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一种高强度耐腐蚀的混凝土材料及其制备方法

2021-02-14 03:10:56

一种高强度耐腐蚀的混凝土材料及其制备方法

  技术领域

  本发明涉及建筑材料技术领域,具体是一种高强度耐腐蚀的混凝土材料及其制备方法。

  背景技术

  混凝土因其可塑性好,价格低廉,强度高而被广泛应用于土木工程中,是当今土木工程中用量最大、应用范围最广的建筑材料。但随着经济社会的不断发展,各种大规模建筑、地下工程、跨海工程的大肆建造,人们对于混凝土的特性要求也越来越高,虽然目前我国的混凝土技术基本能满足人们的生活需要,但仍然有许多问题需要解决,例如传统混凝土耐久性不足,脆性大,在使用一定年限或在高温环境下工作后极易出现断裂、坍塌、腐蚀等问题。

  玄武岩纤维是一种由天然玄武岩矿石在高温下融化而制成的非人工合成的高性能无机纤维材料,在生产过程中无硼或其他碱金属氧化物排出,其烟尘中也无有害物质析出,不会对大气造成污染;玄武岩纤维价格低廉,产品寿命长,绿色环保,但如果将玄武岩纤维直接加入到混凝土中使用也会有一些不可避免的影响,例如原料化学成分不够稳定,原料中掺有杂质,纤维脆性过大导致建筑物容易发生断裂等。

  为了满足人们对于高性能建筑物的需求,避免传统混凝土抗氯离子渗透性、高温稳定性、抗腐蚀性、抗压强度、抗弯强度不足的问题我们需要研究出一款高强度耐腐蚀的高性能混凝土及其制备方法来解决上述问题。

  发明内容

  本发明的目的在于提供一种高强度耐腐蚀的混凝土材料及其制备方法,以解决现有技术中的问题。

  为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

  一种高强度耐腐蚀的混凝土材料,所述各原料组分如下:以重量份计,水泥500-800份、砂石400-600份、水200-400份、改性微球100-200份、改性纤维100-200份、硅烷偶联剂30-40份、减水剂80-120份、掺和料150-250份、润滑油50-80份。

  优选地,改性微球包括各原料组分如下:以重量份计,玻化微球80-100份、氧化石墨烯片20-40份、氢氟酸10-15份、高氯酸20-30份、苯胺12-14份、催化剂12-14份。

  优选地,改性纤维包括纤维芯层和纤维外层,所述纤维芯层包括各原料组分如下:以重量份计,玄武岩60-80份、废橡胶颗粒25-35份、抗老化剂10-20份、促进剂10-20份,所述所述纤维外层包括各原料组分如下:以重量份计,环氧树脂70-80份、高岭土15-25份、蒙脱土15-25份、废弃滑石15-25份。

  优选地,抗老化剂为N-异丙基-N,-苯基对苯二胺、所述促进剂为二硫化四甲基秋兰姆。

  优选地,催化剂为硫酸铵,所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一种。

  优选地,减水剂为聚羧酸系减水剂,所述掺和料包括各原料组分如下:以重量份计,矿渣60-70份、粉煤灰30-40份、钢渣20-30份、氧化石墨烯20-30份、废瓷砖粉20-30份。

  优选地,润滑油为硅油、废弃植物油、机械油、牛脂、油酸中的一种或多种。

  一种高强度耐腐蚀的混凝土材料的制备方法:包括以下步骤:

  1)原料准备;

  2)制备改性纤维;

  3)制备改性微球;

  4)制备混凝土砂浆;

  5)出料。

  具体包括以下步骤:

  1)原料准备;

  A.称取各组分原料;

  B.将掺和料置于球磨机中球磨1-3h,过150-250μm筛子,得到掺和料粉体;

  2)制备改性纤维;

  A.制备玄武岩粉末:将玄武岩置于冰醋酸中,以300-500r/min转速搅拌分散1-2h,抽滤,用无水乙醇洗涤3-5次,再用去离子水洗涤3-5次,于60-80℃条件下烘干,得到玄武岩粉末;

