System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种混凝土复合材料及其制备方法技术_技高网

一种混凝土复合材料及其制备方法技术

技术编号:43354796 阅读:4 留言:0更新日期:2024-11-19 17:41
本发明专利技术涉及一种混凝土复合材料及其制备方法,属于建筑材料技术领域;本发明专利技术的混凝土复合材料包含以下质量份数的原料:水泥、砂子、石子、玻璃纤维、聚羧酸减水剂、还原剂、增强剂;本发明专利技术还公布了该混凝土材料的制备方法,包括先将聚羧酸减水剂、还原剂、增强剂在水中搅拌混合制得减水母液,再将砂子、石子、玻璃纤维混合加入混料机中预均化处理得到预制料,最后将减水剂母液加入预制料中并添加水泥搅拌混合得到一种混凝土复合材料;本发明专利技术的混凝土复合材料初始流动性和保坍性良好,固化强度优秀,28day最高可达51.06MPa,可以在建筑领域广泛应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于建筑材料,具体地,涉及一种混凝土复合材料及其制备方法


技术介绍

1、混凝土是现代建筑中不可或缺的建筑材料,随着现代建筑技术的不断发展,对混凝土材料的要求也日益提高。为了满足建筑物在力学性能、耐久性能及建筑质量等方面的需求,混凝土复合材料逐渐成为建筑领域的重要发展方向。混凝土复合材料作为高性能混凝土的一种重要形式,其主要是由水、水泥、砂、骨料(石子)等基础材料,并加入一定比例的增强材料和其他外加剂(如超塑化剂、缓凝剂等)组成的新型建筑材料,这些材料通过物理或化学的方法组合在一起,形成具有新性能的材料体系,与传统材料相比。混凝土复合材料具有高强度,高耐久性,高工作性等优点,广泛应用于建筑、道路、桥梁、隧道等工程建设中。在建筑领域,混凝土复合材料可用于制作柱子、墙体、地板等基础设施;在路桥领域,则可用于制作桥梁支座、桥墩、盖板等结构;此外,混凝土复合材料还在航空航天、海洋工程等领域展现出广阔的应用前景。

2、但是混凝土复合材料依旧没有解决传统混凝土添加增强材料后可能导致的流动性和保坍性下降的问题,这会使混凝土复合材料的施工难度大幅度提高,此外,当增强材料与混凝土相性不佳时,还可能会导致混凝土材料内部缺陷和气孔的增多,从而导致强度下降,这都是现有技术中急需解决的。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种混凝土复合材料及其制备方法,通过制备一种分散性良好的增强剂,将其用于混凝土材料的制备过程中,从而减少混凝土材料内部的气孔和缺陷,阻止混凝土材料中水泥浆体的吸附,从而提高混凝土材料的初始流动性和保坍性,并提升混凝土材料的固化强度。

2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现:

3、一种混凝土复合材料,包含以下质量份数的原料:水泥44-53份、砂子12-20份、石子18-26份、玻璃纤维3-7份、聚羧酸减水剂0.4-0.5份、还原剂0.1-0.2份、增强剂0.01-0.03份;

4、一种混凝土复合材料的制备方法,包括以下步骤:

5、第一步:按质量份数称取各原料;

6、第二步:将聚羧酸减水剂、还原剂、增强剂加水搅拌混合制得减水剂母液;

7、第三步:将石子、砂子、玻璃纤维混合加入混料机中预均化处理得到预制料;

8、第四步:将第二步中得到的减水剂母液加入第四步中得到的预制料中,并添加水泥搅拌混合得到一种混凝土复合材料。

9、进一步地,第二步中减水剂母液混合搅拌的温度条件为10-40℃。

10、进一步地,第三步中混料机的转速条件为60-120r/min。

11、进一步地,所述还原剂为硫酸亚铁、亚硫酸钠、甲醛次硫酸氢钠中的一种。

12、进一步地,所述石子的规格为5-20mm。

13、进一步地,所述增强剂由以下步骤制成:

14、步骤1:将对氨基苯磺酸、三乙胺、四氢呋喃混合于三口烧瓶中,开启磁力搅拌,在冰水浴条件下向三口烧瓶中滴加丙烯酰氯,之后在冰水浴条件下反应2-3h,反应结束后,向三口烧瓶中加入浓氨水,用分液漏斗分离有机层后,旋蒸得到中间体1;

15、反应过程如下:

16、

17、步骤2:将中间体1、2,7-萘二胺、咪唑盐酸盐、二甲苯混合于三口烧瓶中,装上冷凝管和温度计,开启磁力搅拌,在温度120-140℃条件下反应4-6h,反应结束后,层柱析得到中间体2;

18、反应过程如下:

19、

20、步骤3:将中间体2、溴代十二烷、四氢呋喃混合于三口烧瓶中,装上冷凝管和温度计,开启磁力搅拌,在温度80-90℃条件下反应3h,反应结束后,旋蒸得到所述增强剂;

21、反应过程如下:

22、

23、进一步地,步骤1中所用对氨基苯磺酸、三乙胺、四氢呋喃、丙烯酰氯的用量比为0.1mol:0.06-0.08mol:80-100ml:0.08-0.1mol。

24、进一步地,步骤2中所用中间体1、2,7-萘二胺、咪唑盐酸盐、二甲苯的用量比为0.07mol:0.01mol:0.003-0.004mol:40-60ml。

25、进一步地,步骤3中所用中间体2、溴代十二烷、四氢呋喃的用量比为0.007mol:0.014-0.018mol:40-60ml。

26、本专利技术的有益效果:

