一種重質(zhì)高承載混凝土管樁及其制備方法
【專利說明】 一種重質(zhì)高承載混凝土管樁及其制備方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種重質(zhì)高承載混凝土管粧，尤其涉及一種重質(zhì)高承載混凝土管粧及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0003]混凝土結(jié)構(gòu)是應(yīng)用最為廣泛的結(jié)構(gòu)之一，我國有約70%的房屋建筑和50%的橋梁結(jié)構(gòu)采用了混凝土結(jié)構(gòu).隨著這些工程結(jié)構(gòu)使用時間的增長，混凝土材料和結(jié)構(gòu)的耐久性破壞越來越受到重視，許多工程結(jié)構(gòu)往往由于耐久性的原因引起使用功能退化甚至結(jié)構(gòu)破壞，給社會帶來了不必要的損失.混凝土碳化是混凝土重要的耐久性指標(biāo)之一，由于大氣中的二氧化碳和混凝土中的堿性物質(zhì)反應(yīng)，使得混凝土呈現(xiàn)中性化的過程即稱為混凝土的碳化，碳化使混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋失去鈍化膜的保護(hù)，極易使鋼筋生銹，進(jìn)而使結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞.隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，二氧化碳的排放量大增，在產(chǎn)生溫室效應(yīng)的同時，對混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性也產(chǎn)生了不利影響；
本發(fā)明想采用廢舊的橡膠粉作為改性填料，來降低混凝土的碳化，但是首先橡膠顆粒表面為非極性，水泥基體為極性，兩者相容性較差，在表面張力作用下，水泥漿體受到背離橡膠顆粒表面的張力，使橡膠與水泥漿結(jié)合面產(chǎn)生裂縫，這種裂縫使混凝土密實(shí)度降低，同時也給二氧化碳的侵入提供了更加便捷的通道，反而增強(qiáng)了碳化效果，因此要降低碳化，首先要對橡膠表面進(jìn)行改性處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)不足，提供了一種及其制備方法。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種重質(zhì)高承載混凝土管粧，它是由下述重量份的原料組成的:
聚酰亞胺1.3-2、重質(zhì)碳酸鈣10-19、磷酸二氫鋁3-7、鈦酸鉀0.1-0.2、聚乙烯吡咯烷酮1-2,η-甲基吡咯烷酮4-6、普通硅酸鹽水泥500-640、黃砂300-400、碎石200-300、聚羧酸減水劑7-15、聚乙烯蠟16-20、過氧化二苯甲酰0.1-0.2、馬來酸酐5_6、聚乙二醇單甲醚2_3、sp-80 0.7-2、廢舊橡膠粉50-70、聚乙烯醇0.1-0.2。
[0006]一種重質(zhì)高承載混凝土管粧的制備方法，包括以下步驟:
(1)將聚乙烯吡咯烷酮加入到2-3倍無水乙醇中，攪拌均勻后加入上述聚乙烯蠟重量的20-30%，升高溫度為50-60°C，加入聚乙烯醇，攪拌均勻，蒸餾脫乙醇，得改性聚乙烯蠟；
(2)將上述改性聚乙烯蠟、剩余的聚乙烯蠟混合，加入到混合料重量3-4倍的3號白油中，加入過氧化二苯甲酰、馬來酸酐，在130-140°C下保溫攪拌2-3小時，出料冷卻至常溫，加入到冷卻料重量2-3倍的丙酮中，充分?jǐn)嚢?，過濾，干燥，與聚乙二醇單甲醚混合，加入混合料重量1.8-2倍的3號白油，80-90°C下保溫攪拌3_4小時，抽濾，干燥，得乙氧基聚乙烯錯;
(3 )將磷酸二氫鋁加入到6 -10倍的水中，攪拌均勻，加入上述廢舊橡膠粉重量的20-30%、重質(zhì)碳酸鈣，80-90°C下保溫攪拌至水干，得復(fù)合填料；
(4)將上述聚酰亞胺加入到η-甲基吡咯烷酮中，攪拌均勻，送入60-70°C的水浴中，加入復(fù)合填料與剩余的廢舊橡膠粉，保溫攪拌20-30分鐘，冷卻出料，得橡膠液；
(5)將上述乙氧基聚乙烯蠟加入到10-12倍去離子水中，加入sp-80，攪拌均勻，加入橡膠液，在80-90 °C的水浴中保溫攪拌20-30分鐘，降低溫度為30-40 °C，加入三乙胺，繼續(xù)保溫攪拌1-2小時，出料冷卻，壓濾，烘干，得乙氧基化橡膠纖維；
(6)使用編制機(jī)械編制好鋼筋籠，鋼筋籠編制后裝入所需要類型的管粧模具中，制成鋼筋管粧模具；