  B.制备纤维芯层:将废橡胶颗粒、玄武岩粉末、抗老化剂、促进剂充分混合并加热到1400-1600℃,反应0.5-1h,熔融拉丝,得到一次纤维;

  C.合成改性纤维:将一次纤维置于乙酸中浸泡1-2h,加入环氧树脂、高岭土、蒙脱土、废弃滑石,以400-600r/min转速搅拌1-2h,升温至140-160℃,熔融拉丝,得到改性纤维;

  3)制备改性微球;

  A.将玻化微球置于氢氟酸中反应0.5-1h,取出,用无水乙醇冲洗3-5次,再用去离子水冲洗3-5次,在60-80℃条件下充分干燥,得到多孔微球;

  B.将多孔微球、氧化石墨烯片充分混合,加入高氯酸,与200-300r/min转速条件下搅拌0.5-1h,加入苯胺和催化剂,在22-30℃条件下反应20-24h,离心分离得到改性微球;

  C.将改性微球、改性纤维充分混合,置于硅烷偶联剂中浸泡4-6h,取出晾干,得到混合物A;

  4)制备混凝土砂浆:将水泥、砂石、掺和料在搅拌机中以80-100r/min转速搅拌4-6min,加入水和减水剂,以200-400r/min转速搅拌6-8min,加入混合物A和润滑油,以300-500/min转速搅拌10-15min,至砂浆不团结成块,得到混凝土砂浆;

  5)出料。

  与现有技术相比,本发明的有益效果是:

  本发明将改性纤维附着在微球上,一方面可以使改性微球和改性纤维协同作用,使得混凝土的抗压强度更高,不容易发生断裂,另一方面可以使混凝土内部形成不规则的网格结构,减少氯离子渗透和水渗透,进一步提高混凝土的耐久性。

  本发明中玻化微球的主要成分为二氧化硅,玻化微球表面含有的高活性Si-OH基团,在高氯酸、苯胺和催化剂硫酸铵的作用下发生聚合反应,Si-OH基团使得SiO2与聚合物分子之间产生强分子作用力,形成交联网格结构,再通过硅烷偶联剂使得氧化石墨烯片通过吸附作用和化学键合与改性纤维表面结合,增加石墨烯片与改性纤维之间的粘附性,将改性微球与改性纤维通过石墨烯片有效结合在一起。

  本发明在玄武岩纤维中添加环氧树脂、废橡胶颗粒、废弃滑石、高岭土等物质对玄武岩纤维进行改性,在保持玄武岩纤维强度的同时降低其脆性,提高其韧性,使得混凝土在实际使用过程中“刚柔并济”,不易发生断裂。

  废橡胶和废弃滑石的再利用,除了能够改善混凝土的性能,维持玄武岩纤维内部原料的稳定性,还有效减少了垃圾堆积问题,绿色环保。

  改性微球表面的氧化石墨烯片具有二维薄片纳米层状结构,比表面积大,柔韧性超强,且含有含氧官能团,利于带正电荷的氧化石墨烯片与带负电荷的环氧树脂之间的吸附而不易发生脱落。

  本发明在掺和料中也额外添加有氧化石墨烯片,氧化石墨烯片表面存在大量活性官能团,可参与水泥的水化进程,调控水泥水化产物,在氧化石墨烯片外表面形成致密网格结构,阻碍腐蚀离子的侵入,改善内部结构及界面过渡薄弱区,从而改善混凝土的抗弯折强度和抗压强度,且掺和料中还混有矿渣、钢渣、粉煤灰、废瓷砖粉和润滑油,矿渣、钢渣、粉煤灰、废瓷砖粉都是工业废料成本较低,使用性能跟水泥相当,在混凝土中混合矿渣、钢渣、粉煤灰和废瓷砖粉不仅可以降低建造成本,缓解温室效应,与润滑油协同作用,降低混凝土各组分之间的摩擦力,改善混凝土的易活性,减少用水量,提高混凝土的抗渗能力,具有较大的实用性。

