[发明专利]一种复合材料增韧陶粒混凝土及其制备方法

摘要

本发明属于混凝土的制备领域，具体涉及一种复合材料增韧陶粒混凝土及其制备方法。该复合材料增韧陶粒混凝土，其配比如下水泥320‑360份、锂渣粉40‑80份、硅灰20‑40份、再生粗骨料700‑900份、陶粒500‑800份、减水剂3‑4份、水100‑120份、聚丙烯酸酯10‑20份、增韧用复合材料20‑30份、葡萄糖酸钠0.05~0.1份、三乙醇胺10‑15份；所述的增韧用复合材料由以下重量份的原料制成改性二氧化硅纳米管1.2‑1.8份、苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物22‑28份、活化木粉纤维46‑50份、硅烷偶联剂3.5‑5份、增溶剂3.0‑3.5份、填料4‑6份和水180‑220份。该混凝土具有良好的韧性、各向同性、抗疲劳性、密实性、抗裂性能、抗冲击性能和抗渗性能，是一种高性能混凝土增韧材料，制备得到的混凝土28天抗压强度可以达到30‑60 MPa，适合建筑承重结构。

主权项

一种复合材料增韧陶粒混凝土，其特征在于：按重量份计，包括以下组分：水泥320‑360份、锂渣粉40‑80份、硅灰20‑40份、再生粗骨料700‑900份、陶粒500‑800份、减水剂3‑4份、水100‑120份、聚丙烯酸酯10‑20份、增韧用复合材料20‑30份、葡萄糖酸钠0.05~0.1份、三乙醇胺10‑15份；所述的增韧用复合材料由以下重量份的原料制成：改性二氧化硅纳米管1.2‑1.8份、苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物22‑28份、活化木粉纤维46‑50份、硅烷偶联剂3.5‑5份、增溶剂3.0‑3.5份、填料4‑6份和水180‑220份；所述活化木粉纤维的制备方法为：室温下取木粉纤维45 kg，在136 L 20 wt%氢氧化钠水溶液中搅拌36 h后过滤，将木粉纤维用水洗至中性；然后，将木粉纤维在90 L 18 wt%过氧化氢水溶液中搅拌30 h，过滤并用水洗净；再将木粉纤维加入到pH为8、25 wt%吐温20水溶液中超声3 h，搅拌18 h后过滤，用水洗净后，于60‑62℃下真空干燥24 h后待用；所述的改性二氧化硅纳米管制备方法包括以下步骤：（1）在两个相同的5 L尼龙罐中各装入30颗直径为10 mm的不锈钢球和45颗直径为5 mm的不锈钢球，然后分别加入0.9 kg二氧化硅纳米管，再分别滴加90 ml无水乙醇，并用尼龙盖密封；将两个球磨罐对称地放入球磨机中，在转速为400 rpm、且每30分钟自动转换旋转方向的条件下球磨处理48 h；（2）取步骤（1）处理后的二氧化硅纳米管加入到pH为8、20 wt%吐温20水溶液中超声18 h，过滤，用水洗净后，于55‑57℃下真空干燥15 h；（3）取步骤（2）处理后的二氧化硅纳米管在40 L、35 wt%氢氧化钠水溶液中搅拌48小时，过滤，将粉末用纯水洗净后，于58‑60℃下真空干燥18 h；（4）取步骤（3）处理后的二氧化硅纳米管在35 L、20 wt%的双氧水中搅拌72小时，过滤，将粉末用纯水洗净后，于50‑52℃下真空干燥48 h，得到1.52‑1.60 kg表面带羟基的二氧化硅纳米管；（5）取步骤（4）制备的表面带羟基的二氧化硅纳米管1.5 kg，加入到40 L二氯甲烷中，在氮气保护下室温超声处理3 h后，加入110 ml三氟化硼‑乙醚络合物并室温搅拌3 h；再在‑13~‑15℃和搅拌条件下，缓慢滴加570 ml 3‑甲基‑3‑羟甲基氧杂环丁烷，控制滴加时间为6h；滴加完毕后于‑11~‑13℃继续搅拌1 h；然后加入550 ml无水甲醇，按5500‑6000 rpm离心处理20‑25 min，分离回收溶剂，粉末经无水甲醇洗净并在室温下真空干燥24 h后，得到1.77‑1.86 kg改性二氧化硅纳米管。