(7)將乙氧基化橡膠纖維與剩余各原料混合，送入攪拌機(jī)中，加入適量水，攪拌均勻，注入到上述鋼筋管粧模具中，安裝好模具蓋，進(jìn)行張拉、離心，重質(zhì)高承載混凝土管粧成型，常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，控制恒溫溫度為75-85°C，養(yǎng)護(hù)時間為6-10小時，脫模，放入蒸壓釜，進(jìn)行高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，恒壓壓力為0.8-0.9Mpa，冷卻，即得所述重質(zhì)高承載混凝土管粧。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
本發(fā)明中的乙氧基聚乙烯蠟首先是聚乙烯蠟的分子鏈上與馬來酸酐分子形成聯(lián)掛結(jié)構(gòu)，從而在聚乙烯蠟分子鏈上引入極性基團(tuán)-C00H，然后與聚乙二醇單甲醚通過接枝改性在分子中引入的羧基進(jìn)行酯化反應(yīng)，酯化后在接枝蠟的側(cè)鏈引入了一定量的乙氧基，進(jìn)一步提高了聚乙烯蠟的親水性，有利于用表面活性劑對其進(jìn)行乳化，得到穩(wěn)定的蠟乳液，同時，馬來酸酐為極性分子，乙氧基化后的聚乙烯蠟也具有很好的表面極性，與橡膠液共混改性后，可以改善廢舊橡膠顆粒表面的非極性性，增強(qiáng)與水泥基體的相容性，降低表面的張力，使橡膠與水泥漿結(jié)合面更加密實(shí)，提高了成型混凝土的強(qiáng)度和抗性，從而阻止了二氧化碳的侵入，降低碳化效果，同時由于乙氧基化橡膠纖維的摻入可以有效改善混凝土內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)，形成大量封閉孔，從而阻止毛細(xì)孔形成連續(xù)貫通的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體系，形成一道“抗碳化帶”，對抑制二氧化碳的侵入起到了進(jìn)一步的增強(qiáng)效果，此外還可以減少混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)有害孔和缺陷含量，降低水化產(chǎn)物的堿性，促使低強(qiáng)度水化產(chǎn)物向高強(qiáng)度水化產(chǎn)物轉(zhuǎn)變；
本發(fā)明加入的管粧強(qiáng)度高，達(dá)到C80以上，質(zhì)重，單粧承載力高，抗彎性能好。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
實(shí)施例1:
一種重質(zhì)高承載混凝土管粧，它是由下述重量份的原料組成的:
聚酰亞胺1.3、重質(zhì)碳酸鈣19、磷酸二氫鋁3、鈦酸鉀0.2、聚乙烯吡咯烷酮l、n-甲基吡咯烷酮4、普通硅酸鹽水泥640、黃砂400、碎石300、聚羧酸減水劑15、聚乙烯蠟20、過氧化二苯甲酰0.2、馬來酸酐6、聚乙二醇單甲醚2、sp-80 0.7、廢舊橡膠粉70、聚乙烯醇0.2。
[0009]一種重質(zhì)高承載混凝土管粧的制備方法，包括以下步驟:
(1)將聚乙烯吡咯烷酮加入到2倍無水乙醇中，攪拌均勻后加入上述聚乙烯蠟重量的30%，升高溫度為60°C，加入聚乙烯醇，攪拌均勻，蒸餾脫乙醇，得改性聚乙烯蠟；
(2)將上述改性聚乙烯蠟、剩余的聚乙烯蠟混合，加入到混合料重量3倍的3號白油中，加入過氧化二苯甲酰、馬來酸酐，在140°C下保溫攪拌3小時，出料冷卻至常溫，加入到冷卻料重量2倍的丙酮中，充分?jǐn)嚢?，過濾，干燥，與聚乙二醇單甲醚混合，加入混合料重量1.8倍的3號白油，90°C下保溫攪拌3小時，抽濾，干燥，得乙氧基聚乙烯蠟；
(3)將磷酸二氫鋁加入到10倍的水中，攪拌均勻，加入上述廢舊橡膠粉重量的30%、重質(zhì)碳酸鈣，90°C下保溫攪拌至水干，得復(fù)合填料；
(4)將上述聚酰亞胺加入到η-甲基吡咯烷酮中，攪拌均勻，送入70°C的水浴中，加入復(fù)合填料與剩余的廢舊橡膠粉，保溫攪拌30分鐘，冷卻出料，得橡膠液；
(5)將上述乙氧基聚乙烯蠟加入到12倍去離子水中，加入sp-80，攪拌均勻，加入橡膠液，在90°C的水浴中保溫攪拌30分鐘，降低溫度為30°C，加入三乙胺，繼續(xù)保溫攪拌I小時，出料冷卻，壓濾，烘干，得乙氧基化橡膠纖維；
(6)使用編制機(jī)械編制好鋼筋籠，鋼筋籠編制后裝入所需要類型的管粧模具中，制成鋼筋管粧模具；
(7)將乙氧基化橡膠纖維與剩余各原料混合，送入攪拌機(jī)中，加入適量水，攪拌均勻，注入到上述鋼筋管粧模具中，安裝好模具蓋，進(jìn)行張拉、離心，重質(zhì)高承載混凝土管粧成型，常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，控制恒溫溫度為85°C，養(yǎng)護(hù)時間為10小時，脫模，放入蒸壓釜，進(jìn)行高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，恒壓壓力為0.9Mpa，冷卻，即得所述重質(zhì)高承載混凝土管粧。
