双(氧甲烯)]双环氧乙烷的环氧基团与2h,2h,3h,3h-十七氟十一酸的羧酸发生反应，得到2,2’-[1,4-亚苯基双(氧甲烯)]双(十七氟十一酯)二醇，接着与苯二甲酸、乙二醇进行酯化缩聚反应，经水冷切粒后，得到含氟聚酯切片，然后经熔融纺丝和热拉伸后，得到改性聚酯纤维，最后与水泥、矿渣粉、黄砂等进行混合，得到抗渗防水的纤维增强混凝土。
18、2,2’-[1,4-亚苯基双(氧甲烯)]双环氧乙烷既有苯环又具有脂肪段，与聚酯的分子结构具有相似性，引入含氟基团后得到的改性聚酯纤维具有较高抗拉强度、力学性能及耐碱性能，在氢氧化钠溶液浸泡后强度基本不降低，在聚酯纤维中引入有机氟后，碳链四周被一系列性质稳定的氟原子包围，氟的电子云对主链的屏蔽作用较氢原子强，使得任何反应试剂难以插入，表现出优异的耐化学性能；同时具有较低表面自由能的氟碳链更容易向表面富集，进而提高聚酯的疏水疏油、耐酸碱性能，改性聚酯纤维解决了传统聚酯纤维的耐碱性差问题，成功地应用于硅酸盐水泥混凝土中，改善了混凝土的微观结构，提高力学性能和耐久性能。
19、改性聚酯纤维含有憎水性优异的含氟基团，可在纤维表面富集，具有一定的防水作用，改性聚酯纤维在混凝土基体中形成了交叉的网状支撑体系，起到承托集料的作用，在一定程度上阻止了物料的沉降，降低了混凝土表面的析水现象，有效阻止了由于混凝土表面失水造成的塑性期体积收缩，抑制塑性裂缝的出现，限制新裂缝的生成，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种抗渗防水的纤维增强混凝土的制备方法，其特征在于，所述混凝土包括如下重量份数的成分：300-350份水泥、150-180份水、1050-1180份骨料、100-140份矿渣粉、650-800份黄砂、10-80份粉煤灰和2-5份减水剂，还包括占上述各组分总质量0.3-1.5％的改性聚酯纤维；
2.根据权利要求1所述的抗渗防水的纤维增强混凝土的制备方法，其特征在于，所述改性聚酯纤维的制备方法为：
3.根据权利要求2所述的抗渗防水的纤维增强混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中2,2’-[1,4-亚苯基双(氧甲烯)]双环氧乙烷、2H,2H,3H,3H-十七氟十一酸、三乙胺的比例关系为1mol:(2.05-2.2)mol:(2.1-2.4)mol。
4.根据权利要求2所述的抗渗防水的纤维增强混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中反应温度为110-130℃，反应时间为3-8h。
5.根据权利要求2所述的抗渗防水的纤维增强混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中对苯二甲酸、乙二醇、2,2’-[1,4-亚苯基双(氧甲烯
6.根据权利要求2所述的抗渗防水的纤维增强混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中酯化反应温度为210-230℃，酯化反应时间为5-12h。
7.根据权利要求2所述的抗渗防水的纤维增强混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中缩聚反应温度为250-280℃，缩聚反应时间为2-5h。
8.根据权利要求2所述的抗渗防水的纤维增强混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中单螺杆熔体纺丝机的螺杆一到四区的温度分别设置为245-255℃、250-260℃、255-265℃、260-270℃，机头温度为270-280℃。
9.根据权利要求2所述的抗渗防水的纤维增强混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中热拉伸温度为115-130℃，热拉伸时间为5-10min。
...【技术特征摘要】
1.一种抗渗防水的纤维增强混凝土的制备方法，其特征在于，所述混凝土包括如下重量份数的成分：300-350份水泥、150-180份水、1050-1180份骨料、100-140份矿渣粉、650-800份黄砂、10-80份粉煤灰和2-5份减水剂，还包括占上述各组分总质量0.3-1.5％的改性聚酯纤维；
2.根据权利要求1所述的抗渗防水的纤维增强混凝土的制备方法，其特征在于，所述改性聚酯纤维的制备方法为：
3.根据权利要求2所述的抗渗防水的纤维增强混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中2,2’-[1,4-亚苯基双(氧甲烯)]双环氧乙烷、2h,2h,3h,3h-十七氟十一酸、三乙胺的比例关系为1mol:(2.05-2.2)mol:(2.1-2.4)mol。
4.根据权利要求2所述的抗渗防水的纤维增强混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中反应温度为110-130℃，反应时间为3-8h。
5.根据权利要求2所述的抗渗防水的纤维增强混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中对苯二甲酸、乙二醇、2,...
【专利技术属性】
技术研发人员：方光虎，刘亮，陈伟，
申请(专利权)人：曜之岩广州建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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