一种房屋建造用高强度防水混凝土的制备方法及其应用转让专利

申请号 : CN202211091965.7

文献号 : CN115159910B

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发明人 : 陈俊祥陈锴洲郑少蔚刘键涛陈子东

申请人 : 广东潮泰建设有限公司

摘要 :

本发明涉及混凝土技术领域,且公开了一种房屋建造用高强度防水混凝土的制备方法及其应用。所述房屋建造用高强度防水混凝土的制备方法包括以下步骤:(1)制备羟基化聚丙烯纤维;(2)对玄武岩纤维进行改性处理;(3)用羟基化聚丙烯纤维、改性玄武岩纤维、水杨酸、硅烷偶联剂对偏高岭土进行表面改性;(4)将粉煤灰、稀释的环氧树脂、砂、水泥、石、柠檬酸钠、硫酸钠、硅酸铝、甲基硅酸钠、改性偏高岭土、膨胀剂、密实剂、减水剂、消泡剂、水混合,搅拌。本发明房屋建造用高强度防水混凝土具有优异的力学性能和防水性能。

权利要求 :

1.一种房屋建造用高强度防水混凝土的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤(1)羟基化聚丙烯纤维的制备:将清洗处理后的聚丙烯纤维在硫酸水溶液中浸泡,得到表面粗糙的聚丙烯纤维;将表面粗糙的聚丙烯纤维依次加入到2wt%、5wt%、10wt%的双氧水的水溶液中,加热、搅拌,得到羟基化聚丙烯纤维;

步骤(2)改性玄武岩纤维的制备:将预处理过的玄武岩纤维、氨基硅烷偶联剂、乙醇和去离子水混合,加热、搅拌,得到改性玄武岩纤维;

步骤(3)改性偏高岭土的制备:将偏高岭土、硅烷偶联剂加入到乙醇水溶液中,搅拌,加入羟基化聚丙烯纤维,搅拌,再加入水杨酸、改性玄武岩纤维,搅拌,得到改性偏高岭土;

步骤(4)房屋建造用高强度防水混凝土的制备:将粉煤灰、稀释的环氧树脂、砂、水泥、石、柠檬酸钠、硫酸钠、硅酸铝、甲基硅酸钠、改性偏高岭土、膨胀剂、密实剂、减水剂、消泡剂、水混合,搅拌,得到房屋建造用高强度防水混凝土;

其中,所述步骤(3)中改性偏高岭土的制备包括:将乙醇与去离子水按照4:(0.1‑0.5)的质量比混合,加入0.1mol/L的HCl水溶液,直至溶液的pH为4‑5,得到乙醇水溶液;将偏高岭土、硅烷偶联剂加入到所述乙醇水溶液中,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌

30min后,加入羟基化聚丙烯纤维,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌30min后,再加入水杨酸和改性玄武岩纤维,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌1h,得到分散液,将所述分散液过滤,将过滤产物在85℃下干燥24h,研磨1h,得到改性偏高岭土;其中,偏高岭土、硅烷偶联剂、水杨酸、羟基化聚丙烯纤维、改性玄武岩纤维之间的质量比1:0.06:

0.004:0.03:0.03;硅烷偶联剂与乙醇水溶液之间的质量比为1:100;硅烷偶联剂包括3‑氨丙基三乙氧基硅烷、3‑氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种;

其中,所述步骤(4)中房屋建造用高强度防水混凝土的制备包括:以质量份数计,将60‑

80份粉煤灰与40‑60份加热至40‑60℃稀释的环氧树脂混合,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌10‑20min,加入600‑700份砂,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌5‑10min;再加入

250‑350份水泥、1000‑1200份石,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌20‑30min;然后加入

0.12‑0.18份柠檬酸钠、1‑1.4份硫酸钠、0.75‑1.05份硅酸铝、0.25‑0.35份甲基硅酸钠、30‑

50份改性偏高岭土、1.25‑2.5份膨胀剂、5‑7份密实剂、5‑10份减水剂、0.1‑0.5份消泡剂、

140‑160份水,在搅拌速度为800rpm的条件下搅拌30‑60min得到房屋建造用高强度防水混凝土;其中,环氧树脂为双酚A型环氧树脂,稀释双酚A型环氧树脂的稀释剂包括苯甲醇、甲苯、二甲苯的一种或多种,以质量份数计,每100份的双酚A型环氧树脂用70份的稀释剂稀释。

2.根据权利要求1所述的一种房屋建造用高强度防水混凝土的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中聚丙烯纤维的清洗处理包括:将聚丙烯纤维在体积分数为40‑60%的丙酮水溶液中浸泡1h,再在体积分数为20‑30%的乙醇水溶液中浸泡1h,在去离子水中超声清洗

20min,超声频率为150kHz,超声功率为1000W,得到清洗处理后的聚丙烯纤维。

3.根据权利要求2所述的一种房屋建造用高强度防水混凝土的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中表面粗糙的聚丙烯纤维的制备包括:将清洗处理后的聚丙烯纤维在30‑

50wt%硫酸水溶液中浸泡1.5h后,先用体积分数为20‑30%的乙醇水溶液洗涤3次,再用去离子水洗涤3次,在60‑80℃下烘干6‑12h,得到表面粗糙的聚丙烯纤维。

4.根据权利要求3所述的一种房屋建造用高强度防水混凝土的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中羟基化聚丙烯纤维的制备包括:将表面粗糙的聚丙烯纤维依次加入到

2wt%、5wt%、10wt%的双氧水的水溶液中,在温度为95‑100℃以及3000r/min的搅拌速率下分别反应2‑3h,反应完成后,用去离子水洗涤3次,在40‑60℃下干燥4‑6h,得到羟基化聚丙烯纤维;其中,每毫升的双氧水的水溶液中加入0.2g的表面粗糙的聚丙烯纤维。

5.根据权利要求4所述的一种房屋建造用高强度防水混凝土的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中玄武岩纤维的预处理包括:将玄武岩纤维与体积分数为40‑60%的丙酮水溶液按照1:20的质量比混合,加热至80‑100℃,冷凝回流12‑48h,得到去除表面杂质的玄武岩纤维,用去离子水洗涤3次,80℃下干燥6h,得到预处理过的玄武岩纤维。

6.根据权利要求5所述的一种房屋建造用高强度防水混凝土的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中改性玄武岩纤维的制备包括:将预处理过的玄武岩纤维、氨基硅烷偶联剂、乙醇和去离子水按照100:1:4:(0.1‑0.5)的质量比混合,在温度为50‑70℃以及3000r/min的搅拌速率下反应2‑4h,反应完成后,用去离子水洗涤4次,在100℃下干燥5h,得到改性玄武岩纤维;其中,氨基硅烷偶联剂包括3‑氨丙基三乙氧基硅烷、3‑氨丙基三甲氧基硅烷、3‑氨丙基甲基二乙氧基硅烷或3‑[2‑(2‑氨基乙基氨基)乙基氨基]丙基‑三甲氧基硅烷中的至少一种。

7.一种采用如权利要求6所述的方法制备得到的房屋建造用高强度防水混凝土。

8.一种使用如权利要求7所述的房屋建造用高强度防水混凝土制备得到的房屋建造用高强度防水混凝土砖,其特征在于,将房屋建造用高强度防水混凝土在800r/min的转速下搅拌5min后,浇灌到二氧化碳护室的砖块模型中;将二氧化碳护室内部抽真空后,灌入浓度为100%的二氧化碳,控制二氧化碳的导入量使得二氧化碳护室内的压力为0.6Bar,养护4h,得到房屋建造用高强度防水混凝土砖。

说明书 :

