本發(fā)明涉及混凝土技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種耐火混凝土。
背景技術(shù):
混凝土是全世界用量最多的人造材料,同時(shí)也是最為重要的建筑結(jié)構(gòu)用材料,其在高溫下的安全性越來(lái)越受到世界各國(guó)的普遍關(guān)注。傳統(tǒng)硅酸鹽水泥混凝土的耐高溫、耐火性能并不理想。在火災(zāi)的高溫作用下,混凝土材料各方面性質(zhì)的改變使得構(gòu)件和結(jié)構(gòu)內(nèi)部發(fā)生應(yīng)力重分布,從而降低結(jié)構(gòu)構(gòu)件的性能,危及整體結(jié)構(gòu)的安全?;馂?zāi)下,隨著溫度的升高混凝土內(nèi)的材料成分會(huì)因高溫發(fā)生反應(yīng)而變化,從而直接影響混凝土的力學(xué)性能和熱工性能。因此,在增加混凝土耐火性能的同時(shí),還需要保證混凝土的機(jī)械性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提出了一種耐火混凝土,本發(fā)明耐火性能好,機(jī)械性能好。
本發(fā)明提出的一種耐火混凝土,其原料按重量份包括:?;郀t礦渣100-120份,鉀水玻璃8-12份,氫氧化鈉4-6份,硅酸鹽水泥80-100份,粉煤灰30-70份,河砂100-150份,石子200-250份,改性碳纖維布2-5份,膨脹珍珠巖8-15份,硅橡膠膠粉2-4份,改性聚乙二醇6000 10-15份,環(huán)氧樹(shù)脂乳液2-3份,亞甲基雙萘磺酸二鈉1-2份,木質(zhì)素磺酸鈉0.5-1.5份,水65-75份。
優(yōu)選地,鉀水玻璃的細(xì)度模數(shù)為1.0-1.5。
優(yōu)選地,河砂的粒徑為0.25-0.35mm,石子的粒徑為10-20mm。
優(yōu)選地,在改性碳纖維布的制備過(guò)程中,將清洗后,干燥的碳纖維布浸潤(rùn)在硝酸中,升溫至50-60℃,保溫5-6h,然后取出處理后的碳纖維,用水洗滌至洗滌液的pH=6-7,升溫至80-90℃,干燥得到改性碳纖維布,其中,碳纖維布和硝酸的重量體積(g/ml)比為1:30-50。
優(yōu)選地,膨脹珍珠巖的粒徑為0.15-0.25mm,橡膠膠粉的粒徑為0.1-0.2mm。
優(yōu)選地,在改性聚乙二醇6000的制備過(guò)程中,將聚乙二醇6000加入水中混勻,以1-3ml/min的速度滴加四氯化硅,滴加過(guò)程中不斷攪拌,然后靜置2-4h,升溫至60-80℃,干燥4-5天,粉碎至100-200目得到改性聚乙二醇6000。
優(yōu)選地,在改性聚乙二醇6000的制備過(guò)程中,聚乙二醇6000和水的重量體積(g/ml)比為1-2:3-7。
優(yōu)選地,在改性聚乙二醇6000的制備過(guò)程中,聚乙二醇6000和四氯化硅的重量比為1-2:0.8-2。
本發(fā)明的制備工藝如下:將環(huán)氧樹(shù)脂乳液、亞甲基雙萘磺酸二鈉、木質(zhì)素磺酸鈉加入以木質(zhì)素磺酸鈉重量為基準(zhǔn)10倍的水混勻得到物料A;將鉀水玻璃、氫氧化鈉混勻,加入粒化高爐礦渣混勻,然后加入以?;郀t礦渣重量為基準(zhǔn)0.35倍的水混勻得到物料B;將硅酸鹽水泥、粉煤灰、河砂、石子、膨脹珍珠巖、硅橡膠膠粉、改性聚乙二醇6000和物料B加入物料A中混勻,加入剩余的水混勻得到物料C;將物料C包覆于改性碳纖維布表面,成模,養(yǎng)護(hù)得到耐火混凝土。
