一种增韧抗渗型混凝土的制备工艺的制作方法

本发明涉及建筑材料，具体为一种增韧抗渗型混凝土的制备工艺。

背景技术：

1、混凝土由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称，水泥混凝土由于具有原料易得、施工方便、造价低廉等特点，应用于土木工程结构，并逐渐成为工程建设中使用最广泛、用量最大的工程材料之一。然而，混凝土作为一种脆性材料，与生俱来的韧性不佳、易碎裂的缺陷，制约了其应用。近年来，随着新材料的不断涌现，在轻骨料混凝土增韧减脆领域取得进展，如文献《水性环氧树脂改性桥梁混凝土增韧阻裂性能研究》报道了水性环氧树脂作为一种水溶性聚合物，不仅具有黏结力强、耐水、耐酸碱腐蚀、耐冲刷、抗渗性好等传统环氧树脂的特点，而且不含有机溶剂等污染物，将其应用于桥梁混凝土中，可以有效提高混凝土的弯拉强度与弯曲韧性。

技术实现思路

1、（一）解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种增韧抗渗型混凝土的制备工艺，该混凝土具有优异的韧性、抗渗性能。

3、（二）技术方案

4、为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种增韧抗渗型混凝土的制备工艺，包括以下步骤：

5、（1）将双酚a型环氧树脂加入反应器中，进行高速搅拌，再向其加入甲基丙烯酸和丙烯酸丁酯，然后再加入2-3g的氨水和少量水的混合溶液调节ph至7.5-8.5，在40-60℃下反应2-4h，反应后继续保温0.2-0.6h，得到水性环氧树脂；

6、（2）向二甲基甲酰胺溶剂中加入1.6-5.2g经过纯化的聚氨酯颗粒，在80-100℃下搅拌溶解6-8h，然后进行干燥，得到聚氨酯膜片；将甲基丙烯酸异硫氰酸酯加入到聚氨酯膜片中，通入氮气进行保护，再向其加入三乙胺，40-60℃下油浴8-12h，反应后乙腈洗涤、干燥，得到烯基化聚氨酯；

7、（3）向n,n-二甲基甲酰胺溶剂中加入烯基化硅橡胶和烯基化聚氨酯进行溶解，溶解后加入偶氮二异丁腈引发剂，在50-70℃下反应3-5h，反应后减压蒸馏除去溶剂，过滤、洗涤并干燥，得到硅橡胶-聚氨酯聚合物；

8、（4）将水性环氧树脂、硅橡胶-聚氨酯聚合物、氨基化碳纳米管、硅酸钠加水搅拌成泥状，搅拌均匀，得到混合浆料；

9、（5）向混合浆料中加入石子、水泥、钢纤维和水搅拌混合，得到增韧抗渗型混凝土。

10、优选的，所述（1）中双酚a型环氧树脂、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯的质量比为1.1-1.3:1:1.5-1.7。

11、优选的，所述（2）中聚氨酯颗粒、甲基丙烯酸异硫氰酸酯、聚氨酯膜片、三乙胺的质量比为1.5-1.8:2.1-2.5:1:0.02-0.04。

12、优选的，所述（3）中烯基化硅橡胶、烯基化聚氨酯、偶氮二异丁腈引发剂的质量比为1:1.3-1.6:0.04-0.06。

13、优选的，所述（3）中烯基化硅橡胶的制备方法为：向反应器中加入甲醇溶剂、阻聚剂二丁基羟基甲苯、催化剂氯铂酸的四氢呋喃溶液，二甲基二烯丙基氯化铵，超声分散20-30min，再加入硅橡胶，在50-70℃下反应3-5h，冷却、离心、洗涤，得到烯基化硅橡胶。

14、优选的，所述阻聚剂二丁基羟基甲苯、氯铂酸、二甲基二烯丙基氯化铵、硅橡胶的质量比为0.01-0.03:0.02-0.04:1:1.3-1.5。

15、优选的，所述（4）中水性环氧树脂、硅橡胶-聚氨酯聚合物、氨基化碳纳米管、硅酸钠的质量比2.1-2.5:1:1.6-1.8:2.5-2.8。

16、优选的，所述（5）中石子、水泥、钢纤维的质量比为2.3-2.6:1:1.8-2.2。

17、（三）有益的技术效果

18、本发明通过将水性环氧树脂、硅橡胶-聚氨酯聚合物、氨基化碳纳米管、硅酸钠加水搅拌成泥状，搅拌均匀，得到混合浆料；向混合浆料中加入石子、水泥、钢纤维和水搅拌混合，得到增韧抗渗型混凝土。