  具体实施方式

  下面将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。

  实施例1

  1)原料准备;

  A.称取各组分原料;

  B.将掺和料置于球磨机中球磨1h,过150μm筛子,得到掺和料粉体;

  2)制备改性纤维;

  A.制备玄武岩粉末:将玄武岩置于冰醋酸中,以300r/min转速搅拌分散1h,抽滤,用无水乙醇洗涤3次,再用去离子水洗涤3次,于60℃条件下烘干,得到玄武岩粉末;

  B.制备纤维芯层:将废橡胶颗粒、玄武岩粉末、抗老化剂、促进剂充分混合并加热到1400℃,反应0.5h,熔融拉丝,得到一次纤维;

  C.合成改性纤维:将一次纤维置于乙酸中浸泡1h,加入环氧树脂、高岭土、蒙脱土、废弃滑石,以400r/min转速搅拌1h,升温至140℃,熔融拉丝,得到改性纤维;

  3)制备改性微球;

  A.将玻化微球置于氢氟酸中反应0.5h,取出,用无水乙醇冲洗3次,再用去离子水冲洗3次,在60℃条件下充分干燥,得到多孔微球;

  B.将多孔微球、氧化石墨烯片充分混合,加入高氯酸,与200r/min转速条件下搅拌0.5h,加入苯胺和催化剂,在22℃条件下反应20h,离心分离得到改性微球;

  C.将改性微球、改性纤维充分混合,置于硅烷偶联剂中浸泡4h,取出晾干,得到混合物A;

  4)制备混凝土砂浆:将水泥、砂石、掺和料在搅拌机中以80r/min转速搅拌4min,加入水和减水剂,以200r/min转速搅拌6min,加入混合物A和润滑油,以300/min转速搅拌10min,至砂浆不团结成块,得到混凝土砂浆;

  5)出料。

  一种高强度耐腐蚀的混凝土材料各原料组分如下:以重量份计,水泥500份、砂石400份、水200份、改性微球100份、改性纤维100份、硅烷偶联剂30份、减水剂80份、掺和料150份、润滑油50份。

  改性微球包括各原料组分如下:以重量份计,玻化微球80份、氧化石墨烯片20份、氢氟酸10份、高氯酸20份、苯胺12份、催化剂12份。

  改性纤维各原料组分如下:以重量份计,玄武岩60份、废橡胶颗粒25份、抗老化剂10份、促进剂10份、环氧树脂70份、高岭土15份、蒙脱土15份、废弃滑石15份。

  实施例2

  1)原料准备;

  称取各组分原料;

  将掺和料置于球磨机中球磨2h,过200μm筛子,得到掺和料粉体;

  2)制备改性纤维;

  A.制备玄武岩粉末:将玄武岩置于冰醋酸中,以400r/min转速搅拌分散1.5h,抽滤,用无水乙醇洗涤4次,再用去离子水洗涤4次,于70℃条件下烘干,得到玄武岩粉末;

  B.制备纤维芯层:将废橡胶颗粒、玄武岩粉末、抗老化剂、促进剂充分混合并加热到1500℃,反应0.7h,熔融拉丝,得到一次纤维;

  C.合成改性纤维:将一次纤维置于乙酸中浸泡1.5h,加入环氧树脂、高岭土、蒙脱土、废弃滑石,以500r/min转速搅拌1.5h,升温至150℃,熔融拉丝,得到改性纤维;

  3)制备改性微球;

  A.将玻化微球置于氢氟酸中反应0.7h,取出,用无水乙醇冲洗4次,再用去离子水冲洗4次,在70℃条件下充分干燥,得到多孔微球;

  B.将多孔微球、氧化石墨烯片充分混合,加入高氯酸,与250r/min转速条件下搅拌0.7h,加入苯胺和催化剂,在26℃条件下反应22h,离心分离得到改性微球;