本發(fā)明選用?;郀t礦渣、鉀水玻璃、氫氧化鈉配合得到堿礦渣凝膠材料,具有良好耐高溫性能和機(jī)械性能,與硅酸鹽水泥相互配合,可以大大增加本發(fā)明的耐火性能,并且能增加本發(fā)明在受熱時(shí)的機(jī)械性能,防止混凝土的坍塌;碳纖維具有良好的機(jī)械性能和耐高溫性能,并且在無(wú)氧條件下,其耐高溫性能更優(yōu)異,用硝酸對(duì)碳纖維進(jìn)行改性,使得碳纖維表面變得粗糙,并且使得碳纖維表面暴露大量羥基,表面粗糙的碳纖維和水泥能更好的粘結(jié),并且碳纖維表面的羥基可與水泥中的羥基發(fā)生鍵合,在環(huán)氧樹(shù)脂乳液的作用下,進(jìn)一步促進(jìn)碳纖維和硅酸鹽水泥相粘結(jié),并與?;郀t礦渣、鉀水玻璃、氫氧化鈉相互混合,大大增加本發(fā)明的耐火性能,增加本發(fā)明在受熱時(shí)的機(jī)械性能,防止混凝土坍塌;用四氯化硅與聚乙二醇6000的水溶液反應(yīng)生成二氧化硅,將聚乙二醇6000包覆在二氧化硅中得到改性聚乙二醇6000,使聚乙二醇6000與各物質(zhì)均勻分散,聚乙二醇6000為相變改性聚乙二醇6000,具有在維持自身溫度保持不變的情況下完成物理狀態(tài)轉(zhuǎn)變的能力,且轉(zhuǎn)變過(guò)程中吸收或釋放的潛熱相當(dāng)大,從而可以大大降低升溫速率,從而達(dá)到增加本發(fā)明耐火的性能;改性聚乙二醇6000和改性碳纖維布、膨脹珍珠巖、硅橡膠膠粉、粉煤灰、河砂、石子相互配合,可以進(jìn)一步增加本發(fā)明的耐火性能和機(jī)械性能,亞甲基雙萘磺酸二鈉和木質(zhì)素磺酸鈉為減水劑可進(jìn)一步增加本發(fā)明的機(jī)械性能。
具體實(shí)施方式
下面,通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1
一種耐火混凝土,其原料按重量份包括:?;郀t礦渣110份,鉀水玻璃10份,氫氧化鈉5份,硅酸鹽水泥90份,粉煤灰50份,河砂125份,石子225份,改性碳纖維布3.5份,膨脹珍珠巖12份,硅橡膠膠粉3份,改性聚乙二醇6000 13份,環(huán)氧樹(shù)脂乳液2.5份,亞甲基雙萘磺酸二鈉1.5份,木質(zhì)素磺酸鈉1份,水70份。
實(shí)施例2
一種耐火混凝土,其原料按重量份包括:?;郀t礦渣100份,細(xì)度模數(shù)為1.5的鉀水玻璃8份,氫氧化鈉6份,硅酸鹽水泥80份,粉煤灰70份,粒徑為0.35mm的河砂150份,粒徑為10mm的石子250份,改性碳纖維布2份,粒徑為0.25mm的膨脹珍珠巖8份,粒徑為0.2mm的硅橡膠膠粉2份,改性聚乙二醇6000 15份,環(huán)氧樹(shù)脂乳液2份,亞甲基雙萘磺酸二鈉2份,木質(zhì)素磺酸鈉0.5份,水75份。
實(shí)施例3
