一种基于elementi耐高温混凝土的制备方法与流程

本发明属于混凝土改性制备领域，具体涉及一种基于elementi耐高温混凝土的制备方法。

背景技术：

1、目前grc(玻璃纤维增强混凝土)行业普遍使用的是硅酸盐水泥基或硫铝酸盐水泥基的混凝土作为生产的主要原材料，因其具有成本较低、操作容易等等优势，但随着产品的升级迭代，原有的操作模式已经无法满足更高品质及使用要求。如在热工设备、工业窑炉和受高温作用的结构物中，需要耐高温性能的混凝土，其产品要求grc的产品能够在200到500摄氏度的温度环境下长期使用，而大多工厂还是使用旧的操作模式及配方比例(例如增加耐高温纤维的使用等)，出现了多种严重品质问题(例如高温下混凝土的开裂、高温粉化和变形等)。

2、因此，研究一种在具有耐高温性能的同时，本身不开裂分化且仍然能保持较高力学性能的耐高温混凝土，具有实际应用价值。

技术实现思路

1、根据现有技术的不足，本发明通过对cas膨胀剂进行交联改性得到交联硫酸铝钙cas膨胀剂，使得cas膨胀剂获得具有耐高温硅氧键结构，再将其应用于混凝土的制备中，不仅提高了混凝土的耐高温性能，而且共价交联形成的网络结构，使得混凝土在耐高温下仍能保持良好的抗压、抗折和抗冲击强度，用于解决背景技术中提出的问题。具体地，本发明的技术方案包括以下内容：

2、一种基于elementi耐高温混凝土，所述耐高温混凝土包括以下重量份原料：

3、20～30份丙烯酸乳液、30～40份硫铝酸盐水泥、15～20份交联硫酸铝钙cas膨胀剂、5～10份硬石膏、5～10份石英砂、20～25份莫来石骨料、10～15份重晶石骨料、0.2～0.5份防水剂、0.1～0.4份增稠剂、0.5～1份消泡剂、1～1.5份减水剂、2～5份纳米级玻璃纤维和3～5份玄武岩纤维。

4、优选地，所述所述混凝土包括以下重量份原料：

5、20份丙烯酸乳液、30份硫铝酸盐水泥、20份交联硫酸铝钙cas膨胀剂、10份硬石膏、10份石英砂、20份莫来石骨料、10份重晶石骨料、0.2份防水剂、0.1份增稠剂、0.5份消泡剂、1份减水剂、2份纳米级玻璃纤维和3份玄武岩纤维。

6、进一步地，所述硫铝酸盐水泥为42.5标号的硫铝酸盐水泥。

7、进一步地，所述交联硫酸铝钙cas膨胀剂的制备方法包括以下步骤：

8、硅烷偶联剂：乙醇：去离子水按照质量比1：2：5进行混合，然后加热至40～50℃反应4h，经减压蒸馏去除乙醇和水后，加入与所述硅烷偶联剂等质量的羟基丙烯酸酯聚合物混合形成反应液，向所述反应液加入无机碱后，加热至90～110℃反应得到反应物1；

9、硫酸钙经铵盐溶液溶解后与等质量的所述反应物1混合搅拌10～12h，在55℃下真空干燥16～18h得到反应物2；

10、所述反应物2与氧化铝、氧化钙和含硼物质混合并经粉磨得生料，所述生料压成料饼后经煅烧和冷却至室温，得到所述交联硫酸铝钙cas膨胀剂。

11、进一步地，所述硅烷偶联剂为含有酯基结构的硅烷偶联剂，所述含有酯基结构的硅烷偶联剂包括kh-570。

12、进一步地，所述羟基丙烯酸酯聚合物的制备方法包括以下步骤：

13、羟基丙烯酸酯单体与过硫酸铵混合后加入二甲基亚砜形成反应体系，将所述反应体系升温至60～80℃后反应3～4h，得到所述羟基丙烯酸酯聚合物；

14、所述过硫酸铵的加入量为所述羟基丙烯酸酯单体重量的0.01～0.02倍，所述二甲基亚砜的加入量为所述羟基丙烯酸酯单体质量的1～2倍。

15、进一步地，所述羟基丙烯酸酯单体包括丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟丙酯。

16、进一步地，所述铵盐溶液包括氯化铵。

17、进一步地，所述反应物2：氧化铝：氧化钙的质量比为1：3：3，所述含硼化合物的使用量为所述所述反应物2、氧化铝和氧化钙的总质量的0.5～6％。

18、进一步地，所述含硼物质包括氧化硼。

19、进一步地，所述莫来石骨料可以市购，也可以以1000℃轻烧的高纯度高岭土和工业氧化铝为原料，加入部分zno、滑石和锆英砂作为添加剂来合成低成本高纯度的莫来石骨料。