  C.将改性微球、改性纤维充分混合,置于硅烷偶联剂中浸泡5h,取出晾干,得到混合物A;

  4)制备混凝土砂浆:将水泥、砂石、掺和料在搅拌机中以90r/min转速搅拌5min,加入水和减水剂,以300r/min转速搅拌7min,加入混合物A和润滑油,以400/min转速搅拌13min,至砂浆不团结成块,得到混凝土砂浆;

  5)出料。

  一种高强度耐腐蚀的混凝土材料各原料组分如下:以重量份计,水泥600份、砂石500份、水300份、改性微球150份、改性纤维150份、减水剂100份、掺和料200份、润滑油65份、硅烷偶联剂35份。

  改性微球包括各原料组分如下:以重量份计,玻化微球90份、氧化石墨烯片30份、氢氟酸12份、高氯酸25份、苯胺13份、催化剂13份。

  改性纤维各原料组分如下:以重量份计,玄武岩70份、废橡胶颗粒30份、抗老化剂15份、促进剂15份、环氧树脂75份、高岭土20份、蒙脱土20份、废弃滑石20份。

  实施例3

  1)原料准备;

  称取各组分原料;

  将掺和料置于球磨机中球磨3h,过250μm筛子,得到掺和料粉体;

  2)制备改性纤维;

  A.制备玄武岩粉末:将玄武岩置于冰醋酸中,以500r/min转速搅拌分散2h,抽滤,用无水乙醇洗涤5次,再用去离子水洗涤5次,于80℃条件下烘干,得到玄武岩粉末;

  B.制备纤维芯层:将废橡胶颗粒、玄武岩粉末、抗老化剂、促进剂充分混合并加热到1600℃,反应1h,熔融拉丝,得到一次纤维;

  C.合成改性纤维:将一次纤维置于乙酸中浸泡2h,加入环氧树脂、高岭土、蒙脱土、废弃滑石,以600r/min转速搅拌2h,升温至160℃,熔融拉丝,得到改性纤维;

  3)制备改性微球;

  A.将玻化微球置于氢氟酸中反应1h,取出,用无水乙醇冲洗5次,再用去离子水冲洗5次,在80℃条件下充分干燥,得到多孔微球;

  B.将多孔微球、氧化石墨烯片充分混合,加入高氯酸,与300r/min转速条件下搅拌1h,加入苯胺和催化剂,在30℃条件下反应24h,离心分离得到改性微球;

  C.将改性微球、改性纤维充分混合,置于硅烷偶联剂中浸泡6h,取出晾干,得到混合物A;

  4)制备混凝土砂浆:将水泥、砂石、掺和料在搅拌机中以100r/min转速搅拌6min,加入水和减水剂,以400r/min转速搅拌8min,加入混合物A和润滑油,以500/min转速搅拌15min,至砂浆不团结成块,得到混凝土砂浆;

  5)出料。

  一种高强度耐腐蚀的混凝土材料各原料组分如下:以重量份计,水泥800份、砂石600份、水400份、改性微球200份、改性纤维200份、硅烷偶联剂40份、减水剂120份、掺和料250份、润滑油80份。

  改性微球包括各原料组分如下:以重量份计,玻化微球100份、氧化石墨烯片40份、氢氟酸15份、高氯酸30份、苯胺14份、催化剂14份。

  改性纤维各原料组分如下:以重量份计,玄武岩80份、废橡胶颗粒35份、抗老化剂20份、促进剂20份、环氧树脂80份、高岭土25份、蒙脱土25份、废弃滑石25份。

  实施例4

  1)原料准备;

  称取各组分原料;

  将掺和料置于球磨机中球磨2h,过200μm筛子,得到掺和料粉体;

  2)制备改性微球;

  A.将玻化微球置于氢氟酸中反应0.7h,取出,用无水乙醇冲洗4次,再用去离子水冲洗4次,在70℃条件下充分干燥,得到多孔微球;

