本發(fā)明屬于混凝土加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種玄武巖纖維混凝土及其制備方法。

背景技術(shù)：

混凝土通常是以水泥作凝膠材料，砂、石作集料，與水（可含外加劑和摻合劑）按一定比例配合，經(jīng)攪拌而得的水泥混凝土，也稱普通混凝土，它具有易成型、能耗低、耐久性好，價(jià)格便宜以及與鋼材結(jié)合可制成各種承重機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，是當(dāng)代最廣泛的建筑材料，對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展起著十分重要的作用，作為混凝土必須添加料之一的集料用量大，天然集料過度開采，使之質(zhì)量也無法滿足現(xiàn)有混凝土生產(chǎn)的需求，目前混凝土還存在強(qiáng)度差、抗凍性低，干燥收縮大，易發(fā)生開裂等不足，因此，如何以新型材料來提高混凝土性能，以滿足高質(zhì)量建設(shè)工程的需求成為本領(lǐng)域急需解決的技術(shù)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的問題，提供了一種玄武巖纖維混凝土及其制備方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種玄武巖纖維混凝土的制備方法，所述玄武巖纖維在混凝土中以高聚纖維形式存在，具體包括以下步驟：

（1）準(zhǔn)備以下重量份原料：水泥180-200份、礦粉140-160份、粉煤灰80-100份、粗集料1000-1050份、水180-200份、減水劑6-8份、鋼筋防銹劑8-10份、膨脹劑20-30份、炭黑1-7份、玄武巖高聚纖維350-380份、廢塑料260-300份、芳香族環(huán)氧化合物10-18份、聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯接枝馬來酸酐2-7份、富馬來酸酐接枝聚乙烯2-7份；

（2）將玄武巖高聚纖維、廢塑料、芳香族環(huán)氧化合物、聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯接枝馬來酸酐和富馬來酸酐接枝聚乙烯混合造粒，備用；

（3）將粉煤灰和礦粉在質(zhì)量濃度為0.1%的氯化鐵和0.05%氯化鈣復(fù)合溶液中浸泡4-6小時(shí)，取出后在45-50℃的條件下烘干，備用；

（4）將步驟（2）、（3）中所得材料與剩余原料攪拌8-10分鐘，混勻即得。

作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述玄武巖高聚纖維的制備方法為：將玄武巖纖維放到質(zhì)量濃度為6-8%的氫氧化鈉溶液中浸泡30-40分鐘，取出后在240-280℃的條件下烘干15-20分鐘；將烘干后的玄武巖纖維放到相當(dāng)于其重量兩倍的質(zhì)量濃度為45-50%的高聚乙烯乳液中，再加入相當(dāng)于玄武巖纖維重量8%的過氧化二苯甲酰、2%的三氟甲基磺酸酐、1%亞麻油，在26-28個(gè)大氣壓作用下，制得無機(jī)高分子聚合物；然后將無極高分子聚合物用質(zhì)量濃度為6-8%的氫氧化鈉溶液進(jìn)行表面處理，用去離子水沖洗后烘干即得。

作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述水泥為普通硅酸鹽水泥；所述礦粉為粒度為200-240目的鐵粉；所述粉煤灰的粒度為80-160目；所述芳香族環(huán)氧化合物為芳香族α-羥基酮化合物；所述粗集料的表現(xiàn)密度大于2500kg/m3，堆積密度大于1350kg/m3；所述減水劑為聚羧酸系減水劑；所述鋼筋防銹劑為含有氨基酯類阻銹劑或含有亞硝基鹽類阻銹劑中的一種；所述炭黑為微米級(jí)炭黑；所述廢塑料為廢塑料pe或pp。

作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述膨脹劑的減水率為20-25%，泌水率為15-18%、含氣量為1.9-2.2%、抗?jié)B等級(jí)為p25，3天抗壓強(qiáng)度比為180-185、7天抗壓強(qiáng)度比為168-172、3天抗壓強(qiáng)度比為150-155，收縮率比為95%。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明中利用玄武巖高聚纖維與部分原料制成顆粒，代替混凝土中細(xì)集料的組分，然后對(duì)組分粉煤灰和礦粉進(jìn)行處理，與混凝土其他原料組分協(xié)同作用，能夠有效填充混凝土中的毛細(xì)孔和裂縫，玄武巖高聚纖維顆粒能有效緩沖鐵粉對(duì)水泥密度形成的影響，從而具有易成型特點(diǎn)、能與鋼材結(jié)合可制成各種承重機(jī)構(gòu)；各組分原料的合理配比，能夠降低鐵的氧化速度，延長水泥的存放時(shí)間，減少細(xì)集料的使用，利用新材料能夠增強(qiáng)水泥使用性能的同時(shí)為水泥增加新的原料選擇。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種玄武巖纖維混凝土的制備方法，所述玄武巖纖維在混凝土中以高聚纖維形式存在，具體包括以下步驟：

（1）準(zhǔn)備以下重量份原料：水泥190份、礦粉150份、粉煤灰90份、粗集料1030份、水190份、減水劑7份、鋼筋防銹劑9份、膨脹劑25份、炭黑5份、玄武巖高聚纖維360份、廢塑料280份、芳香族環(huán)氧化合物14份、聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯接枝馬來酸酐4份、富馬來酸酐接枝聚乙烯4份；

（2）將玄武巖高聚纖維、廢塑料、芳香族環(huán)氧化合物、聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯接枝馬來酸酐和富馬來酸酐接枝聚乙烯混合造粒，備用；