一种房屋建造用高强度防水混凝土的制备方法及其应用

技术领域

[0001] 本发明涉及混凝土技术领域,具体为一种房屋建造用高强度防水混凝土的制备方法及其应用。

背景技术

[0002] 世界各国在建筑、市政、交通、水利等国家基础建设项目中,都离不开混凝土,混凝土在建设中起到了不可忽视的作用。在我国建筑行业中砖混结构和钢筋混凝土结构在今后的一段时间里依旧占据着主导地位。普通混凝土主要由水泥、水、砂、石子以及外加剂(可含外加剂和掺合料)按一定比例配合,经搅拌而得的水泥混凝土,也称普通混凝土,随着建筑行业的发展,早已经广泛应用于土木工程中,但随着混凝土使用范围的扩大,现有的普通混凝土无法满足高强度的工程要求。另外,混凝土工程结构渗漏问题是建筑行业的一大难题,混凝土结构发生渗漏不仅需要耗费大量人力与物力修缮,而且会给日常生活带来诸多不便,严重时甚至对人的生命健康构成影响。因此,具有高强度、高防水性的混凝土具有广泛的应用前景。
[0003] 如专利申请CN106277963A公开了一种高强度防水混凝土,该发明混凝土按重量份计,包括水泥100‑120份、粗骨料80‑85份、细骨料90‑100份、膨润土20‑25份、沥青粉20‑25份、烷基磺酸钠2‑5份、硫酸铜2‑3份、玄武岩纤维10‑12份、聚丙烯纤维5‑8份、格蕾丝纤维2‑3份、全氟辛基磺酸钠0.2‑0.5份、椰子油二乙醇酰胺0.1‑0.2份、双酚A环氧树脂0.5‑1份、苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚0.1‑0.2份、氯化铁3‑5份、水杨酸苯酯0.2‑0.5份、硫酸铝钾2‑5份、
1,6‑己二异氰酸酯0.1‑0.2份、水适量,该发明混凝土中加入了玄武岩纤维、聚丙烯纤维、格蕾丝纤维以增加混凝土的性能,但是将纤维直接混合在混凝土中,会影响其在混凝土中的分散性,从而影响到混凝土的性能。

发明内容

[0004] 为了解决上述技术问题,本发明提供了一种房屋建造用高强度防水混凝土的制备方法,包括以下步骤:
[0005] 步骤(1)羟基化聚丙烯纤维的制备:将清洗处理后的聚丙烯纤维在硫酸水溶液中浸泡,得到表面粗糙的聚丙烯纤维;将表面粗糙的聚丙烯纤维依次加入到2wt%、5wt%、10wt%的双氧水的水溶液中,加热、搅拌,得到羟基化聚丙烯纤维;
[0006] 步骤(2)改性玄武岩纤维的制备:将预处理过的玄武岩纤维、氨基硅烷偶联剂、乙醇和去离子水混合,加热、搅拌,得到改性玄武岩纤维;
[0007] 步骤(3)改性偏高岭土的制备:将偏高岭土、硅烷偶联剂加入到乙醇水溶液中,搅拌,加入羟基化聚丙烯纤维,搅拌,再加入水杨酸、改性玄武岩纤维,搅拌,得到改性偏高岭土;
[0008] 步骤(4)房屋建造用高强度防水混凝土的制备:将粉煤灰、稀释的环氧树脂、砂、水泥、石、柠檬酸钠、硫酸钠、硅酸铝、甲基硅酸钠、改性偏高岭土、膨胀剂、密实剂、减水剂、消泡剂、水混合,搅拌,得到房屋建造用高强度防水混凝土。
[0009] 本发明还提供了一种房屋建造用高强度防水混凝土砖的制备方法,包括以下步骤:
[0010] 步骤(1)羟基化聚丙烯纤维的制备:将清洗处理后的聚丙烯纤维在硫酸水溶液中浸泡,得到表面粗糙的聚丙烯纤维;将表面粗糙的聚丙烯纤维依次加入到2wt%、5wt%、10wt%的双氧水的水溶液中,加热、搅拌,得到羟基化聚丙烯纤维;
[0011] 步骤(2)改性玄武岩纤维的制备:将预处理过的玄武岩纤维、氨基硅烷偶联剂、乙醇和去离子水混合,加热、搅拌,得到改性玄武岩纤维;
[0012] 步骤(3)改性偏高岭土的制备:将偏高岭土、硅烷偶联剂加入到乙醇水溶液中,搅拌,加入羟基化聚丙烯纤维、水杨酸,搅拌,再加入改性玄武岩纤维,搅拌得到改性偏高岭土;
[0013] 步骤(4)房屋建造用高强度防水混凝土的制备:将粉煤灰、稀释的环氧树脂、砂、水泥、石、柠檬酸钠、硫酸钠、硅酸铝、甲基硅酸钠、改性偏高岭土、膨胀剂、密实剂、减水剂、消泡剂、水混合,搅拌,得到房屋建造用高强度防水混凝土;
[0014] 步骤(5)将房屋建造用高强度防水混凝土在800r/min的转速下搅拌5min后,浇灌到二氧化碳护室的砖块模型中;将二氧化碳护室内部抽真空后,灌入浓度为100%的二氧化碳,控制二氧化碳的导入量使得二氧化碳护室内的压力为0.6Bar,养护4h,得到房屋建造用高强度防水混凝土砖。
[0015] 优选地,步骤(1)中聚丙烯纤维的清洗处理包括:将聚丙烯纤维在体积分数为40‑60%的丙酮水溶液中浸泡1h,再在体积分数为20‑30%的乙醇水溶液中浸泡1h,在去离子水中超声清洗20min,超声频率为150kHz,超声功率为1000W,得到清洗处理后的聚丙烯纤维。
[0016] 优选地,步骤(1)中表面粗糙的聚丙烯纤维的制备包括:将清洗处理后的聚丙烯纤维在30‑50wt%硫酸水溶液中浸泡1.5h后,先用体积分数为20‑30%的乙醇水溶液洗涤3次,再用去离子水洗涤3次,在60‑80℃下烘干6‑12h,得到表面粗糙的聚丙烯纤维。
[0017] 优选地,步骤(1)中羟基化聚丙烯纤维的制备包括:将表面粗糙的聚丙烯纤维依次加入到2wt%、5wt%、10wt%的双氧水的水溶液中,在温度为95‑100℃以及3000r/min的搅拌速率下分别反应2‑3h,反应完成后,用去离子水洗涤3次,在40‑60℃下干燥4‑6h,得到羟基化聚丙烯纤维;其中,每毫升的双氧水的水溶液中加入0.2g的表面粗糙的聚丙烯纤维。
[0018] 优选地,步骤(2)中玄武岩纤维的预处理包括:将玄武岩纤维与体积分数为40‑60%的丙酮水溶液按照1:20的质量比混合,加热至80‑100℃,冷凝回流12‑48h,得到去除表面杂质的玄武岩纤维,用去离子水洗涤3次,80℃下干燥6h,得到预处理过的玄武岩纤维。
[0019] 优选地,步骤(2)中改性玄武岩纤维的制备包括:将预处理过的玄武岩纤维、氨基硅烷偶联剂、乙醇和去离子水按照100:1:4:(0.1‑0.5)的质量比混合,在温度为50‑70℃以及3000r/min的搅拌速率下反应2‑4h,反应完成后,用去离子水洗涤4次,在100℃下干燥5h,得到改性玄武岩纤维;其中,氨基硅烷偶联剂包括3‑氨丙基三乙氧基硅烷、3‑氨丙基三甲氧基硅烷、3‑氨丙基甲基二乙氧基硅烷或3‑[2‑(2‑氨基乙基氨基)乙基氨基]丙基‑三甲氧基硅烷中的至少一种。