27、1)本专利技术以水泥、砂子、石子、聚羧酸减水剂、还原剂、增强剂为原料,制备了一种混凝土复合材料;本专利技术通过先将聚羧酸减水剂、还原剂、增强剂在水中搅拌混合制得减水母液,再将砂子、石子、玻璃纤维混合加入混料机中预均化处理得到预制料,最后将减水剂母液加入预制料中并添加水泥搅拌混合得到一种混凝土复合材料;本专利技术的混凝土复合材料制备方法简单,且组分均匀,质量稳定。

28、2)本专利技术以对氨基苯磺酸和丙烯酰氯为原料,三乙胺为缚酸剂,利用对氨基苯磺酸的氨基和丙烯酰氯的酰氯基团发生酰胺化反应得到中间体1,再利用中间体1的双键和2,7-萘二胺的氨基在咪唑盐酸盐的催化作用下发生迈克尔加成反应,得到中间体2,最后使中间体2的叔胺结构与溴代十二烷发生季铵盐反应,得到一种增强剂;本专利技术的增强剂位阻较大,在作用时能有效阻止混凝土材料中的水泥浆体的吸附作用,并能减少混凝土内部的气孔和缺陷,提高混凝土材料的稳定性和工作性能;增强剂的四端均具有磺基结构,能水解形成锚固基团,吸附在水泥颗粒表面产生静电斥力,破坏水泥浆体的凝絮结构,提高水泥浆体在混凝土中的分散性,从而提升混凝土材料的初始流动性,此外增强剂两侧具有的季铵盐结构,具有较好的亲水性,而烷基本身具有疏水性,这种结构使得增强剂能在水泥界面中定向排列,降低水泥界面的表面张力,因此能在混凝土材料中较好地进行分散,从而提高增强剂的作用效果,不仅如此,本专利技术的增强剂不会影响聚羧酸减水剂的效果,因此二者可以共同发挥作用,从而更好地提升减水剂的减水效果,达到更好的流动性和可泵性,增强混凝土复合材料的稳定性以及固化强度。

29、3)本专利技术的一种混凝土复合材料制备方法简单,组分均匀,质量稳定,由于增强剂的加入,使得混凝土内部的气孔和缺陷得以减少,流动性得到提高,制得的混凝土复合材料稳定性以及固化强度都有了很大的提升,可以在建筑领域广泛应用。

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【技术保护点】

1.一种混凝土复合材料,其特征在于,包含以下原料:水泥、砂子、石子、玻璃纤维、聚羧酸减水剂、还原剂、增强剂;

2.根据权利要求1所述的一种混凝土复合材料,其特征在于,步骤1中所用对氨基苯磺酸、三乙胺、四氢呋喃、丙烯酰氯的用量比为0.1mol:0.06-0.08mol:80-100mL:0.08-0.1mol。

3.根据权利要求1所述的一种混凝土复合材料,其特征在于,步骤2中所用中间体1、2,7-萘二胺、咪唑盐酸盐、二甲苯的用量比为0.07mol:0.01mol:0.003-0.004mol:40-60mL。

4.根据权利要求1所述的一种混凝土复合材料,其特征在于,步骤3中所用中间体2、溴代十二烷、四氢呋喃的用量比为0.007mol:0.014-0.016mol:40-60mL。

5.一种混凝土复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:第一步:按质量份数称取各原料;

6.根据权利要求5所述的一种混凝土复合材料的制备方法,其特征在于,第二步中减水剂母液混合搅拌的温度条件为10-40℃。

7.根据权利要求5所述的一种混凝土复合材料的制备方法,其特征在于,第三步中混料机的转速条件为60-120r/min。

8.根据权利要求5所述的一种混凝土复合材料的制备方法,其特征在于,所述还原剂为硫酸亚铁、亚硫酸钠、甲醛次硫酸氢钠中的一种。

9.根据权利要求5所述的一种混凝土复合材料的制备方法,其特征在于,所述石子的规格为5-20mm。

10.根据权利要求5所述的一种混凝土复合材料的制备方法,其特征在于,所用各原料的质量份数为:水泥44-53份、砂子12-20份、石子18-26份、玻璃纤维3-7份、聚羧酸减水剂0.4-0.5份、还原剂0.1-0.2份、增强剂0.01-0.03份。

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【技术特征摘要】

1.一种混凝土复合材料,其特征在于,包含以下原料:水泥、砂子、石子、玻璃纤维、聚羧酸减水剂、还原剂、增强剂;

2.根据权利要求1所述的一种混凝土复合材料,其特征在于,步骤1中所用对氨基苯磺酸、三乙胺、四氢呋喃、丙烯酰氯的用量比为0.1mol:0.06-0.08mol:80-100ml:0.08-0.1mol。

3.根据权利要求1所述的一种混凝土复合材料,其特征在于,步骤2中所用中间体1、2,7-萘二胺、咪唑盐酸盐、二甲苯的用量比为0.07mol:0.01mol:0.003-0.004mol:40-60ml。

4.根据权利要求1所述的一种混凝土复合材料,其特征在于,步骤3中所用中间体2、溴代十二烷、四氢呋喃的用量比为0.007mol:0.014-0.016mol:40-60ml。

5.一种混凝土复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:第...

【专利技术属性】
技术研发人员:马安刘峰时晓燕纪博文沙泽宇沈旭
申请(专利权)人:南通固盛建材有限公司
类型:发明
国别省市:

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