[發明專利]一種高韌性混凝土及其制備方法

有效

• 申請號: 201811146919.6
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN109053055B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 蔣國平
• 申請（專利權）人: 福建江夏學院
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B20/02;C04B14/46
• 代理公司: 福州科揚專利事務所(普通合伙) 35001
• 代理人: 李曉芬

本發明公開了一種高韌性混凝土，按重量份計包括如下組分：檸檬酸鈉3?5份、葡萄糖酸鈉3?5份、硫酸鋁2?4份、水泥150?180份、細沙300?360份、石子450?480份、復合增韌材料25?30份、聚丙烯酸酯20?25份、減水劑3?4份、水100?120份、粉煤灰份、20?40份、超細微珠20?30份和膠黏劑10?20份。以氮化硼納米管為基礎材料，通過多步表面改性反應，分別將氮化硼納米管與具有良好水溶性和界面相容性的聚氧化乙烯共價鍵合、與具有優異界面相容性和水溶性的超支化聚合物鏈制成不同的改性氮化硼納米管，再復合而成增韌材料，能夠在混凝土中充分分散，使混凝土整體具有良好的韌性、抗疲勞性及各向同性。

技術領域

本發明屬于建筑材料領域，具體涉及一種高韌性混凝土及其制備方法。

背景技術

混凝土是目前建筑材料領域應用的最為廣泛且最主要的土木工程材料之一。它是由膠凝材料，顆粒狀集料，水，以及必要時加入的外加劑和摻合料按一定比例配制，經均勻攪拌，密實成型，養護硬化而成的一種人工石材。混凝土具有原料豐富，價格低廉，生產工藝簡單的特點，因而使其用量越來越大。混凝土具有抗壓強度高，耐久性好，強度等級范圍寬等特點，不僅在各種土木工程中使用，就是造船業，機械工業，海洋的開發，地熱工程等，混凝土也是重要的材料。同時，混凝土同樣存在抗彎強度低和脆性高的缺點，這些缺點會導致混凝土在使用中易產生裂縫甚至斷裂，從而嚴重影響建筑的整體安全和使用壽命。現代建筑中大量存在的一些建筑結構和部位，如高鐵高架橋、大跨度跨海和跨江大橋的橋面，以及地鐵等各類型隧道拱墻，由于其應力環境復雜苛刻，必須采用抗彎強度盡可能高的高韌性混凝土材料。

為提高混凝土的韌性，鋼筋被較早采用并大量使用至今，之后，力學性能和增韌效果更好的各類纖維材料，如碳纖維、玻璃纖維、福塔纖維、鋼絲/鋼絲網纖維、聚乙烯醇纖維、聚酯纖維、杜拉纖維等先后被采用，并開發出相應的混凝土產品；申請號為201210566338.4的中國專利公開了一種用于橋面鋪裝的高韌性低收縮抗裂混凝土及其制備方法，采用聚丙烯腈纖維和鋼纖維作為增韌材料制得高韌性混凝土，能夠達到的最優抗彎強度(28d)為8.6MPa。申請號為201010266982.0的中國專利公開了一種高鐵磨細鋼渣輕質高韌性吸波混凝土及其制備方法，采用直徑為13μm、長度為10mm的短切玄武巖纖維作為增韌材料制得高韌性混凝土，其抗彎強度(28d)為4.3-6.5MPa；申請號為200910187472.1的中國專利公開了一種高韌性控裂防滲纖維混凝土，采用聚乙烯醇纖維、聚乙烯纖維和芳香族聚酰胺纖維作為增韌材料制得高韌性纖維混凝土，其抗彎強度(28d)為10-20MPa；申請號為201210003519.6的中國專利公開了一種高韌性噴射混凝土的配方，采用聚丙烯纖維或玻璃纖維作為增韌材料制得高韌性混凝土，其最優抗彎強度(28d)為10MPa；申請號為200810048960.X的中國專利公開了一種高韌性聚合物-橡膠粉-多孔水泥混凝土道路罩面材料和施工工藝，采用橡膠粉作為增韌材料制得到高韌性混凝土，其抗彎強(28d)為5.05-6.86MPa；綜上所述，近幾年的混凝土增韌材料的主要研究方向是采用纖維材料或者高聚物化合物作為增韌材料，但是制得的高韌性混凝土的抗彎強度都無法突破20MPa的界限。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種高韌性混凝土及其制備方法，是以氮化硼納米管為基礎材料，通過多步表面改性反應，分別將氮化硼納米管與具有良好水溶性和界面相容性的聚氧化乙烯共價鍵合、與具有優異界面相容性和水溶性的超支化聚合物鏈制成不同的改性氮化硼納米管，再復合而成增韌材料，能夠在混凝土中充分分散，使混凝土整體具有良好的韌性、抗疲勞性及各向同性。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種高韌性混凝土，其特征在于：按重量份計包括如下組分：檸檬酸鈉3-5份、葡萄糖酸鈉3-5份、硫酸鋁2-4份、水泥150-180份、細沙300-360份、石子450-480份、復合增韌材料25-30份、聚丙烯酸酯20-25份、減水劑3-4份、水100-120份、粉煤灰份、20-40份、超細微珠20-30份和膠黏劑10-20份。