[0020] 优选地,步骤(3)中改性偏高岭土的制备包括:将乙醇与去离子水按照4:(0.1‑0.5)的质量比混合,加入0.1mol/L的HCl水溶液,直至溶液的pH为4‑5,得到乙醇水溶液;将偏高岭土、硅烷偶联剂加入到所述乙醇水溶液中,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌30min后,加入羟基化聚丙烯纤维,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌30min后,再加入水杨酸和改性玄武岩纤维,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌1h,得到分散液,将所述分散液过滤,将过滤产物在85℃下干燥24h,研磨1h,得到改性偏高岭土;其中,偏高岭土、硅烷偶联剂、水杨酸、羟基化聚丙烯纤维、改性玄武岩纤维之间的质量比1:0.06:
0.004:0.03:0.03;硅烷偶联剂与乙醇水溶液之间的质量比为1:100;硅烷偶联剂包括硅烷偶联剂包括3‑氨丙基三乙氧基硅烷、3‑氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
[0021] 优选地,步骤(4)中房屋建造用高强度防水混凝土的制备包括:以质量份数计,将60‑80份粉煤灰与40‑60份加热至40‑60℃稀释的环氧树脂混合,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌10‑20min,加入600‑700份砂,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌5‑10min;再加入250‑350份水泥、1000‑1200份石,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌20‑30min;然后加入0.12‑0.18份柠檬酸钠、1‑1.4份硫酸钠、0.75‑1.05份硅酸铝、0.25‑0.35份甲基硅酸钠、
30‑50份改性偏高岭土、1.25‑2.5份膨胀剂、5‑7份密实剂、5‑10份减水剂、0.1‑0.5份消泡剂、140‑160份水,在搅拌速度为800rpm的条件下搅拌30‑60min得到房屋建造用高强度防水混凝土;其中,环氧树脂为双酚A型环氧树脂,稀释双酚A型环氧树脂的稀释剂包括苯甲醇、甲苯、二甲苯的一种或多种,以质量份数计,每100份的双酚A型环氧树脂用70份的稀释剂稀释。
[0022] 与现有技术相比,本发明的有益效果为:
[0023] (1)本发明房屋建造用高强度防水混凝土中添加了玄武岩纤维和聚丙烯纤维,玄武岩纤维不仅强度高,而且还具有电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能,可有效增强混凝土的结构强度和安全性能;聚丙烯纤维具有强度高、韧性好、耐化学品性和抗微生物性好及价格低等优点,可作为混凝土、灰泥等的填充材料,提高混凝土的抗冲击性、防水隔热性;进一步地,本发明利用氨基硅烷偶联剂对玄武岩纤维进行改性,在玄武岩纤维表面接入了氨基,水杨酸上的羟基与偏高岭土上的羟基键合而使水杨酸接枝在偏高岭土上,玄武岩纤维表面接入的氨基与接枝在偏高岭土上的水杨酸中的羧基通过静电吸附结合;聚丙烯纤维在硫酸的作用下,进行表面粗糙处理,得到表面粗糙的聚丙烯纤维,增加了聚丙烯纤维的比表面积,有助于在聚丙烯纤维表面引入更多的羟基,聚丙烯纤维表面上引入的羟基,可以与偏高岭土上的羟基、双酚A型环氧树脂中的羟基相互键合,一方面可以改善聚丙烯纤维、玄武岩纤维与混凝土体系相容性差、粘结效果差的问题,另一方面,可以形成交联体系,提升混凝土的力学性能和防水性能;此外,混凝土为脆性材料,聚丙烯纤维和玄武岩纤维的加入能够在一定程度上限制混凝土裂缝的发展,避免混凝土出现较大的裂缝;
[0024] (2)偏高岭土具有很高的火山灰活性,其活性成分与水泥水化析出的氢氧化钙反应生成具有凝胶性质的水化钙铝黄长石和二次C‑S‑H凝胶,这些水化产物使混凝土的抗压、抗弯和劈裂抗拉强度增强;此外,具备层状结构的偏高岭土填充于水泥沙石间空隙中,能够阻断水分的进入,延长水分的行程;本发明通过对偏高岭土进行表面改性,水杨酸中的羟基、羟基化聚丙烯纤维中的羟基、硅烷偶联剂水解后硅醇中的羟基都能够与偏高岭土表面的羟基脱水键合,改性之后的偏高岭土与环氧树脂间的相容性提高,进一步地,水杨酸中的羧基能够与改性玄武岩纤维中的氨基静电吸附,从而形成了错综的网络结构;硅烷偶联剂接枝在偏高岭土表面,提高了偏高岭土的活性,在偏高岭土颗粒表面形成偶联剂单分子层,使砂浆的用水量减少,稠度增大,工作性能大大改善;同时,由于硅烷偶联剂具有亲水性,可以加快二次水化反应速率,生成结构结构更加密实的水化产物填充毛细孔道,降低砂浆孔隙率,优化砂浆的孔径分布,提高砂浆的抗渗性能;
[0025] (3)本发明房屋建造用高强度防水混凝土中采用稀释后的环氧树脂作为粉末及小颗粒细骨料的包覆料,通过搅拌、包覆、固化将粉煤灰、砂包裹隔绝起来,隔绝其防水剂的吸收,降低防水剂的用量,提高防水剂效率;同时,本发明所选用的双酚A型环氧树脂中的羟基能够与改性偏高岭土中的羟基、聚丙烯纤维表面的羟基脱水缩合,形成交错的网络结构,进一步提升体系的交联密度,从而提升了体系的力学性能和防水性能;
[0026] (4)本发明房屋建造用高强度防水混凝土采用内掺活性化学物质柠檬酸钠、硫酸钠、硅酸铝、甲基硅酸钠的方式,柠檬酸钠可以延长混凝土凝结时间,延缓水泥水化产物Ca(OH)2析出速度,延缓钙矾石、石膏晶体成核与生成,限制了晶体变得粗大,提高了混凝土的抗渗性能;硫酸钠能够与水泥水化产物Ca(OH)2发生反应,而生成的CaSO4与C3A发生反应生成一定量钙矾石,能够堵塞砂浆中毛细孔;硅酸铝为偏高岭土主要成分,能与水化产物氢氧化钙发生反应,生成硅酸钙胶体,提高了混凝土料浆的密实程度;甲基硅酸钠与水、二氧化碳发生反应形成憎水膜;一方面活性化学物质能够与水泥水化产物发生反应,生成的晶体能够堵塞混凝土孔隙与裂缝,提高了混凝土的密实度,使得混凝土具有较高的一次抗渗性能,另一方面活性化学物质通过络合沉淀反应循环作用,使混凝土具有良好的二次抗渗性能。