一種耐火混凝土,其原料按重量份包括:?;郀t礦渣120份,細(xì)度模數(shù)為1.0的鉀水玻璃12份,氫氧化鈉4份,硅酸鹽水泥100份,粉煤灰30份,粒徑為0.25mm的河砂100份,粒徑為20mm的石子200份,改性碳纖維布5份,粒徑為0.15mm的膨脹珍珠巖15份,粒徑為0.1mm的硅橡膠膠粉4份,改性聚乙二醇6000 10份,環(huán)氧樹(shù)脂乳液3份,亞甲基雙萘磺酸二鈉1份,木質(zhì)素磺酸鈉1.5份,水65份;
其中,在改性碳纖維布的制備過(guò)程中,將清洗后,干燥的碳纖維布浸潤(rùn)在硝酸中,升溫至60℃,保溫5h,然后取出處理后的碳纖維,用水洗滌至洗滌液的pH=7,升溫至80℃,干燥得到改性碳纖維布,其中,碳纖維布和硝酸的重量體積(g/ml)比為1:50。
實(shí)施例4
一種耐火混凝土,其原料按重量份包括:粒化高爐礦渣105份,細(xì)度模數(shù)為1.3的鉀水玻璃8.5份,氫氧化鈉5.5份,硅酸鹽水泥85份,粉煤灰60份,粒徑為0.35mm的河砂130份,粒徑為12mm的石子230份,改性碳纖維布3份,粒徑為0.25mm的膨脹珍珠巖10份,粒徑為0.2mm的硅橡膠膠粉2.5份,改性聚乙二醇6000 14份,環(huán)氧樹(shù)脂乳液2.3份,亞甲基雙萘磺酸二鈉1.8份,木質(zhì)素磺酸鈉0.8份,水73份;
其中,在改性碳纖維布的制備過(guò)程中,將清洗后,干燥的碳纖維布浸潤(rùn)在硝酸中,升溫至50℃,保溫6h,然后取出處理后的碳纖維,用水洗滌至洗滌液的pH=6,升溫至90℃,干燥得到改性碳纖維布,其中,碳纖維布和硝酸的重量體積(g/ml)比為1:30;
在改性聚乙二醇6000的制備過(guò)程中,將聚乙二醇6000加入水中混勻,以3ml/min的速度滴加四氯化硅,滴加過(guò)程中不斷攪拌,然后靜置2h,升溫至80℃,干燥4天,粉碎至200目得到改性聚乙二醇6000,其中,聚乙二醇6000和水的重量體積(g/ml)比為1:7,聚乙二醇6000和四氯化硅的重量比為1:2。
實(shí)施例5
一種耐火混凝土,其原料按重量份包括:?;郀t礦渣115份,細(xì)度模數(shù)為1.1的鉀水玻璃11.5份,氫氧化鈉4.5份,硅酸鹽水泥95份,粉煤灰40份,粒徑為0.25mm的河砂120份,粒徑為18mm的石子220份,改性碳纖維布4份,粒徑為0.15mm的膨脹珍珠巖13份,粒徑為0.1mm的硅橡膠膠粉3.5份,改性聚乙二醇6000 12份,環(huán)氧樹(shù)脂乳液2.7份,亞甲基雙萘磺酸二鈉1.2份,木質(zhì)素磺酸鈉1.2份,水67份;
其中,在改性碳纖維布的制備過(guò)程中,將清洗后,干燥的碳纖維布浸潤(rùn)在硝酸中,升溫至55℃,保溫5.5h,然后取出處理后的碳纖維,用水洗滌至洗滌液的pH=6.5,升溫至85℃,干燥得到改性碳纖維布,其中,碳纖維布和硝酸的重量體積(g/ml)比為1:40;
在改性聚乙二醇6000的制備過(guò)程中,將聚乙二醇6000加入水中混勻,以1ml/min的速度滴加四氯化硅,滴加過(guò)程中不斷攪拌,然后靜置4h,升溫至60℃,干燥5天,粉碎至100目得到改性聚乙二醇6000,其中,聚乙二醇6000和水的重量體積(g/ml)比為2:3,聚乙二醇6000和四氯化硅的重量比為2:0.8。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。