  B.将多孔微球、氧化石墨烯片充分混合,加入高氯酸,与250r/min转速条件下搅拌0.7h,加入苯胺和催化剂,在26℃条件下反应22h,离心分离得到改性微球;

  C.将改性微球置于硅烷偶联剂中浸泡5h,取出晾干,得到混合物A;

  3)制备混凝土砂浆:将水泥、砂石、掺和料在搅拌机中以90r/min转速搅拌5min,加入水和减水剂,以300r/min转速搅拌7min,加入混合物A和润滑油,以400/min转速搅拌13min,至砂浆不团结成块,得到混凝土砂浆;

  4)出料。

  一种高强度耐腐蚀的混凝土材料各原料组分如下:以重量份计,水泥600份、砂石500份、水300份、改性微球150份、改性纤维150份、硅烷偶联剂35份、减水剂100份、掺和料200份、润滑油65份。

  改性微球包括各原料组分如下:以重量份计,玻化微球90份、氧化石墨烯片30份、氢氟酸12份、高氯酸25份、苯胺13份、催化剂13份。

  实施例5

  1)原料准备;

  称取各组分原料;

  将掺和料置于球磨机中球磨2h,过200μm筛子,得到掺和料粉体;

  2)制备改性纤维;

  A.制备玄武岩粉末:将玄武岩置于冰醋酸中,以400r/min转速搅拌分散1.5h,抽滤,用无水乙醇洗涤4次,再用去离子水洗涤4次,于70℃条件下烘干,得到玄武岩粉末;

  B.制备纤维芯层:将废橡胶颗粒、玄武岩粉末、抗老化剂、促进剂充分混合并加热到1500℃,反应0.7h,熔融拉丝,得到一次纤维;

  C.合成改性纤维:将一次纤维置于乙酸中浸泡1.5h,加入环氧树脂、高岭土、蒙脱土、废弃滑石,以500r/min转速搅拌1.5h,升温至150℃,熔融拉丝,得到改性纤维;

  3)制备混凝土砂浆:将水泥、砂石、掺和料在搅拌机中以90r/min转速搅拌5min,加入水和减水剂,以300r/min转速搅拌7min,加入改性纤维和润滑油,以400/min转速搅拌13min,至砂浆不团结成块,得到混凝土砂浆;

  4)出料。

  一种高强度耐腐蚀的混凝土材料各原料组分如下:以重量份计,水泥600份、砂石500份、水300份、改性纤维150份、减水剂100份、掺和料200份、润滑油65份。

  改性纤维各原料组分如下:以重量份计,玄武岩70份、废橡胶颗粒30份、抗老化剂15份、促进剂15份、环氧树脂75份、高岭土20份、蒙脱土20份、废弃滑石20份。

  实施例6

  1)原料准备;

  称取各组分原料;

  将掺和料置于球磨机中球磨2h,过200μm筛子,得到掺和料粉体;

  2)制备改性纤维;

  A.制备玄武岩粉末:将玄武岩置于冰醋酸中,以400r/min转速搅拌分散1.5h,抽滤,用无水乙醇洗涤4次,再用去离子水洗涤4次,于70℃条件下烘干,得到玄武岩粉末;

  B.制备纤维芯层:将废橡胶颗粒、玄武岩粉末、抗老化剂、促进剂充分混合并加热到1500℃,反应0.7h,熔融拉丝,得到一次纤维;

  3)制备改性微球;

  A.将玻化微球置于氢氟酸中反应0.7h,取出,用无水乙醇冲洗4次,再用去离子水冲洗4次,在70℃条件下充分干燥,得到多孔微球;

  B.将多孔微球、氧化石墨烯片充分混合,加入高氯酸,与250r/min转速条件下搅拌0.7h,加入苯胺和催化剂,在26℃条件下反应22h,离心分离得到改性微球;

  C.将固体产物、一次纤维充分混合,置于硅烷偶联剂中浸泡5h,取出晾干,得到混合物A;