附图说明

[0027] 图1是本发明房屋建造用高强度防水混凝土制备的工艺流程图;
[0028] 图2是本发明房屋建造用高强度防水混凝土砖制备的工艺流程图;
[0029] 图3是本发明实施例和对比例房屋建造用高强度防水混凝土7d抗压强度测试对比图;
[0030] 图4是本发明实施例和对比例房屋建造用高强度防水混凝土28d抗压强度测试对比图;
[0031] 图5是本发明实施例和对比例房屋建造用高强度防水混凝土最大抗渗压力测试对比图。

具体实施方式

[0032] 下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0033] 实施例1
[0034] 本实施例公开一种房屋建造用高强度防水混凝土砖的制备方法,包括以下步骤:
[0035] 步骤(1)羟基化聚丙烯纤维的制备:
[0036] 1)将聚丙烯纤维在体积分数为40%的丙酮水溶液中浸泡1h后,再在体积分数为20%的乙醇水溶液中浸泡1h,在去离子水中超声清洗20min,超声频率为150kHz,超声功率为1000W,得到清洗处理后的聚丙烯纤维;
[0037] 2)将清洗处理后的聚丙烯纤维在30wt%硫酸水溶液中浸泡1.5h,先用体积分数为20%的乙醇水溶液洗涤3次,再用去离子水洗涤3次,在60℃下烘干6h,得到表面粗糙的聚丙烯纤维;
[0038] 3)将表面粗糙的聚丙烯纤维依次加入到2wt%、5wt%、10wt%的双氧水的水溶液中,在温度为95℃以及3000r/min的搅拌速率下分别反应2h,用去离子水洗涤3次,在40℃下干燥4h,得到羟基化聚丙烯纤维;其中,每毫升的双氧水的水溶液中加入0.2g的表面粗糙的聚丙烯纤维;
[0039] 步骤(2)改性玄武岩纤维的制备:将玄武岩纤维与体积分数为40%的丙酮水溶液按照1:20的质量比混合,加热至80℃,冷凝回流12h,得到去除表面杂质的玄武岩纤维,用去离子水洗涤3次,80℃下干燥6h,得到预处理的玄武岩纤维;将预处理的玄武岩纤维、3‑氨丙基三乙氧基硅烷、乙醇和去离子水按照100:1:4:0.1的质量比混合,在温度为50℃以及3000r/min的搅拌速率下反应2h,用去离子水洗涤4次,在100℃下干燥5h,得到改性玄武岩纤维;
[0040] 步骤(3)改性偏高岭土的制备:将乙醇与去离子水按照4:0.1的质量比混合,加入0.1mol/L的HCl水溶液,直至溶液的pH为4.1,得到乙醇水溶液;将偏高岭土、3‑氨丙基三乙氧基硅烷加入到所述乙醇水溶液中,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌30min后,加入羟基化聚丙烯纤维,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌30min后,再加入水杨酸和改性玄武岩纤维,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌1h,得到分散液,将所述分散液过滤,将过滤产物在85℃下干燥24h,研磨1h,得到改性偏高岭土;其中,偏高岭土、3‑氨丙基三乙氧基硅烷、水杨酸、羟基化聚丙烯纤维、改性玄武岩纤维之间的质量比1:0.06:
0.004:0.03:0.03;3‑氨丙基三乙氧基硅烷与乙醇水溶液之间的质量比为1:100;
[0041] 步骤(4)房屋建造用高强度防水混凝土的制备:以质量份数计,将60份粉煤灰与40份加热至40℃稀释的环氧树脂混合,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌10min,加入600份砂,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌5min;再加入250份水泥、1000份石,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌20min;然后加入0.12份柠檬酸钠、1份硫酸钠、0.75份硅酸铝、0.25份甲基硅酸钠、30份改性偏高岭土、1.25份膨胀剂、5份密实剂、5份减水剂、0.1份消泡剂、140份水,在搅拌速度为800rpm的条件下搅拌30min得到房屋建造用高强度防水混凝土;其中,环氧树脂为双酚A型环氧树脂,稀释双酚A型环氧树脂的稀释剂为苯甲醇,以质量份数计,每
100份的双酚A型环氧树脂用70份的稀释剂稀释;
[0042] 步骤(5)房屋建造用高强度防水混凝土砖的制备:将房屋建造用高强度防水混凝土在800r/min的转速下搅拌5min后,浇灌到二氧化碳护室的砖块模型中;将二氧化碳护室内部抽真空后,灌入浓度为100%的二氧化碳,控制二氧化碳的导入量使得二氧化碳护室内的压力为0.6Bar,养护4h,得到房屋建造用高强度防水混凝土砖。
[0043] 实施例2
[0044] 本实施例公开一种房屋建造用高强度防水混凝土砖的制备方法,包括以下步骤:
[0045] 步骤(1)羟基化聚丙烯纤维的制备:
[0046] 1)将聚丙烯纤维在体积分数为60%的丙酮水溶液中浸泡1h,再在体积分数为30%的乙醇水溶液中浸泡1h,在去离子水中超声清洗20min,超声频率为150kHz,超声功率为1000W,得到清洗处理后的聚丙烯纤维;
[0047] 2)将清洗处理后的聚丙烯纤维在50wt%硫酸水溶液中浸泡1.5h,先用体积分数为30%的乙醇水溶液洗涤3次,再用去离子水洗涤3次,在80℃下烘干12h,得到表面粗糙的聚丙烯纤维;
[0048] 3)将表面粗糙的聚丙烯纤维依次加入到2wt%、5wt%、10wt%的双氧水的水溶液中,在温度为100℃以及3000r/min的搅拌速率下分别反应3h,用去离子水洗涤3次,在60℃下干燥6h,得到羟基化聚丙烯纤维;其中,每毫升的双氧水的水溶液中加入0.2g的表面粗糙的聚丙烯纤维;
[0049] 步骤(2)改性玄武岩纤维的制备:将玄武岩纤维与体积分数为60%的丙酮水溶液按照1:20的质量比混合,加热至100℃,冷凝回流48h,得到去除表面杂质的玄武岩纤维,用去离子水洗涤3次,80℃下干燥6h,得到预处理的玄武岩纤维;将预处理的玄武岩纤维、3‑氨丙基三乙氧基硅烷、乙醇和去离子水按照100:1:4:0.5的质量比混合,在温度为70℃以及3000r/min的搅拌速率下反应4h,用去离子水洗涤4次,在100℃下干燥5h,得到改性玄武岩纤维。
[0050] 步骤(3)改性偏高岭土的制备:将乙醇与去离子水按照4:0.5的质量比混合,加入0.1mol/L的HCl水溶液,直至溶液的pH为4.5,得到乙醇水溶液;将偏高岭土、3‑氨丙基三乙氧基硅烷加入到所述乙醇水溶液中,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌30min后,加入羟基化聚丙烯纤维,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌30min后,再加入水杨酸和改性玄武岩纤维,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌1h,得到分散液,将所述分散液过滤,将过滤产物在85℃下干燥24h,研磨1h,得到改性偏高岭土;其中,偏高岭土、3‑氨丙基三乙氧基硅烷、水杨酸、羟基化聚丙烯纤维、改性玄武岩纤维之间的质量比1:0.06:
0.004:0.03:0.03;3‑氨丙基三乙氧基硅烷与乙醇水溶液之间的质量比为1:100;
[0051] 步骤(4)房屋建造用高强度防水混凝土的制备:以质量份数计,将80份粉煤灰与60份加热至60℃稀释的环氧树脂混合,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌20min,加入700份砂,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌10min;再加入350份水泥、1200份石,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌30min;然后加入0.18份柠檬酸钠、1.4份硫酸钠、1.05份硅酸铝、0.35份甲基硅酸钠、50份改性偏高岭土、2.5份膨胀剂、7份密实剂、10份减水剂、0.5份消泡剂、
160份水,在搅拌速度为800rpm的条件下搅拌60min得到房屋建造用高强度防水混凝土;其中,环氧树脂为双酚A型环氧树脂,稀释双酚A型环氧树脂的稀释剂为苯甲醇,以质量份数计,每100份的双酚A型环氧树脂用70份的稀释剂稀释;
