[發明專利]一種高韌性抗彎折混凝土及制備方法

在審

• 申請號: 202010564218.5
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111807780A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 陳慶;昝航;司文彬;白濤
• 申請（專利權）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B20/10;C04B18/02
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本發明涉及混凝土的領域，公開了一種高韌性抗彎折混凝土及制備方法。包括如下制備過程：（1）以間苯二酚、甲醛、無水碳酸鈉、鎂鋁水滑石、水為原料制得有機氣凝膠；（2）將有機氣凝膠碳化處理，得到碳氣凝膠包覆水滑石填料；（3）將端羥基聚丁二烯液體橡膠、環氧樹脂、雙氰胺、納米二氧化硅分散均勻并噴霧干燥，制得微球彈性填充物；（4）將碳氣凝膠包覆水滑石填料、微球彈性填充物、水泥、砂、硅灰、碎石、減水劑、引氣劑、聚丙烯纖維拌合均勻，即得高韌性抗彎折混凝土。本發明制得的混凝土，有效改善了混凝土的抗拉性能、抗彎折性能和韌性，抑制裂縫的產生，提升了混凝土的力學性能和耐久性，延長了使用壽命，降低了風險。

技術領域

本發明涉及混凝土的領域，公開了一種高韌性抗彎折混凝土及制備方法。

背景技術

混凝土指以水泥為主要膠凝材料，與水、砂、石子，必要時摻入化學外加劑和礦物摻合料，按適當比例配合，經過均勻攪拌、密實成型及養護硬化而成的人造石材。混凝土主要劃分為兩個階段與狀態：凝結硬化前的塑性狀態，即新拌混凝土或混凝土拌合物；硬化之后的堅硬狀態，即硬化混凝土或混凝土。混凝土因其取材廣泛、價格低廉、抗壓強度高、可澆筑成各種形狀，并且耐火性好、不易風化、養護費用低，成為當今世界建筑結構中使用最廣泛的建筑材料。

隨著社會經濟的發展和建設規模正日益增大，人們對建筑工程質量越來越重視。混凝土的應用中，裂縫的出現成為混凝土常見的缺陷，對混凝土質量的影響較大。大量的工程實踐和理論分析表明，幾乎所有的混凝土構件均是帶裂縫工作的，只是有些裂縫很細，甚至肉眼看不見，一般對結構的使用無大的危害，可允許其存在；有些裂縫在使用荷載或外界物理、化學因素的作用下，不斷產生和擴展，引起混凝土碳化、保護層剝落、鋼筋腐蝕，使混凝土的強度和剛度受到削弱，耐久性降低，嚴重時甚至發生垮塌事故，危害結構的正常使用，必須加以控制。因此，如何有效應對混凝土裂縫成為建筑領域的成為當今建筑領域的重要課題。

混凝土裂縫產生的原因多種多樣，如荷載裂縫、溫度裂縫、收縮裂縫等。荷載裂縫是常規靜、動荷載及次應力下產生的荷載裂縫；溫度裂縫因熱脹冷縮性質，當外部環境或結構內部溫度發生變化，混凝土將發生變形，若變形遭到約束，則在結構內將產生應力，進而導致出現裂縫；收縮裂縫是因混凝土塑性收縮和縮水收縮等原因導致混凝土體積變形而出現裂縫。可見，對于混凝土裂縫的遏制，主要集中在內部應力的控制，而混凝土最主要的缺點是抗拉和抗彎折能力差、韌性差，這是混凝土裂縫出現的根本因素，因此，對于混凝土韌性、抗彎折和抗拉性能的提升，成為混凝土發展的重要內容。

中國發明專利申請號201610445255.8公開了一種耐久性較好的混凝土，由以下原料制成：水泥，粉煤灰，改性超細石英粉，伊利石，輪胎粉，綠泥石，煤矸石，堿化稻殼，聚碳酸酯樹脂，三苯乙基苯酚聚氧乙烯醚，氯化石蠟，聚異丁烯，水。該發明中利用改性超細石英粉和堿化稻殼共同作用，加強混凝土的粘結能力，并在特定條件下進行混拌、養護，使各原料之間反應充分，能夠有效地防止因溫度、干縮等非結構性原因造成的表面或內部裂縫，但無法有效解決混凝土內部應力集中的問題，導致產生應力裂縫。

中國發明專利申請號201610485058.9公開了一種防開裂混凝土，其原料按重量份包括：52.5級普通硅酸鹽水泥100份，礦粉20~30份，粉煤灰30~40份，硅灰20~30份，石英砂100~150份，石子200~300份，纖維2~3份，丁腈橡膠膠粉2~3份，環氧樹脂乳液2~3份，羥丙基纖維素醚1~3份，聚萘甲醛磺酸鈉鹽2~4份，水25~30份；纖維的原料為高模量聚乙烯醇纖維、改性聚丙烯纖維，但其防開裂性能有待進一步提高。

根據上述，現有方案中的混凝土在實際應用中，混凝土構件普遍存在抗拉強度低、抗彎折性能不足、脆性大、韌性低、易開裂等問題，導致混凝土耐久性能不足等缺點，而傳統的通過添加外加劑等方法，對混凝土的抗彎折韌性提升有限，影響了混凝土的進一步發展應用，本發明提出了一種高韌性抗彎折混凝土及制備方法，可有效解決上述技術問題。

發明內容