[发明专利]一种耐磨抗干缩混凝土材料的制备方法

说明书

本发明属于材料科学与工程领域，涉及水泥混凝土材料，具体涉及一种耐磨抗干缩混凝土材料的制备方法。一种耐磨抗干缩混凝土材料的制备方法，包括以下步骤：(1)制备温度/pH双重敏感性纳米复合水凝胶；(2)称量74.7～75.3质量份的集料与16.6～16.8质量份的水泥混合均匀得到混合粉料；(3)依次向步骤(2)中的混合粉料中加入0.4～0.6质量份的步骤(1)得到的温度/pH双重敏感性纳米复合水凝胶、7.7～7.9质量份的水，拌合均匀后即可得到耐磨抗干缩混凝土。

技术领域

本发明属于材料科学与工程领域，涉及水泥混凝土材料，具体涉及一种耐磨抗干缩混凝土材料的制备方法。

背景技术

水泥混凝土路面作为我国主要的路面结构形式之一，要求其具有一定的强度及耐久性。然而由于长时间暴露在空气中遭受各种恶劣气候的影响，使得混凝土路面的耐久性未能达到人们所预期的要求。

当水泥混凝土结构处于不同的约束状态下因收缩引起的拉应力大于混凝土的抗拉强度时，就会导致混凝土产生裂缝，从而导致混凝土耐久性性能的下降。当其作为路面材料时，还必须要长期经受着外部荷载的冲击、挤压及路面坚硬物质的切削等作用，这就要求混凝土必须拥有较好的韧性及耐磨性。因此，提高混凝土的抗干缩能力以及增强其耐磨性能是十分必要的。

目前，针对水泥混凝土干缩补偿方法，最常见的措施是使用补偿材料(纤维、膨胀剂和减缩剂)。首先，在混凝土中掺加纤维能使混凝土的塑性收缩减小到最小，然而过多或过少掺加纤维反而会引起混凝土的过量收缩，因此纤维的掺入量很难控制，并且成本较高；其次，在混凝土中掺入膨胀剂或减缩剂可以有效防止混凝土的干缩开裂，但混凝土在掺入膨胀剂或减缩剂后必须适当延长养护时间，否则则达不到减缩效果，因此对交通开放是十分不利的；此外，将钢纤维掺入混凝土中，是一种有效提高混凝土路面耐磨性的措施，然而其使用大大增加了混凝土的制备成本，经济效益不够显著。由此可见，研发一种新型具有耐磨抗干缩性能的混凝土材料具有重要意义。

发明内容

发明目的：本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明公开了一种耐磨抗干缩混凝土材料的制备方法，解决现有技术中水泥混凝土干缩过大，影响水泥混凝土耐磨性的技术问题。

技术方案：一种耐磨抗干缩混凝土材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备温度/pH双重敏感性纳米复合水凝胶；

(2)称量74.7～75.3质量份的集料与16.6～16.8质量份的水泥混合均匀得到混合粉料；

(3)依次向步骤(2)中的混合粉料中加入0.4～0.6质量份的步骤(1)得到的温度/pH双重敏感性纳米复合水凝胶、7.7～7.9质量份的水，拌合均匀后即可得到耐磨抗干缩混凝土。

进一步地，步骤(1)包括：

(11)将0.16～0.264质量份的交联剂加入到6.816～10.248质量份的去离子水中，继续搅拌10～20分钟得到均匀的分散液；

(12)一边搅拌，一边向步骤(11)得到的分散液中加入0.832～1.272质量份的N,N-二乙基丙烯酰胺，继续搅拌10～20分钟得到均匀的分散液；

(13)一边搅拌，一边向步骤(12)得到的分散液中加入0.152～0.252质量份的甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯，继续搅拌10～20分钟得到均匀的分散液，

(14)将步骤(13)得到的分散液置于冰水浴中，然后向分散液中加入0.0072～0.0132质量份的引发剂，室温下反应24h得到温度/pH双重敏感性纳米复合水凝胶。

进一步地，步骤(14)中的引发剂为过硫酸铵、过氧化月桂酰和过硫酸钠中的一种。

进一步地，步骤(11)中的交联剂为无机锂藻土、过氧化二异丙苯和甲基丙烯酸中的一种。