[0052] 步骤(5)房屋建造用高强度防水混凝土砖的制备:将房屋建造用高强度防水混凝土在800r/min的转速下搅拌5min后,浇灌到二氧化碳护室的砖块模型中;将二氧化碳护室内部抽真空后,灌入浓度为100%的二氧化碳,控制二氧化碳的导入量使得二氧化碳护室内的压力为0.6Bar,养护4h,得到房屋建造用高强度防水混凝土砖。
[0053] 实施例3
[0054] 本实施例公开一种房屋建造用高强度防水混凝土砖的制备方法,包括以下步骤:
[0055] 步骤(1)羟基化聚丙烯纤维的制备:
[0056] 1)将聚丙烯纤维在体积分数为45%的丙酮水溶液中浸泡1h,再在体积分数为22%的乙醇水溶液中浸泡1h,在去离子水中超声清洗20min,超声频率为150kHz,超声功率为1000W,得到清洗处理后的聚丙烯纤维;
[0057] 2)将清洗处理后的聚丙烯纤维在35wt%硫酸水溶液中浸泡1.5h,先用体积分数为22%的乙醇水溶液洗涤3次,再用去离子水洗涤3次,在65℃下烘干7h,得到表面粗糙的聚丙烯纤维;
[0058] 3)将表面粗糙的聚丙烯纤维依次加入到2wt%、5wt%、10wt%的双氧水的水溶液中,在温度为96℃以及3000r/min的搅拌速率下分别反应2.2h,用去离子水洗涤3次,在45℃下干燥4.5h,得到羟基化聚丙烯纤维;其中,每毫升的双氧水的水溶液中加入0.2g的表面粗糙的聚丙烯纤维;
[0059] 步骤(2)改性玄武岩纤维的制备:将玄武岩纤维与体积分数为45%的丙酮水溶液按照1:20的质量比混合,加热至85℃,冷凝回流20h,得到去除表面杂质的玄武岩纤维,用去离子水洗涤3次,80℃下干燥6h,得到预处理的玄武岩纤维;将预处理的玄武岩纤维、3‑氨丙基三乙氧基硅烷、乙醇和去离子水按照100:1:4:0.2的质量比混合,在温度为55℃以及3000r/min的搅拌速率下反应2.5h,用去离子水洗涤4次,在100℃下干燥5h,得到改性玄武岩纤维;
[0060] 步骤(3)改性偏高岭土的制备:将乙醇与去离子水按照4:0.2的质量比混合,加入0.1mol/L的HCl水溶液,直至溶液的pH为4.2,得到乙醇水溶液;将偏高岭土、3‑氨丙基三乙氧基硅烷加入到所述乙醇水溶液中,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌30min后,加入羟基化聚丙烯纤维,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌30min后,再加入水杨酸和改性玄武岩纤维,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌1h,得到分散液,将所述分散液过滤,将过滤产物在85℃下干燥24h,研磨1h,得到改性偏高岭土;其中,偏高岭土、3‑氨丙基三乙氧基硅烷、水杨酸、羟基化聚丙烯纤维、改性玄武岩纤维之间的质量比1:0.06:
0.004:0.03:0.03;3‑氨丙基三乙氧基硅烷与乙醇水溶液之间的质量比为1:100;
[0061] 步骤(4)房屋建造用高强度防水混凝土的制备:以质量份数计,将65份粉煤灰与45份加热至45℃稀释的环氧树脂混合,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌12min,加入620份砂,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌6min;再加入270份水泥、1050份石,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌22min;然后加入0.13份柠檬酸钠、1.2份硫酸钠、0.85份硅酸铝、0.27份甲基硅酸钠、35份改性偏高岭土、1.5份膨胀剂、5.5份密实剂、6份减水剂、0.2份消泡剂、
145份水,在搅拌速度为800rpm的条件下搅拌35min得到房屋建造用高强度防水混凝土;其中,环氧树脂为双酚A型环氧树脂,稀释双酚A型环氧树脂的稀释剂为苯甲醇,以质量份数计,每100份的双酚A型环氧树脂用70份的稀释剂稀释;
[0062] 步骤(5)房屋建造用高强度防水混凝土砖的制备:将房屋建造用高强度防水混凝土在800r/min的转速下搅拌5min后,浇灌到二氧化碳护室的砖块模型中;将二氧化碳护室内部抽真空后,灌入浓度为100%的二氧化碳,控制二氧化碳的导入量使得二氧化碳护室内的压力为0.6Bar,养护4h,得到房屋建造用高强度防水混凝土砖。
[0063] 实施例4
[0064] 本实施例公开一种房屋建造用高强度防水混凝土砖的制备方法,包括以下步骤:
[0065] 步骤(1)羟基化聚丙烯纤维的制备:
[0066] 1)将聚丙烯纤维在体积分数为50%的丙酮水溶液中浸泡1h,再在体积分数为24%的乙醇水溶液中浸泡1h,在去离子水中超声清洗20min,超声频率为150kHz,超声功率为1000W,得到清洗处理后的聚丙烯纤维;
[0067] 2)将清洗处理后的聚丙烯纤维在40wt%硫酸水溶液中浸泡1.5h,先用体积分数为24%的乙醇水溶液洗涤3次,再用去离子水洗涤3次,在70℃下烘干8h,得到表面粗糙的聚丙烯纤维;
[0068] 3)将表面粗糙的聚丙烯纤维依次加入到2wt%、5wt%、10wt%的双氧水的水溶液中,在温度为97℃以及3000r/min的搅拌速率下分别反应2.4h,用去离子水洗涤3次,在50℃下干燥5h,得到羟基化聚丙烯纤维;其中,每毫升的双氧水的水溶液中加入0.2g的表面粗糙的聚丙烯纤维;
[0069] 步骤(2)改性玄武岩纤维的制备:将玄武岩纤维与体积分数为50%的丙酮水溶液按照1:20的质量比混合,加热至90℃,冷凝回流30h,得到去除表面杂质的玄武岩纤维,用去离子水洗涤3次,80℃下干燥6h,得到预处理的玄武岩纤维;将预处理的玄武岩纤维、3‑氨丙基三乙氧基硅烷、乙醇和去离子水按照100:1:4:0.3的质量比混合,在温度为60℃以及3000r/min的搅拌速率下反应3h,用去离子水洗涤4次,在100℃下干燥5h,得到改性玄武岩纤维;
[0070] 步骤(3)改性偏高岭土的制备:将乙醇与去离子水按照4:0.3的质量比混合,加入0.1mol/L的HCl水溶液,直至溶液的pH为4.3,得到乙醇水溶液;将偏高岭土、3‑氨丙基三乙氧基硅烷加入到所述乙醇水溶液中,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌30min后,加入羟基化聚丙烯纤维,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌30min后,再加入水杨酸和改性玄武岩纤维,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌1h,得到分散液,将所述分散液过滤,将过滤产物在85℃下干燥24h,研磨1h,得到改性偏高岭土;其中,偏高岭土、3‑氨丙基三乙氧基硅烷、水杨酸、羟基化聚丙烯纤维、改性玄武岩纤维之间的质量比1:0.06:
0.004:0.03:0.03;3‑氨丙基三乙氧基硅烷与乙醇水溶液之间的质量比为1:100;
[0071] 步骤(4)房屋建造用高强度防水混凝土的制备:以质量份数计,将70份粉煤灰与50份加热至50℃稀释的环氧树脂混合,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌15min,加入640份砂,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌7min;再加入300份水泥、1100份石,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌25min;然后加入0.15份柠檬酸钠、1.3份硫酸钠、0.9份硅酸铝、0.29份甲基硅酸钠、40份改性偏高岭土、1.75份膨胀剂、6份密实剂、7份减水剂、0.3份消泡剂、
150份水,在搅拌速度为800rpm的条件下搅拌40min得到房屋建造用高强度防水混凝土;其中,环氧树脂为双酚A型环氧树脂,稀释双酚A型环氧树脂的稀释剂为苯甲醇,以质量份数计,每100份的双酚A型环氧树脂用70份的稀释剂稀释;
