一种混凝土表层强化材料及其制备方法与流程

2021-01-30 22:01:22|

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本发明涉及无机材料领域，尤其涉及一种混凝土表层强化材料及其制备方法。

背景技术：

目前，水泥混凝土路面、机场跑道、桥面、隧道及港口码头等路面基本都是由水泥混凝土构成。

水泥混凝土路面由于饱受经年累月的车辆、重型机械等往复交替的荷载影响，致使路面、水泥混凝土结构等轻则产生裂纹，重则使原有功能消失殆尽。另外混凝土地面在遭受高温烘烤的情况下大量流失水分也容易开裂，使得现有的混凝土强度不够而容易开裂，从而降低了混凝土地面的寿命，同时还威胁驾驶员的安全。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种混凝土表层强化材料及其制备方法，旨在解决现有混凝土地面在受外力或者高温条件下容易裂开而降低使用寿命的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种混凝土表层强化材料，其原料按重量份包括：10-18份玻璃纤维、25-30份银杏多糖、30-50份稻壳灰、12-15份表面强化剂、13-18份渗透性溶剂、10-15份防水溶剂和5-12份纤维素型保水剂。

其中，所述表面强化剂包括纳米二氧化硅溶胶、纳米硅酸钠和水性耐盐雾纳米二氧化硅。

其中，所述渗透性溶剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚和顺丁烯二酸二异辛酯磺酸盐。

其中，所述纤维素型保水剂包括丙烯酰胺、丙烯盐酸和丙烯晴。

第二方面，本发明提供一种混凝土表层强化材料的制备方法，包括：将稻壳灰、银杏多糖和玻璃纤维溶于水中并进行搅拌得到第一混合液；在第一混合液中加入表面强化剂搅拌，并将沉淀过滤，得到第二混合液；加热后加入渗透性溶剂并进行搅拌，并冷却至室温；加入防水溶剂，并进行搅拌；加入纤维素型保水剂，搅拌得到强化材料。

其中，所述将稻壳灰、银杏多糖。玻璃纤维溶于水中并进行搅拌得到第一混合液的具体步骤是：将银杏多糖溶于水中，加热并搅拌5-8min；将玻璃纤维加入溶液中搅拌5-10min；将稻壳灰加入溶液中，转速为300-400rpm，搅拌20min得到第一混合液。

其中，所述加入防水溶剂，并进行搅拌的具体步骤是：将动植物油脂预热，缓慢加入氢氧化钠溶液，匀速搅拌，直至不再产生沉淀为止；过滤除去所得固体沉淀，并将滤液加热至沸腾；然后缓慢加入氢氧化钠溶液，匀速搅拌；加入硝酸铅和氯化钠搅拌获得防水溶剂；将防水溶剂加入第二混合液中搅拌。

本发明的一种混凝土表层强化材料及其制备方法，玻璃纤维可以增强喷剂干燥之后的强度；银杏多糖用于混凝土强化剂中可起到分散、悬浮和稳定稻壳灰等掺合料的作用；所述表面强化剂可以将稻壳灰和玻璃纤维更加紧密地粘接在一起，从而可以使强化剂更加牢固，同时还具有抗污防尘、耐老化的功能；所述渗透性溶剂有极好的附着力，渗透力极强的液体材料，干燥快，耐磨性强，并有很好的抗化学性及耐水性，该产品通过有效渗透，与混凝土和石造物中的成分发生作用，使混凝土的各成分固化成一个坚固实体，并阻塞了混凝土的各大小细孔，得到一个无尘致密的整体，防水溶剂主要由油脂和氢氧化钠反应得到，可分布在强化剂中，使得混凝土的防水效果更好；所述纤维素型保水剂可以保持混凝土中保持一定水分，使得不容易在高温下干裂，将本产品喷涂到混凝土表面，可以极大地增强混凝土的强度，不容易在外力的作用下裂开，也不容易老化，干裂，从而解决现有混凝土地面在受外力或者高温条件下容易裂开而降低使用寿命的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一种混凝土表层强化材料的制备方法的流程图；