20、一种基于elementi耐高温混凝土的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

21、将丙烯酸乳液、硫铝酸盐水泥、交联硫酸铝钙cas膨胀剂、硬石膏、石英砂、莫来石骨料、重晶石骨料、防水剂、增稠剂、消泡剂、减水剂和玄武岩纤维放入搅拌机中，搅拌机转数2800转/秒，经正转处理5～10min后再反转5～10min得到混合物1；

22、将所述混合物1注入螺杆泵，再加入纳米级玻璃纤维与其混合继续搅拌得到所述耐高温混凝土。

23、进一步地，所述防水剂为甲基硅酸钠，所述增稠剂为阿拉伯胶，所述消泡剂为聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚，所述减水剂为sr-7302。

24、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

25、(1)本发明将硅烷偶联剂水解处理后获得的硅羟基与侧链具有多羟基的羟基丙烯酸酯聚合物以共价交联形成具有多个耐高温结构的硅氧键，硅烷偶联剂与羟基丙烯酸酯分别通过酯基结构上的具有孤电子对的氧原子与溶解后的硫酸钙中的钙离子以金属配位作用进行交联，制备得到了交联硫酸铝钙cas膨胀剂，该交联硫酸铝钙cas膨胀剂制备得到的混凝土，通过多重交联形成的网状结构的协同配合，使得最终制备得到的混凝土不仅具有良好的耐高温性能，同时混凝土仍然具有较高的力学性能。

26、(2)通过使用具有耐高温硅氧键和金属配位效应的交联硫酸铝钙cas膨胀剂，减少了莫来石骨料和玄武岩纤维等耐高温纤维的使用，降低了混凝土的生产成本。

技术特征：

1.一种基于elementi耐高温混凝土，其特征在于，所述耐高温混凝土包括以下重量份原料：

2.根据权利要求1所述一种基于elementi耐高温混凝土，其特征在于，所述交联硫酸铝钙cas膨胀剂的制备方法包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述一种基于elementi耐高温混凝土，其特征在于，所述硅烷偶联剂为含有酯基结构的硅烷偶联剂，所述含有酯基结构的硅烷偶联剂包括kh-570。

4.根据权利要求2所述一种基于elementi耐高温混凝土，其特征在于，所述羟基丙烯酸酯聚合物的制备方法包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述一种基于elementi耐高温混凝土，其特征在于，所述羟基丙烯酸酯单体包括丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟丙酯。

6.根据权利要求2所述一种基于elementi耐高温混凝土，其特征在于，所述铵盐溶液包括氯化铵。

7.根据权利要求2所述一种基于elementi耐高温混凝土，其特征在于，所述反应物2：氧化铝：氧化钙的质量比为1：3：3，所述含硼化合物的使用量为所述反应物2、氧化铝和氧化钙的总质量的0.5～6％。

8.根据权利要求2所述一种基于elementi耐高温混凝土，其特征在于，所述含硼物质包括氧化硼。

9.一种如权利要求1～8任一所述一种基于elementi耐高温混凝土的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种基于elementi耐高温混凝土的制备方法，属于混凝土改性制备领域。耐高温混凝土的原料有丙烯酸乳液、低碱度硫铝酸盐水泥、交联硫酸铝钙CAS膨胀剂、硬石膏、石英砂、莫来石骨料、重晶石骨料、防水剂、增稠剂、消泡剂、减水剂、纳米级玻璃纤维和玄武岩纤维。通过将上述原料混合搅拌制备得到的耐高温混凝土获得了在高温下不粉化开裂和良好的力学性能保持率。

技术研发人员：余海涛,余海鸣,曾文
受保护的技术使用者：园素实业（厦门）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/27