（3）將粉煤灰和礦粉在質(zhì)量濃度為0.1%的氯化鐵和0.05%氯化鈣復(fù)合溶液中浸泡4-6小時(shí)，取出后在45-50℃的條件下烘干，備用；

（4）將步驟（2）、（3）中所得材料與剩余原料攪拌8-10分鐘，混勻即得。

其中，所述玄武巖高聚纖維的制備方法為：將玄武巖纖維放到質(zhì)量濃度為7%的氫氧化鈉溶液中浸泡35分鐘，取出后在260℃的條件下烘干18分鐘；將烘干后的玄武巖纖維放到相當(dāng)于其重量兩倍的質(zhì)量濃度為48%的高聚乙烯乳液中，再加入相當(dāng)于玄武巖纖維重量8%的過氧化二苯甲酰、2%的三氟甲基磺酸酐、1%亞麻油，在26-28個(gè)大氣壓作用下，制得無機(jī)高分子聚合物；然后將無極高分子聚合物用質(zhì)量濃度為6-8%的氫氧化鈉溶液進(jìn)行表面處理，用去離子水沖洗后烘干即得。

其中，所述水泥為普通硅酸鹽水泥；所述礦粉為粒度為200-240目的鐵粉；所述粉煤灰的粒度為80-160目；所述芳香族環(huán)氧化合物為芳香族α-羥基酮化合物；所述粗集料的表現(xiàn)密度大于2500kg/m3，堆積密度大于1350kg/m3；所述減水劑為聚羧酸系減水劑；所述鋼筋防銹劑為含有氨基酯類阻銹劑或含有亞硝基鹽類阻銹劑中的一種；所述炭黑為微米級(jí)炭黑；所述廢塑料為廢塑料pe或pp。

其中，所述膨脹劑的減水率為20-25%，泌水率為15-18%、含氣量為1.9-2.2%、抗?jié)B等級(jí)為p25，3天抗壓強(qiáng)度比為180-185、7天抗壓強(qiáng)度比為168-172、3天抗壓強(qiáng)度比為150-155，收縮率比為95%。

對(duì)上述實(shí)施例所得混凝土檢測(cè)，得到以下指標(biāo)：

導(dǎo)熱系數(shù)（平均溫度25±2℃）：0.068w/（m·k）；和易性良好，施工性能及強(qiáng)度滿足施工要求；耐高溫、和墻面緊密粘結(jié)、無縫；抗沖擊次數(shù)（28d）：52次。

實(shí)施例2

一種玄武巖纖維混凝土的制備方法，所述原料為：水泥180份、礦粉160份、粉煤灰80份、粗集料1050份、水180份、減水劑6份、鋼筋防銹劑8份、膨脹劑20份、炭黑7份、玄武巖高聚纖維350份、廢塑料300份、芳香族環(huán)氧化合物10份、聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯接枝馬來酸酐7份、富馬來酸酐接枝聚乙烯2份；其余部分與實(shí)施例1中相同。

對(duì)上述實(shí)施例所得混凝土檢測(cè)，得到以下指標(biāo)：

導(dǎo)熱系數(shù)（平均溫度25±2℃）：0.073w/（m·k）；和易性良好，施工性能及強(qiáng)度滿足施工要求；耐高溫、和墻面緊密粘結(jié)、無縫；抗沖擊次數(shù)（28d）：51次。

實(shí)施例3

一種玄武巖纖維混凝土的制備方法，所述原料為：水泥200份、礦粉140份、粉煤灰100份、粗集料1000份、水200份、減水劑8份、鋼筋防銹劑10份、膨脹劑30份、炭黑1份、玄武巖高聚纖維380份、廢塑料260份、芳香族環(huán)氧化合物18份、聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯接枝馬來酸酐2份、富馬來酸酐接枝聚乙烯7份；其余部分與實(shí)施例1中相同。

對(duì)上述實(shí)施例所得混凝土檢測(cè)，得到以下指標(biāo)：

導(dǎo)熱系數(shù)（平均溫度25±2℃）：0.072w/（m·k）；和易性良好，施工性能及強(qiáng)度滿足施工要求；耐高溫、和墻面緊密粘結(jié)、無縫；抗沖擊次數(shù)（28d）：54次。

設(shè)置對(duì)照組1，所述原料為水泥190份、礦粉150份、粉煤灰90份、細(xì)集料700份、粗集料1030份、水190份、減水劑7份、鋼筋防銹劑9份、膨脹劑25份、炭黑5份，其余內(nèi)容與實(shí)施例1相同。

對(duì)上述對(duì)照組所得混凝土檢測(cè)，得到以下指標(biāo)：

導(dǎo)熱系數(shù)（平均溫度25±2℃）：0.064w/（m·k）；和易性良好，施工性能及強(qiáng)度滿足施工要求；耐高溫、和墻面緊密粘結(jié)、無縫；抗沖擊次數(shù)（28d）：47次。

設(shè)置對(duì)照組2，所述原料與實(shí)施例1中相同，制備時(shí)將各原料按相應(yīng)配比混合得到；

對(duì)上述對(duì)照組所得混凝土檢測(cè)，得到以下指標(biāo)：

導(dǎo)熱系數(shù)（平均溫度25±2℃）：0.049w/（m·k）；和易性一般，施工性能及強(qiáng)度無法滿足施工要求；抗沖擊次數(shù)（28d）：18次。

通過實(shí)施例1-3與對(duì)照組1對(duì)比，可知對(duì)照組1與實(shí)施例1-3均可滿足施工的基本要求，在此基礎(chǔ)上，具有較好的導(dǎo)熱系數(shù)和抗沖擊次數(shù)，說明本發(fā)明中混凝土能增強(qiáng)建筑物的保溫性、強(qiáng)度和抗震性；而對(duì)照組2中將各原料簡單的混合，使鐵粉容易直接氧化，同時(shí)玄武巖纖維起不到相應(yīng)的作用，因此無法保證工地施工性能。