  4)制备混凝土砂浆:将水泥、砂石、掺和料在搅拌机中以90r/min转速搅拌5min,加入水和减水剂,以300r/min转速搅拌7min,加入混合物A和润滑油,以400/min转速搅拌13min,至砂浆不团结成块,得到混凝土砂浆;

  5)出料。

  一种高强度耐腐蚀的混凝土材料各原料组分如下:以重量份计,水泥600份、砂石500份、水300份、改性微球150份、改性纤维150份、减水剂100份、掺和料200份、润滑油65份、硅烷偶联剂35份。

  改性微球包括各原料组分如下:以重量份计,玻化微球90份、氧化石墨烯片30份、氢氟酸12份、高氯酸25份、苯胺13份、催化剂13份。

  一次纤维各原料组分如下:以重量份计,玄武岩70份、废橡胶颗粒30份、抗老化剂15份、促进剂15份。

  实施例7

  1)原料准备;

  称取各组分原料;

  将掺和料置于球磨机中球磨2h,过200μm筛子,得到掺和料粉体;

  2)制备改性纤维;

  A.制备玄武岩粉末:将玄武岩置于冰醋酸中,以400r/min转速搅拌分散1.5h,抽滤,用无水乙醇洗涤4次,再用去离子水洗涤4次,于70℃条件下烘干,得到玄武岩粉末;

  B.制备纤维芯层:将废橡胶颗粒、玄武岩粉末、抗老化剂、促进剂充分混合并加热到1500℃,反应0.7h,熔融拉丝,得到一次纤维;

  3)制备混凝土砂浆:将水泥、砂石、掺和料在搅拌机中以90r/min转速搅拌5min,加入水和减水剂,以300r/min转速搅拌7min,加入一次纤维和润滑油,以400/min转速搅拌13min,至砂浆不团结成块,得到混凝土砂浆;

  4)出料。

  一种高强度耐腐蚀的混凝土材料各原料组分如下:以重量份计,水泥600份、砂石500份、水300份、改性微球150份、改性纤维150份、减水剂100份、掺和料200份、润滑油65份。

  一次纤维各原料组分如下:以重量份计,玄武岩70份、废橡胶颗粒30份、抗老化剂15份、促进剂15份。

  实施例8

  1)原料准备;

  称取各组分原料;

  将掺和料置于球磨机中球磨2h,过200μm筛子,得到掺和料粉体;

  2)制备混凝土砂浆:将水泥、砂石、掺和料在搅拌机中以90r/min转速搅拌5min,加入水和减水剂,以300r/min转速搅拌7min,加入润滑油,以400/min转速搅拌13min,至砂浆不团结成块,得到混凝土砂浆;

  5)出料。

  一种高强度耐腐蚀的混凝土材料各原料组分如下:以重量份计,水泥600份、砂石500份、水300份、减水剂100份、掺和料200份、润滑油65份。

  实施例2与实施例4-8为对比实验,其中实施例4的混凝土样品中只添加了改性微球,将改性微球与水泥等组分原料搅拌,制备得到混凝土样品,实施例5中添加了改性纤维,将改性纤维与水泥等组分原料搅拌,制备得到混凝土样品,实施例6中的改性纤维只制备了纤维内层,并添加有改性微球,将纤维内层、改性纤维与水泥等组分原料搅拌,制备得到混凝土样品,实施例7中的改性纤维同样只制备了纤维内层,将纤维内层、与水泥等组分原料搅拌,制备得到混凝土样品,实施例8中制备的混凝土为空白试验,没有添加改性纤维和改性微球,直接将水泥等原料组分搅拌,制备得到混凝土样品,其余控制的参数均相同,对实施例1-8所得的混凝土样品进行实验,并绘制图表。

  实验:

  分别取实施例1-8中制得的混凝土样品装于正方体试模中,将正方体试模置于标准实验室空气中,在正方体试模上覆盖一层塑料膜,防止水分蒸发,养护24h,拆模,浸于水中养护备用。

