[发明专利]一种纳米废纸纤维浆及其早强抗裂混凝土的制备方法

说明书

本发明提供了一种由纳米废纸纤维浆制备早强抗裂混凝土的方法，包括如下步骤：步骤1、将废纸在碎纸机里粉碎成碎屑后，将废纸屑浸渍于氢氧化钙溶液中得到纸浆；步骤2、将纸浆与减水剂搅拌均匀后与氧化锆一起倒入湿磨机中，湿法研磨后得到浆状混凝土掺合料；步骤3、将分散剂加入步骤2中的浆状混凝土掺合料中，继续搅拌，使之成为有流动性的纳米纸纤维浆；步骤4、将步骤3中的纳米纸纤维浆进行超声分散后，加入到水泥，砂，碎石、水中拌和、成型、经标准养护得到早强抗裂混凝土。本发明以废纸为原材料制备纳米纸纤维浆，再制备早强抗裂混凝土，提供了一种生产纳米废纸纤维浆的途径，又可广泛应用于建筑行业中。

技术领域

本发明属于建筑工程材料的技术领域，具体涉及一种由纳米废纸纤维浆制备早强抗裂混凝土的方法。

背景技术

随着保护森林资源、发展低碳经济的需要，充分的、科学的、合理的使用废纸纤维势在必行。用廉价的废纸作为原料，既变废为宝、节约资源，又减少环境污染，且工艺条件简单，废纸的回收利用是实现可持续发展的一个重要方面。

混凝土是指用胶凝材料(如水泥)、砂、石作集料，与水按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而得，是当代最主要的土木工程材料之一。混凝土作为建筑材料已有一百多年历史，混凝土的优点是：抗压强度高，取材容易，易成型价格低廉，可与其他材料结合制成各种沉重固件。但是混凝土致命弱点为抗拉强度低，易开裂，从而降低混凝土结构的承载能力缩短使用寿命，成为各种灾难事故的隐患。

目前，由于抗裂混凝土可以很好的抑制了裂缝的开展并能改善混凝土多种性能，所以抗裂混凝土是改善混凝土受力性能的有效方法之一。

湿磨是将物料加水粉磨成浆体的一种生产方法。湿磨的产品细度均匀、单位重量产品的能量消耗低、没有粉尘飞场、噪音较小。广泛用于造纸、化工、陶瓷、水泥等工业部门。湿磨对絮状纸浆起到了破碎作用，混合料生产中所使用的原料粒度规格不同，作为主要原料存在不少的团粒结构，湿磨就能起到物料的破碎与粒度均化作用。

公开号为CN 107287957 A的专利申请公开了一种有序纳米废纸纤维，其制备方法为，将双氧水、氢氧化钠、硅酸钠、十二烷基苯磺酸钠及OP-10配置成溶液A；将废纸粉碎，在溶液A中浸泡；将浸泡好的废纸脱墨并疏解废纸纤维；将废纸纤维粉碎并细化及酸化处理，最终得到纳米级废纸纤维。上述发明到达了废纸回收再利用的目的，但是，不能与水泥基材料有效的结合在一起，没有充分的发挥纳米纸纤维的作用。

公开号为CN 105541240 A的专利申请公开了一种抗裂混凝土，包括以下重量配比的组分：骨料2.5-35份，混凝土20-80份，钢纤维或碳纤维3-20份，抗裂剂1-10份。上述发明抗裂混凝土具有较高韧性，但是，钢纤维和碳纤维没有废纸纤维环保和一定的经济效益。因此，现阶段应该发明一种纳米纸纤维制备早强混凝土的需求。

因此，本申请拟提供一种能对废纸进行重新利用，不需要掺入一些外加剂，经济性好的废纸湿磨法制备早强抗裂混凝土的方法。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下：

一种由纳米废纸纤维浆制备早强抗裂混凝土的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、将废纸在碎纸机里粉碎成长度为1mm-3mm，宽度为1mm-3mm的碎屑后，将废纸屑浸渍于1％-3％的氢氧化钙溶液中得到纸浆；

步骤2、将步骤1中的200-300份纸浆与1-3份减水剂搅拌均匀后与100-300份氧化锆一起倒入湿磨机中，湿法研磨2h后得到含有纳米纸纤维直径可达到50nm-100nm，长度可达到20μm-150μm的浆状混凝土掺合料；

步骤3、将1-3份分散剂加入步骤2中的200-300份浆状混凝土掺合料中，继续搅拌，使之成为有流动性的纳米纸纤维浆；