[发明专利]聚丙烯酸乙酯-碳纤维水泥混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土领域，具体地，涉及一种聚丙烯酸乙酯-碳纤维水泥混凝土以及该混凝土的制备方法。

背景技术

混凝土是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料与水(可含外加剂和掺合料)按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。在地震频发地区，普通混凝土难以抵抗地震，往往造成建筑物坍塌。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚丙烯酸乙酯-碳纤维水泥混凝土，该耐火混凝土具有优异的机械强度，同时制备该混凝土的方法步骤简单，原料易得。

为了实现上述目的，本发明提供了一种聚丙烯酸乙酯-碳纤维水泥混凝土的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

1)将碳纤维敷设成碳纤维网布的工序；

2)将水泥、砂、粉煤灰、聚丙烯酸乙酯和水相混合以制得混凝土浆料的工序；

3)将混凝土浆料喷入至模具中接着在混凝土上铺设碳纤维网布，然后在碳纤维网布上喷设混凝土浆料并在混凝土浆料上方铺设碳纤维网布以此往复制成混凝土初品的工序；

4)将混凝土初品加热以制得聚丙烯酸乙酯-碳纤维水泥混凝土的工序。

本发明还提供了一种聚丙烯酸乙酯-碳纤维水泥混凝土，所述聚丙烯酸乙酯-碳纤维水泥混凝土通过上述的方法制备而成。

通过上述技术方案，本发明通过将水泥、砂、粉煤灰、聚丙烯酸乙酯和水相混合以形成混凝土浆料，然后将混凝土浆料填充至碳纤维网布之间同时加热使得聚合物融化浸入至混凝土的孔隙中以此使得聚合物与碳纤维在混凝土内部形成三维网格，从而极大地增强了该混凝土的机械强度。同时制备该混凝土的方法步骤简单，原料易得。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种聚丙烯酸乙酯-碳纤维水泥混凝土的制备方法，所述方法包括：

1)将碳纤维敷设成碳纤维网布的工序；

2)将水泥、砂、粉煤灰、聚丙烯酸乙酯和水相混合以制得混凝土浆料的工序；

3)将混凝土浆料喷入至模具中接着在混凝土上铺设碳纤维网布，然后在碳纤维网布上喷设混凝土浆料并在混凝土浆料上方铺设碳纤维网布以此往复制成混凝土初品的工序；

4)将混凝土初品加热以制得聚丙烯酸乙酯-碳纤维水泥混凝土的工序。

在本发明中，所述聚丙烯酸乙酯可以为本领域所公知的任何一种聚丙烯酸乙酯，从成本上以及制得的混凝土的机械强度上考虑，优选地，所述聚丙烯酸乙酯的重均分子量为3000-5000。

同时，本发明中的碳纤维网布可以有多种具体结构形式，构成碳纤维网布的碳纤维也可以本领域所公知的任何一种，为了使得混凝土具有更优异的机械强度，优选地，所述碳纤维网布的径向密度为4-5根/cm，纬向密度为2-3根/cm。更优选地，所述碳纤维为的直径为1-5mm。

另外，本发明所需的原材料砂子可以是中砂，也可以是细砂，为了进一步提高混凝土的机械强度，优选地，所述砂的粒径为5-10mm。

同理，所述水泥可以是牌号大于32.5的任何一种水泥，为了使得混凝土具有更优异的机械强度，优选地，所述水泥为42.5号水泥或52.5号水泥。

此外，混凝土各原料的配比也可以在宽的范围内选择，但为了使得制备的混凝土具有优异的机械强度，优选地，相对于100重量份的水泥，所述水泥的用量为重量份，所述砂的用量为200-300重量份，所述粉煤灰的用量为150-180重量份，所述聚丙烯酸乙酯的用量为20-30重量份，所述水的用量为30-60重量份。

在本发明中，在制成混凝土初品的工序中，相邻的两个碳纤维网布之间的距离可以在宽的范围内选择，优选地，相邻的两个碳纤维网布之间的距离为10-15cm；

在制得混凝土浆料的工序中，所述混合的温度和时间也可在宽的范围内选择，优选地，所述混合的时间为20-30min，所述混合的温度15-30℃。

在制得聚丙烯酸乙酯-碳纤维水泥混凝土的工序中，所述加热的时间和温度也可在宽的范围内选择，优选地，所述加热的温度为80-100℃，所述加热的时间为2-3h。

本发明还提供了一种聚丙烯酸乙酯-碳纤维水泥混凝土，所述聚丙烯酸乙酯-碳纤维水泥混凝土通过上述的方法制备而成。