  耐高温性能测试:将实施例1-8制得的混凝土样品标准养护28天后分别测试其抗压强度、抗弯折强度、氯离子扩散系数,再将样品置于高温炉中4h连续升温至900℃并恒温28天,观察混凝土样品呢变化。

  耐腐蚀性能测试:将实施例1-8中制得的混凝土样品分别加入到25%的硫酸溶液、45%的硫酸溶液、65%的硫酸溶液、55%的盐酸溶液、25%的氢氧化钠溶液中浸泡,每隔一定时间后将样品取出,于85℃条件下烘干,记录混凝土样品质量,再放入原溶液中浸泡,分析检测数据。

  检测结果如下:

  

  

  根据表中数据可知,实施例4的混凝土样品中只添加了改性微球,将改性微球与水泥等组分原料搅拌,制备得到的混凝土样品耐高温性能一般,从高温炉中取出的样品表面有明显裂纹,其余各项性能较传统混凝土样品有较大改善,实施例5中添加了改性纤维,将改性纤维与水泥等组分原料搅拌,制备得到的混凝土样品从高温炉中取出,混凝土表面无明显裂纹,耐高温性能优秀,抗腐蚀性能和氯离子扩散系数与实施例3对比,相差较大,但与传统混凝土样品相比,各项性能均有较大改善,实施例6中的改性纤维只制备了纤维内层,并添加有改性微球,将纤维内层、改性纤维与水泥等组分原料搅拌,制备得到的混凝土样品从高温炉中取出,混凝土样品表面有轻微裂纹,耐高温性能一般,抗压性能要优于实施例5、实施例7和实施例8,其余各项性能均一般,但与传统混凝土样品对比,各项性能均有所改善,实施例7中的改性纤维同样只制备了纤维内层,将纤维内层、与水泥等组分原料搅拌,制备得到的混凝土样品从高温炉中取出,混凝土样品表面有轻微裂纹,耐高温性能一般,抗弯能力不足,其余各项性能对比传统混凝土样品有较大改善,实施例8中制备的混凝土为空白试验,没有添加改性纤维和改性微球,直接将水泥等原料组分搅拌,制备得到的混凝土样品从高温炉中取出,混凝土样品出现熔化现象,各项性能均不太理想。将实施例1-8的实验数据进行对比,通过表中数据可以看出,实施例2制备得到的混凝土样品实验效果最好,制备得到的混凝土样品抗氯离子渗透性、抗压强度最高、抗弯强度、耐腐蚀性能、耐高温性能结果最为理想。

  通过以上数据和实验,我们可以得出以下结论:1、传统混凝土样品高温稳定性较差,力学性能不足,脆性大,易断裂,不耐腐蚀,本发明在传统混凝土配方的基础上添加了改性纤维和改性微球,有效提高了混凝土的力学性能和耐腐蚀性能,将氧化石墨烯片负载在玻化微球上,对玻化微球进行改性,改性后的玻化微球外有附着了一层改性纤维,改性玻化微球和改性纤维协同作用,进一步增加了混凝土的抗压强度和耐腐蚀性能。

  2、本发明中通过高氯酸、苯胺和催化剂硫酸铵的作用下发生聚合反应,Si-OH基团使得SiO2与聚合物分子之间产生强分子作用力,形成交联网格结构,将改性微球与氧化石墨烯片有效结合在一起,氧化石墨烯片因为硅烷偶联剂而带有氨丙基,氨丙基带正电荷,改性纤维内的环氧树脂带负电荷,氧化石墨烯片与环氧树脂之间通过静电吸附有效结合在一起,改性纤维内添加的废橡胶颗粒和环氧树脂协同作用,使得改性纤维具备一定的韧性,大大改善了混凝土的抗弯强度和耐高温性能。

  对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

《一种高强度耐腐蚀的混凝土材料及其制备方法.doc》
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