[0010]
性能測試:
抗?jié)B檢測平均滲水壓力1.lmpa，平均滲水高度20mm ；
抗凍融循環(huán)達(dá)到500次以上；
抗硫酸鹽侵蝕性能達(dá)到K120以上；
抗壓強(qiáng)度為94.1MPa ;
氯離子擴(kuò)散系數(shù)為4.8X 10 ncm2/s，滲透性可忽略。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種重質(zhì)高承載混凝土管粧，其特征在于它是由下述重量份的原料組成的: 聚酰亞胺1.3-2、重質(zhì)碳酸鈣10-19、磷酸二氫鋁3-7、鈦酸鉀0.1-0.2、聚乙烯吡咯烷酮1-2,η-甲基吡咯烷酮4-6、普通硅酸鹽水泥500-640、黃砂300-400、碎石200-300、聚羧酸減水劑7-15、聚乙烯蠟16-20、過氧化二苯甲酰0.1-0.2、馬來酸酐5_6、聚乙二醇單甲醚2_3、sp-80 0.7-2、廢舊橡膠粉50-70、聚乙烯醇0.1-0.2。2.一種如權(quán)利要求1所述的重質(zhì)高承載混凝土管粧的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將聚乙烯吡咯烷酮加入到2-3倍無水乙醇中，攪拌均勻后加入上述聚乙烯蠟重量的20-30%，升高溫度為50-60°C，加入聚乙烯醇，攪拌均勻，蒸餾脫乙醇，得改性聚乙烯蠟； (2)將上述改性聚乙烯蠟、剩余的聚乙烯蠟混合，加入到混合料重量3-4倍的3號白油中，加入過氧化二苯甲酰、馬來酸酐，在130-140°C下保溫攪拌2-3小時，出料冷卻至常溫，加入到冷卻料重量2-3倍的丙酮中，充分?jǐn)嚢瑁^濾，干燥，與聚乙二醇單甲醚混合，加入混合料重量1.8-2倍的3號白油，80-90°C下保溫攪拌3_4小時，抽濾，干燥，得乙氧基聚乙烯錯; (3 )將磷酸二氫鋁加入到6 -10倍的水中，攪拌均勻，加入上述廢舊橡膠粉重量的20-30%、重質(zhì)碳酸鈣，80-90°C下保溫攪拌至水干，得復(fù)合填料； (4)將上述聚酰亞胺加入到η-甲基吡咯烷酮中，攪拌均勻，送入60-70°C的水浴中，加入復(fù)合填料與剩余的廢舊橡膠粉，保溫攪拌20-30分鐘，冷卻出料，得橡膠液； (5)將上述乙氧基聚乙烯蠟加入到10-12倍去離子水中，加入sp-80，攪拌均勻，加入橡膠液，在80-90°C的水浴中保溫攪拌20-30分鐘，降低溫度為30-40°C，加入三乙胺，繼續(xù)保溫攪拌1-2小時，出料冷卻，壓濾，烘干，得乙氧基化橡膠纖維； (6)使用編制機(jī)械編制好鋼筋籠，鋼筋籠編制后裝入所需要類型的管粧模具中，制成鋼筋管粧模具； (7)將乙氧基化橡膠纖維與剩余各原料混合，送入攪拌機(jī)中，加入適量水，攪拌均勻，注入到上述鋼筋管粧模具中，安裝好模具蓋，進(jìn)行張拉、離心，重質(zhì)高承載混凝土管粧成型，常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，控制恒溫溫度為75-85°C，養(yǎng)護(hù)時間為6-10小時，脫模，放入蒸壓釜，進(jìn)行高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，恒壓壓力為0.8-0.9Mpa，冷卻，即得所述重質(zhì)高承載混凝土管粧。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種重質(zhì)高承載混凝土管樁，由下述重量份的原料組成：聚酰亞胺1.3-2、重質(zhì)碳酸鈣10-19、磷酸二氫鋁3-7、鈦酸鉀0.1-0.2、聚乙烯吡咯烷酮1-2、n-甲基吡咯烷酮4-6、普通硅酸鹽水泥500-640、黃砂300-400、碎石200-300、聚羧酸減水劑7-15、聚乙烯蠟16-20、過氧化二苯甲酰0.1-0.2、馬來酸酐5-6、聚乙二醇單甲醚2-3、sp-80？0.7-2、廢舊橡膠粉50-70、聚乙烯醇0.1-0.2，本發(fā)明可以減少混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)有害孔和缺陷含量,降低水化產(chǎn)物的堿性，促使低強(qiáng)度水化產(chǎn)物向高強(qiáng)度水化產(chǎn)物轉(zhuǎn)變。
【IPC分類】C08F255/02, C08G81/02, C04B28/04, C04B24/28
【公開號】CN105036646
【申請?zhí)枴緾N201510405564
【發(fā)明人】王賀亮, 王閏年, 王品章, 梅玉強(qiáng), 張國恒, 張梅, 汝丁丁, 王浩飛
【申請人】阜陽三環(huán)管樁有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月9日