[發明專利]廢舊玻璃鋼粉強韌化混凝土復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 201510020064.2
• 申請日: 2015-01-15
• 公開（公告）號: CN104591632B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 武鶴;王莉;韓沅辰;趙德龍;崔姍;王慧穎
• 申請（專利權）人: 黑龍江工程學院
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B18/20
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所23118
• 代理人: 陳曉光

技術領域：

本發明涉及一種廢舊玻璃鋼粉強韌化混凝土復合材料的制備方法。

背景技術：

目前，對于廢舊玻璃鋼處置過程中非金屬材料的資源化利用，國內外目前尚缺乏有效的經濟手段，很大一部分非金屬材料被當作垃圾丟棄、焚燒或掩埋，不僅造成了嚴重的環境污染，而且導致有用資源的大量浪費。廢舊玻璃鋼主要成分為玻璃纖維和熱固性環氧樹脂，若能充分利用這些材料，不僅可以緩解廢棄物處理壓力，還可以降低材料成本，具有重大的經濟意義和社會意義。

混凝土材料是目前材料領域最具有應用和發展前景的領域之一，也是廢舊玻璃鋼回收利用的主要途徑。廢舊玻璃鋼中的玻璃纖維是一種理想的增強材料，絕緣性好、耐熱性強、抗腐蝕性好，機械強度高，同時廢舊玻璃鋼的玻璃纖維是與固化了的環氧樹脂緊密結合在一起的復合顆粒。采用熱活化技術處理廢舊玻璃鋼粉能斷裂其中固化環氧樹脂的化學鍵，產生新的活化點，從而使廢舊玻璃鋼粉產生新的活化基團，改善廢舊玻璃鋼粉與混凝土的界面結合性能的目的，達到較好的包覆效果，采用聚合物水溶液對廢舊玻璃鋼粉進行表面處理，可以產生親水性的過渡層，使廢舊玻璃鋼粉和混凝土極好的粘結在一起，通過玻璃纖維和環氧樹脂、聚合物的過渡層的共同作用，可以形成具有高強高韌的玻璃鋼-混凝土復合材料，從而提高復合材料的整體性能。

發明內容：

本發明的目的是提供一種廢舊玻璃鋼粉強韌化混凝土復合材料及其制備方法。

上述的目的通過以下的技術方案實現：

廢舊玻璃鋼粉強韌化混凝土復合材料的制備方法，首先制作活化廢舊玻璃鋼粉：在高壓反應釜中加入活化溶劑和催化劑，攪拌后，再加入干燥的廢舊玻璃鋼粉，攪拌分散后，經濾膜抽濾，反復洗滌至濾液呈中性，得到活化廢舊玻璃鋼粉；其次把所述的活化廢舊玻璃鋼粉和聚合物水溶液加入反應釜混合得到“核-殼”結構的聚合物改性廢舊玻璃鋼粉；最后把水泥、砂、石、水和聚合物包覆的玻璃鋼粉倒入攪拌機攪拌后把混凝土拌合物倒入鋼模，得到廢舊玻璃鋼粉強韌化混凝土復合材料。

所述的廢舊玻璃鋼粉強韌化混凝土復合材料的制備方法，所述的制作活化廢舊玻璃鋼粉，是在高壓反應釜中加入10g～2000kg的活化溶劑和1g～300kg的催化劑，用玻璃棒攪拌1～30分鐘后，再加入10g～500kg干燥的廢舊玻璃鋼粉，用玻璃棒攪拌分散1～60分鐘后，在1～150℃下處理1分鐘～12小時后經濾膜抽濾，反復洗滌至濾液呈中性，得到活化廢舊玻璃鋼粉。

所述的廢舊玻璃鋼粉強韌化混凝土復合材料的制備方法，所述的把所述的活化廢舊玻璃鋼粉和聚合物水溶液加入反應釜混合得到“核-殼”結構的聚合物改性廢舊玻璃鋼粉，具體是：把所述的活化廢舊玻璃鋼粉10g～500kg和1%～8%的聚合物水溶液10g～2000kg一起加入反應釜混合，攪拌速度為50～300r/min的條件下混合10～60分鐘后濾出，得到“核-殼”結構的聚合物改性廢舊玻璃鋼粉。

所述的廢舊玻璃鋼粉強韌化混凝土復合材料的制備方法，所述的最后把水泥、砂、石、水和聚合物包覆的玻璃鋼粉倒入攪拌機攪拌后把混凝土拌合物倒入鋼模，得到廢舊玻璃鋼粉強韌化混凝土復合材料：最后把所述的聚合物改性廢舊玻璃鋼粉10g～500kg和水泥、水、砂、石按照配合比3.85:1:3.27:6.08的設計要求，依次把水泥、砂、石、水和聚合物包覆的玻璃鋼粉倒入攪拌機，攪拌5～10分鐘，待攪拌均勻后把混凝土拌合物倒入鋼模并人工振搗使其填充整個模具，得到廢舊玻璃鋼粉強韌化混凝土復合材料。

所述的廢舊玻璃鋼粉強韌化混凝土復合材料的制備方法，所述活化溶劑為水、苯酚、甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇、丁醇、四氫萘、十氫萘中的任意一種或其多種組合。

所述的廢舊玻璃鋼粉強韌化混凝土復合材料的制備方法，所述催化劑為硫酸、硝酸、鹽酸、磷酸、高氯酸、苯磺酸、乙二酸、醋酸、氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鉀、碳酸鈉中的任意一種或其多種組合。

所述的廢舊玻璃鋼粉強韌化混凝土復合材料的制備方法，所述的廢舊玻璃鋼粉是通過把廢舊玻璃鋼材料破碎、粉碎磨成粉末得到的粉末。

所述的廢舊玻璃鋼粉強韌化混凝土復合材料的制備方法，所述的聚合物為聚乙烯醇、聚乙二醇、醋酸纖維素、聚醋酸乙烯酯、聚甲基乙烯基醚、甲基纖維素、乙基纖維素、羥甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、陽離子纖維素、聚甲基丙烯酸中的任意一種或其多種組合。

有益效果：