[0072] 步骤(5)房屋建造用高强度防水混凝土砖的制备:将房屋建造用高强度防水混凝土在800r/min的转速下搅拌5min后,浇灌到二氧化碳护室的砖块模型中;将二氧化碳护室内部抽真空后,灌入浓度为100%的二氧化碳,控制二氧化碳的导入量使得二氧化碳护室内的压力为0.6Bar,养护4h,得到房屋建造用高强度防水混凝土砖。
[0073] 实施例5
[0074] 本实施例公开一种房屋建造用高强度防水混凝土砖的制备方法,包括以下步骤:
[0075] 步骤(1)羟基化聚丙烯纤维的制备:
[0076] 1)将聚丙烯纤维在体积分数为55%的丙酮水溶液中浸泡1h,再在体积分数为26%的乙醇水溶液中浸泡1h,在去离子水中超声清洗20min,超声频率为150kHz,超声功率为1000W,得到清洗处理后的聚丙烯纤维;
[0077] 2)将清洗处理后的聚丙烯纤维在45wt%硫酸水溶液中浸泡1.5h,先用体积分数为26%的乙醇水溶液洗涤3次,再用去离子水洗涤3次,在75℃下烘干10h,得到表面粗糙的聚丙烯纤维;
[0078] 3)将表面粗糙的聚丙烯纤维依次加入到2wt%、5wt%、10wt%的双氧水的水溶液中,在温度为98℃以及3000r/min的搅拌速率下分别反应2.6h,用去离子水洗涤3次,在55℃下干燥5.5h,得到羟基化聚丙烯纤维;其中,每毫升的双氧水的水溶液中加入0.2g的表面粗糙的聚丙烯纤维;
[0079] 步骤(2)改性玄武岩纤维的制备:将玄武岩纤维与体积分数为55%的丙酮水溶液按照1:20的质量比混合,加热至95℃,冷凝回流38h,得到去除表面杂质的玄武岩纤维,用去离子水洗涤3次,80℃下干燥6h,得到预处理的玄武岩纤维;将预处理的玄武岩纤维、3‑氨丙基三乙氧基硅烷、乙醇和去离子水按照100:1:4:0.4的质量比混合,在温度为65℃以及3000r/min的搅拌速率下反应3.5h,用去离子水洗涤4次,在100℃下干燥5h,得到改性玄武岩纤维;
[0080] 步骤(3)改性偏高岭土的制备:将乙醇与去离子水按照4:0.4的质量比混合,加入0.1mol/L的HCl水溶液,直至溶液的pH为4.4,得到乙醇水溶液;将偏高岭土、3‑氨丙基三乙氧基硅烷加入到所述乙醇水溶液中,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌30min后,加入羟基化聚丙烯纤维,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌30min后,再加入水杨酸和改性玄武岩纤维,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌1h,得到分散液,将所述分散液过滤,将过滤产物在85℃下干燥24h,研磨1h,得到改性偏高岭土;其中,偏高岭土、3‑氨丙基三乙氧基硅烷、水杨酸、羟基化聚丙烯纤维、改性玄武岩纤维之间的质量比1:0.06:
0.004:0.03:0.03;3‑氨丙基三乙氧基硅烷与乙醇水溶液之间的质量比为1:100;
[0081] 步骤(4)房屋建造用高强度防水混凝土的制备:以质量份数计,将75份粉煤灰与55份加热至55℃稀释的环氧树脂混合,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌17min,加入660份砂,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌8min;再加入330份水泥、1150份石,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌27min;然后加入0.17份柠檬酸钠、1.3份硫酸钠、1.0份硅酸铝、0.33份甲基硅酸钠、45份改性偏高岭土、2.0份膨胀剂、6.5份密实剂、8份减水剂、0.4份消泡剂、
155份水,在搅拌速度为800rpm的条件下搅拌50min得到房屋建造用高强度防水混凝土;其中,环氧树脂为双酚A型环氧树脂,稀释双酚A型环氧树脂的稀释剂为苯甲醇,以质量份数计,每100份的双酚A型环氧树脂用70份的稀释剂稀释;
[0082] 步骤(5)房屋建造用高强度防水混凝土砖的制备:将房屋建造用高强度防水混凝土在800r/min的转速下搅拌5min后,浇灌到二氧化碳护室的砖块模型中;将二氧化碳护室内部抽真空后,灌入浓度为100%的二氧化碳,控制二氧化碳的导入量使得二氧化碳护室内的压力为0.6Bar,养护4h,得到房屋建造用高强度防水混凝土砖。
[0083] 对比例1
[0084] 本对比例公开一种房屋建造用高强度防水混凝土砖的制备方法,包括以下步骤:
[0085] 步骤(1)聚丙烯纤维清洗:将聚丙烯纤维在体积分数为45%的丙酮水溶液中浸泡1h,再在体积分数为22%的乙醇水溶液中浸泡1h,在去离子水中超声清洗20min,超声频率为150kHz,超声功率为1000W,得到清洗处理后的聚丙烯纤维;
[0086] 步骤(2)改性玄武岩纤维的制备:将玄武岩纤维与体积分数为45%的丙酮水溶液按照1:20的质量比混合,加热至85℃,冷凝回流20h,得到去除表面杂质的玄武岩纤维,用去离子水洗涤3次,80℃下干燥6h,得到预处理的玄武岩纤维;将预处理的玄武岩纤维、3‑氨丙基三乙氧基硅烷、乙醇和去离子水按照100:1:4:0.2的质量比混合,在温度为55℃以及3000r/min的搅拌速率下反应2.5h,用去离子水洗涤4次,在100℃下干燥5h,得到改性玄武岩纤维;
[0087] 步骤(3)改性偏高岭土的制备:将乙醇与去离子水按照4:0.2的质量比混合,加入0.1mol/L的HCl水溶液,直至溶液的pH为4.2,得到乙醇水溶液;将偏高岭土、3‑氨丙基三乙氧基硅烷加入到所述乙醇水溶液中,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌30min后,加入聚丙烯纤维,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌30min后,再加入水杨酸和改性玄武岩纤维,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌1h,得到分散液,将所述分散液过滤,将过滤产物在85℃下干燥24h,研磨1h,得到改性偏高岭土;其中,偏高岭土、3‑氨丙基三乙氧基硅烷、水杨酸、聚丙烯纤维、改性玄武岩纤维之间的质量比1:0.06:0.004:0.03:
0.03;3‑氨丙基三乙氧基硅烷与乙醇水溶液之间的质量比为1:100;
[0088] 步骤(4)房屋建造用高强度防水混凝土的制备:以质量份数计,将65份粉煤灰与45份加热至45℃稀释的环氧树脂混合,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌12min,加入620份砂,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌6min;再加入270份水泥、1050份石,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌22min;然后加入0.13份柠檬酸钠、1.2份硫酸钠、0.85份硅酸铝、0.27份甲基硅酸钠、35份改性偏高岭土、1.5份膨胀剂、5.5份密实剂、6份减水剂、0.2份消泡剂、
145份水,在搅拌速度为800rpm的条件下搅拌35min得到房屋建造用高强度防水混凝土;其中,环氧树脂为双酚A型环氧树脂,稀释双酚A型环氧树脂的稀释剂为苯甲醇,以质量份数计,每100份的双酚A型环氧树脂用70份的稀释剂稀释;
[0089] 步骤(5)房屋建造用高强度防水混凝土砖的制备:将房屋建造用高强度防水混凝土在800r/min的转速下搅拌5min后,浇灌到二氧化碳护室的砖块模型中;将二氧化碳护室内部抽真空后,灌入浓度为100%的二氧化碳,控制二氧化碳的导入量使得二氧化碳护室内的压力为0.6Bar,养护4h,得到房屋建造用高强度防水混凝土砖。
[0090] 对比例2
[0091] 本对比例公开一种房屋建造用高强度防水混凝土砖的制备方法,包括以下步骤:
[0092] 步骤(1)羟基化聚丙烯纤维的制备:
[0093] 1)将聚丙烯纤维在体积分数为45%的丙酮水溶液中浸泡1h,再在体积分数为22%的乙醇水溶液中浸泡1h,在去离子水中超声清洗20min,超声频率为150kHz,超声功率为1000W,得到清洗处理后的聚丙烯纤维;