19、本发明将双酚a型环氧树脂和甲基丙烯酸和丙烯酸丁酯进行反应得到水性环氧树脂，水性环氧树脂在混凝土内部成膜后，包裹沙子和水泥颗粒，并和水泥各水化物进行连接，形成薄膜填充混凝土中的大孔隙，并形成相互交织的网络结构，可以对混凝土起到粘结作用，阻碍裂缝发展，提高混凝土韧性；硅橡胶-聚氨酯聚合物中的硅橡胶是一种优秀的防水材料加入混凝土中可以提高混凝土的抗渗性和耐水性；聚氨酯可以提高混凝土的韧性和硬化过程和硅橡胶起到协同作用共同抗渗并提高混凝土韧性；氨基化碳纳米管对混凝土的抗压和抗拉强度具有提高作用，从而提高混凝土的韧性；氨基化碳纳米管和聚氨酯的端羟基和水性环氧树脂的一端环氧基团进行开环反应，三者形成稳定的化学交联，进一步提高混凝土的韧性和抗渗性；本发明制备得到的增韧抗渗型混凝土具有较好的增韧、抗渗效果，且操作工艺简单、成本较低、适合大规模生产。

技术特征：

1.一种增韧抗渗型混凝土的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种增韧抗渗型混凝土的制备工艺，其特征在于，所述（1）中双酚a型环氧树脂、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯的质量比为1.1-1.3:1:1.5-1.7。

3.根据权利要求1所述的一种增韧抗渗型混凝土的制备工艺，其特征在于，所述（2）中聚氨酯颗粒、甲基丙烯酸异硫氰酸酯、聚氨酯膜片、三乙胺的质量比为1.5-1.8:2.1-2.5:1:0.02-0.04。

4.根据权利要求1所述的一种增韧抗渗型混凝土的制备工艺，其特征在于，所述（3）中烯基化硅橡胶、烯基化聚氨酯、偶氮二异丁腈引发剂的质量比为1:1.3-1.6:0.04-0.06。

5.根据权利要求1所述的一种增韧抗渗型混凝土的制备工艺，其特征在于，所述（3）中烯基化硅橡胶的制备方法为：向反应器中加入甲醇溶剂、阻聚剂二丁基羟基甲苯、催化剂氯铂酸的四氢呋喃溶液，二甲基二烯丙基氯化铵，超声分散20-30min，再加入硅橡胶，在50-70℃下反应3-5h，冷却、离心、洗涤，得到烯基化硅橡胶。

6.根据权利要求5所述的一种增韧抗渗型混凝土的制备工艺，其特征在于，所述阻聚剂二丁基羟基甲苯、氯铂酸、二甲基二烯丙基氯化铵、硅橡胶的质量比为0.01-0.03:0.02-0.04:1:1.3-1.5。

7.根据权利要求1所述的一种增韧抗渗型混凝土的制备工艺，其特征在于，所述（4）中水性环氧树脂、硅橡胶-聚氨酯聚合物、氨基化碳纳米管、硅酸钠的质量比2.1-2.5:1:1.6-1.8:2.5-2.8。

8.根据权利要求1所述的一种增韧抗渗型混凝土的制备工艺，其特征在于，所述（5）中石子、水泥、钢纤维的质量比为2.3-2.6:1:1.8-2.2。

技术总结
本发明涉及建筑材料技术领域，且公开了一种增韧抗渗型混凝土的制备工艺，将水性环氧树脂、硅橡胶‑聚氨酯聚合物、氨基化纳米管、硅酸钠加水搅拌成泥状，搅拌均匀，得到混合浆料；向混合浆料中加入石子、水泥、钢纤维和水搅拌混合，得到增韧抗渗型混凝土；本发明制备得到的增韧抗渗型混凝土具有较好的增韧、抗渗效果，且操作工艺简单、成本较低、适合大规模生产。

技术研发人员：陈秀飞,侯少航,李红梅,左明正
受保护的技术使用者：邢台天泉商品混凝土有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15