图2是本发明的将稻壳灰、银杏多糖和玻璃纤维溶于水中并进行搅拌得到第一混合液的流程图；

图3是本发明的在第一混合液中加入表面强化剂搅拌，并将沉淀过滤，得到第二混合液的流程图；

图4是本发明的加热后加入渗透性溶剂并进行搅拌，并冷却至室温的流程图；

图5是本发明的加入防水溶剂，并进行搅拌的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明提供一种混凝土表层强化材料，其原料按重量份包括：10-18份玻璃纤维、25-30份银杏多糖、30-50份稻壳灰、12-15份表面强化剂、13-18份渗透性溶剂、10-15份防水溶剂和5-12份纤维素型保水剂。

在本实施方式中，玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，它是叶腊石、石英砂、石灰石、白云石、硼钙石、硼镁石六种矿石为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，可以增强喷剂干燥之后的强度；银杏多糖属于植物多糖的一种，是一种的天然的亲水胶体，具有优异的水溶性和增稠性。这类植物多糖所具备的高黏度主要是由于构象上无序的无规卷曲的物理缠结所致。在稀溶液状态下，单独的胶体分子可以自由移动，黏度较低；而在浓溶液中，胶体分子彼此互相缠绕，分子间的移动受到制约，黏度升高。分子的自由移动状态向缠结网络间的转变就是增稠过程。将其用于混凝土强化剂中可起到分散、悬浮和稳定稻壳灰等掺合料的作用；稻壳灰是稻壳、米糠和碎米等稻谷加工中的副产品,经再加工可制成各种有用的产品，将稻壳灰置于强化剂中可以进一步提高混凝土的强度，使得混凝土可以更加紧实，所述表面强化剂主要是纳米二氧化硅溶胶、纳米硅酸钠和水性耐盐雾纳米二氧化硅，粘接力强可以将稻壳灰和玻璃纤维更加紧密地粘接在一起，从而可以使强化剂更加牢固，同时还具有抗污防尘、耐老化的功能；所述渗透性溶剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚和顺丁烯二酸二异辛酯磺酸盐。聚氧乙烯脂肪醇醚，是非离子表面活性剂中发展最快、用量最大的品种。这种类型的表面活性剂是由聚乙二醇(peg)与脂肪醇缩合而成的醚，有极好的附着力，渗透力极强的液体材料，干燥快，耐磨性强，并有很好的抗化学性及耐水性，该产品通过有效渗透，与混凝土和石造物中的成分发生作用，使混凝土的各成分固化成一个坚固实体，并阻塞了混凝土的各大小细孔，得到一个无尘致密的整体，从而提高混凝土的耐磨性、抗压性、致密性和抗渗性。防水溶剂主要由油脂和氢氧化钠反应得到，可分布在强化剂中，使得混凝土的防水效果更好；所述纤维素型保水剂包括丙烯酰丙烯盐酸和丙烯晴胺，可以保持混凝土中保持一定水分，使得不容易在高温下干裂，将本产品喷涂到混凝土表面，可以极大地增强混凝土的强度，不容易在外力的作用下裂开，也不容易老化，干裂，从而解决现有混凝土地面在受外力或者高温条件下容易裂开而降低使用寿命的问题。

第二方面，请参阅图1，本发明还提供一种混凝土表层强化材料的制备方法，包括：

s101将稻壳灰、银杏多糖和玻璃纤维溶于水中并进行搅拌得到第一混合液；

请参阅图2，具体步骤是：

s201将银杏多糖溶于水中，加热并搅拌5-8min；

银杏多糖较难溶于水，因此需要进行加热并搅拌，使得可以充分吸水溶胀，形成介于溶液与悬浊液之间的高黏度分散体系并呈现出胶体特性，从而可以起到稳定掺合材料的作用。

s202将玻璃纤维加入溶液中搅拌5-10min；

玻璃纤维不能溶于水溶液，只能分散在银杏多糖中呈现悬浮液的状态，为了混合尽量均匀，因此需要一段时间的搅拌。

s203将稻壳灰加入溶液中，转速为300-400rpm，搅拌20min得到第一混合液。

稻壳灰是稻壳、米糠和碎米等稻谷加工中的副产品，质地细小，需要高速搅拌使得可以均匀分布在溶液中，将稻壳灰置于强化剂中可以进一步提高混凝土的强度，使得混凝土可以更加紧实。

s102在第一混合液中加入表面强化剂搅拌，并将沉淀过滤，得到第二混合液；

请参阅图3，具体步骤是：

s301将表面强化剂溶于水中分散；