[0094] 2)将清洗处理后的聚丙烯纤维在35wt%硫酸水溶液中浸泡1.5h,先用体积分数为22%的乙醇水溶液洗涤3次,再用去离子水洗涤3次,在65℃下烘干7h,得到表面粗糙的聚丙烯纤维;
[0095] 3)将表面粗糙的聚丙烯纤维依次加入到2wt%、5wt%、10wt%的双氧水的水溶液中,在温度为96℃以及3000r/min的搅拌速率下分别反应2.2h,用去离子水洗涤3次,在45℃下干燥4.5h,得到羟基化聚丙烯纤维;其中,每毫升的双氧水的水溶液中加入0.2g的表面粗糙的聚丙烯纤维;
[0096] 步骤(2)改性偏高岭土的制备:将乙醇与去离子水按照4:0.2的质量比混合,加入0.1mol/L的HCl水溶液,直至溶液的pH为4.2,得到乙醇水溶液;将偏高岭土、3‑氨丙基三乙氧基硅烷加入到所述乙醇水溶液中,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌30min后,加入羟基化聚丙烯纤维,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌30min后,再加入水杨酸和玄武岩纤维,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌1h,得到分散液,将所述分散液过滤,将过滤产物在85℃下干燥24h,研磨1h,得到改性偏高岭土;其中,偏高岭土、3‑氨丙基三乙氧基硅烷、水杨酸、羟基化聚丙烯纤维、玄武岩纤维之间的质量比1:0.06:0.004:
0.03:0.03;3‑氨丙基三乙氧基硅烷与乙醇水溶液之间的质量比为1:100;
[0097] 步骤(3)房屋建造用高强度防水混凝土的制备:以质量份数计,将65份粉煤灰与45份加热至45℃稀释的环氧树脂混合,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌12min,加入620份砂,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌6min;再加入270份水泥、1050份石,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌22min;然后加入0.13份柠檬酸钠、1.2份硫酸钠、0.85份硅酸铝、0.27份甲基硅酸钠、35份改性偏高岭土、1.5份膨胀剂、5.5份密实剂、6份减水剂、0.2份消泡剂、
145份水,在搅拌速度为800rpm的条件下搅拌35min得到房屋建造用高强度防水混凝土;其中,环氧树脂为双酚A型环氧树脂,稀释双酚A型环氧树脂的稀释剂为苯甲醇,以质量份数计,每100份的双酚A型环氧树脂用70份的稀释剂稀释;
[0098] 步骤(4)房屋建造用高强度防水混凝土砖的制备:将房屋建造用高强度防水混凝土在800r/min的转速下搅拌5min后,浇灌到二氧化碳护室的砖块模型中;将二氧化碳护室内部抽真空后,灌入浓度为100%的二氧化碳,控制二氧化碳的导入量使得二氧化碳护室内的压力为0.6Bar,养护4h,得到房屋建造用高强度防水混凝土砖。
[0099] 对比例3
[0100] 本对比例公开一种房屋建造用高强度防水混凝土砖的制备方法,包括以下步骤:
[0101] 步骤(1)羟基化聚丙烯纤维的制备:
[0102] 1)将聚丙烯纤维在体积分数为45%的丙酮水溶液中浸泡1h,再在体积分数为22%的乙醇水溶液中浸泡1h,在去离子水中超声清洗20min,超声频率为150kHz,超声功率为1000W,得到清洗处理后的聚丙烯纤维;
[0103] 2)将清洗处理后的聚丙烯纤维在35wt%硫酸水溶液中浸泡1.5h,先用体积分数为22%的乙醇水溶液洗涤3次,再用去离子水洗涤3次,在65℃下烘干7h,得到表面粗糙的聚丙烯纤维;
[0104] 3)将表面粗糙的聚丙烯纤维依次加入到2wt%、5wt%、10wt%的双氧水的水溶液中,在温度为96℃以及3000r/min的搅拌速率下分别反应2.2h,用去离子水洗涤3次,在45℃下干燥4.5h,得到羟基化聚丙烯纤维;其中,每毫升的双氧水的水溶液中加入0.2g的表面粗糙的聚丙烯纤维;
[0105] 步骤(2)改性玄武岩纤维的制备:将玄武岩纤维与体积分数为45%的丙酮水溶液按照1:20的质量比混合,加热至85℃,冷凝回流20h,得到去除表面杂质的玄武岩纤维,用去离子水洗涤3次,80℃下干燥6h,得到预处理的玄武岩纤维;将预处理的玄武岩纤维、3‑氨丙基三乙氧基硅烷、乙醇和去离子水按照100:1:4:0.2的质量比混合,在温度为55℃以及3000r/min的搅拌速率下反应2.5h,用去离子水洗涤4次,在100℃下干燥5h,得到改性玄武岩纤维;
[0106] 步骤(3)房屋建造用高强度防水混凝土的制备:以质量份数计,将65份粉煤灰与45份加热至45℃稀释的环氧树脂混合,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌12min,加入620份砂,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌6min;再加入270份水泥、1050份石,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌22min;然后加入0.13份柠檬酸钠、1.2份硫酸钠、0.85份硅酸铝、0.27份甲基硅酸钠、35份偏高岭土、1.1份羟基化聚丙烯纤维、1.1份改性玄武岩纤维、1.5份膨胀剂、5.5份密实剂、6份减水剂、0.2份消泡剂、145份水,在搅拌速度为800rpm的条件下搅拌
35min得到房屋建造用高强度防水混凝土;其中,环氧树脂为双酚A型环氧树脂,稀释双酚A型环氧树脂的稀释剂为苯甲醇,以质量份数计,每100份的双酚A型环氧树脂用70份的稀释剂稀释;
[0107] 步骤(4)房屋建造用高强度防水混凝土砖的制备:将房屋建造用高强度防水混凝土在800r/min的转速下搅拌5min后,浇灌到二氧化碳护室的砖块模型中;将二氧化碳护室内部抽真空后,灌入浓度为100%的二氧化碳,控制二氧化碳的导入量使得二氧化碳护室内的压力为0.6Bar,养护4h,得到房屋建造用高强度防水混凝土砖。
[0108] 对比例4
[0109] 本对比例公开一种房屋建造用高强度防水混凝土砖的制备方法,包括以下步骤:
[0110] 步骤(1)羟基化聚丙烯纤维的制备:
[0111] 1)将聚丙烯纤维在体积分数为45%的丙酮水溶液中浸泡1h,再在体积分数为22%的乙醇水溶液中浸泡1h,在去离子水中超声清洗20min,超声频率为150kHz,超声功率为1000W,得到清洗处理后的聚丙烯纤维;
[0112] 2)将清洗处理后的聚丙烯纤维在35wt%硫酸水溶液中浸泡1.5h,先用体积分数为22%的乙醇水溶液洗涤3次,再用去离子水洗涤3次,在65℃下烘干7h,得到表面粗糙的聚丙烯纤维;
[0113] 3)将表面粗糙的聚丙烯纤维依次加入到2wt%、5wt%、10wt%的双氧水的水溶液中,在温度为96℃以及3000r/min的搅拌速率下分别反应2.2h,用去离子水洗涤3次,在45℃下干燥4.5h,得到羟基化聚丙烯纤维;其中,每毫升的双氧水的水溶液中加入0.2g的表面粗糙的聚丙烯纤维;
[0114] 步骤(2)改性玄武岩纤维的制备:将玄武岩纤维与体积分数为45%的丙酮水溶液按照1:20的质量比混合,加热至85℃,冷凝回流20h,得到去除表面杂质的玄武岩纤维,用去离子水洗涤3次,80℃下干燥6h,得到预处理的玄武岩纤维;将预处理的玄武岩纤维、3‑氨丙基三乙氧基硅烷、乙醇和去离子水按照100:1:4:0.2的质量比混合,在温度为55℃以及3000r/min的搅拌速率下反应2.5h,用去离子水洗涤4次,在100℃下干燥5h,得到改性玄武岩纤维;
[0115] 步骤(3)改性偏高岭土的制备:将乙醇与去离子水按照4:0.2的质量比混合,加入0.1mol/L的HCl水溶液,直至溶液的pH为4.2,得到乙醇水溶液;将偏高岭土、3‑氨丙基三乙氧基硅烷加入到所述乙醇水溶液中,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌30min后,加入羟基化聚丙烯纤维,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌30min后,再加入水杨酸和改性玄武岩纤维,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌1h,得到分散液,将所述分散液过滤,将过滤产物在85℃下干燥24h,研磨1h,得到改性偏高岭土;其中,偏高岭土、3‑氨丙基三乙氧基硅烷、水杨酸、羟基化聚丙烯纤维、改性玄武岩纤维之间的质量比1:0.06:
0.004:0.03:0.03;3‑氨丙基三乙氧基硅烷与乙醇水溶液之间的质量比为1:100;
[0116] 步骤(4)房屋建造用高强度防水混凝土的制备:以质量份数计,将65份粉煤灰与45份加热至45℃稀释的环氧树脂混合,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌12min,加入620份砂,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌6min;再加入270份水泥、1050份石,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌22min;然后加入0.13份柠檬酸钠、1.2份硫酸钠、0.85份硅酸铝、35份改性偏高岭土、1.5份膨胀剂、5.5份密实剂、6份减水剂、0.2份消泡剂、145份水,在搅拌速度为800rpm的条件下搅拌35min得到房屋建造用高强度防水混凝土;其中,环氧树脂为双酚A型环氧树脂,稀释双酚A型环氧树脂的稀释剂为苯甲醇,以质量份数计,每100份的双酚A型环氧树脂用70份的稀释剂稀释;
[0117] 步骤(5)房屋建造用高强度防水混凝土砖的制备:将房屋建造用高强度防水混凝土在800r/min的转速下搅拌5min后,浇灌到二氧化碳护室的砖块模型中;将二氧化碳护室内部抽真空后,灌入浓度为100%的二氧化碳,控制二氧化碳的导入量使得二氧化碳护室内的压力为0.6Bar,养护4h,得到房屋建造用高强度防水混凝土砖。
[0118] 对比例5
[0119] 本对比例公开一种房屋建造用高强度防水混凝土砖的制备方法,包括以下步骤:
[0120] 步骤(1)羟基化聚丙烯纤维的制备:
[0121] 1)将聚丙烯纤维在体积分数为45%的丙酮水溶液中浸泡1h,再在体积分数为22%的乙醇水溶液中浸泡1h,在去离子水中超声清洗20min,超声频率为150kHz,超声功率为1000W,得到清洗处理后的聚丙烯纤维;
[0122] 2)将清洗处理后的聚丙烯纤维在35wt%硫酸水溶液中浸泡1.5h,先用体积分数为22%的乙醇水溶液洗涤3次,再用去离子水洗涤3次,在65℃下烘干7h,得到表面粗糙的聚丙烯纤维;
[0123] 3)将表面粗糙的聚丙烯纤维依次加入到2wt%、5wt%、10wt%的双氧水的水溶液中,在温度为96℃以及3000r/min的搅拌速率下分别反应2.2h,用去离子水洗涤3次,在45℃下干燥4.5h,得到羟基化聚丙烯纤维;其中,每毫升的双氧水的水溶液中加入0.2g的表面粗糙的聚丙烯纤维;
[0124] 步骤(2)改性玄武岩纤维的制备:将玄武岩纤维与体积分数为45%的丙酮水溶液按照1:20的质量比混合,加热至85℃,冷凝回流20h,得到去除表面杂质的玄武岩纤维,用去离子水洗涤3次,80℃下干燥6h,得到预处理的玄武岩纤维;将预处理的玄武岩纤维、3‑氨丙基三乙氧基硅烷、乙醇和去离子水按照100:1:4:0.2的质量比混合,在温度为55℃以及3000r/min的搅拌速率下反应2.5h,用去离子水洗涤4次,在100℃下干燥5h,得到改性玄武岩纤维;
[0125] 步骤(3)改性偏高岭土的制备:将乙醇与去离子水按照4:0.2的质量比混合,加入0.1mol/L的HCl水溶液,直至溶液的pH为4.2,得到乙醇水溶液;将偏高岭土、3‑氨丙基三乙氧基硅烷加入到所述乙醇水溶液中,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌30min后,加入羟基化聚丙烯纤维,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌30min后,再加入水杨酸和改性玄武岩纤维,在30℃恒温下以及3000r/min的转速下搅拌1h,得到分散液,将所述分散液过滤,将过滤产物在85℃下干燥24h,研磨1h,得到改性偏高岭土;其中,偏高岭土、3‑氨丙基三乙氧基硅烷、水杨酸、羟基化聚丙烯纤维、改性玄武岩纤维之间的质量比1:0.06:
0.004:0.03:0.03;3‑氨丙基三乙氧基硅烷与乙醇水溶液之间的质量比为1:100;
[0126] 步骤(4)房屋建造用高强度防水混凝土的制备:以质量份数计,将65份粉煤灰与620份砂,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌6min;再加入270份水泥、1050份石,在搅拌速度为1000rpm的条件下搅拌22min;然后加入0.13份柠檬酸钠、1.2份硫酸钠、0.85份硅酸铝、
0.27份甲基硅酸钠、35份改性偏高岭土、1.5份膨胀剂、5.5份密实剂、6份减水剂、0.2份消泡剂、145份水,在搅拌速度为800rpm的条件下搅拌35min得到房屋建造用高强度防水混凝土;
[0127] 步骤(5)房屋建造用高强度防水混凝土砖的制备:将房屋建造用高强度防水混凝土在800r/min的转速下搅拌5min后,浇灌到二氧化碳护室的砖块模型中;将二氧化碳护室内部抽真空后,灌入浓度为100%的二氧化碳,控制二氧化碳的导入量使得二氧化碳护室内的压力为0.6Bar,养护4h,得到房屋建造用高强度防水混凝土砖。
[0128] 以上所有实施例、对比例中聚丙烯纤维,直径为20μm,来自于北京万图明科技有限公司,货号为20200405;玄武岩纤维,长度为6mm,来自于常州市天怡工程纤维有限公司,货号为TY‑6;偏高岭土,粒度为1250目,来自于灵寿县石峰矿业加工厂,货号为sf‑gp;水杨酸,分析纯,来自于天茂化工;粉煤灰,来自于灵寿县华硕矿产品加工厂,货号为20220605;水泥为普通硅酸盐水泥P.O 42.5,来自于湖南鑫鼎力新材料科技有限公司;砂的细度模数为2.8;石的粒径为5‑20mm;柠檬酸钠,来自于苏州皓隆化工有限公司,货号为53253;硫酸钠,来自于廊坊鹏彩精细化工有限公司,货号为0084;硅酸铝,粒度为2000目,来自于常州市乐环商贸;甲基硅酸钠,来自于济南鑫顺化工有限公司,货号为20200916;膨胀剂为U型高效混凝土膨胀剂UEA,来自于安徽温馨之家材料科技有限公司;密实剂为硅质密实剂,来自于北京海岩兴业混凝土外加剂销售有限公司,货号为JJ91;减水剂为聚羧酸减水剂,来自于山东金邦德新型建材有限公司;消泡剂为聚醚改性硅建筑消泡剂,来自于广东南辉新材料有限公司,货号为CI‑1641;双酚A型环氧树脂为凤凰牌E‑44双酚A型环氧树脂,来源于沈阳鑫茂发精细化工原料有限公司。
[0129] 以上对比例是在实施例3的基础上,对比例1中的聚丙烯纤维未进行羟基化处理;对比例2中玄武岩纤维未进行改性处理;对比例3中偏高岭土未进行改性处理;对比例4中的活化剂未添加甲基硅酸钠;对比例5中未添加环氧树脂。
[0130] 测试一、抗压强度测试:对以上实施例和对比例中的房屋建造用高强度防水混凝土按GBJ 81‑85《普通混凝土力学性能试验方法》标准制作100mm×100mm×100mm混凝土试件,成型后于室温下静置24h,脱模并放入标准养护室养护,至规定龄期测定抗压强度。测试结果如表1所示:
[0131] 表1
[0132]
[0133] 由表1的测试结果可知,本发明实施例2所制备的房屋建造用高强度防水混凝土28d抗压强度达到119.3,具备优异的抗压强度。
[0134] 测试二、最大抗渗压力测试:对以上实施例和对比例中的房屋建造用高强度防水混凝土参照《水泥基渗透结晶防水材料》(GB/T18445‑2012)以28天养护龄期的标准试件为对象,进行最大抗渗压力的测试。测试结果如表2所示:
[0135] 表2
[0136]
[0137] 由表2测试结果可知,本发明的实施例和对比例所制备得到的房屋建造用高强度防水混凝土的防水能力优于普通混凝土,聚丙烯纤维未进行羟基化处理、玄武岩纤维未进行改性处理、偏高岭土未进行改性处理、未添加环氧树脂均会影响混凝土的防水性能,而复合活性化学物质中如果去掉甲基硅酸钠也对混凝土的防水性能有一定的影响。
[0138] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。