[发明专利]防裂抗渗混凝土

说明书

本发明公开了一种防裂抗渗混凝土，包括：水泥200～300份、矿粉60～100份、粉煤灰30～50份、水150～170份、砂880～960份、石900～980份、减水剂7～12份、防裂抗渗增强剂0.9～1.5份；防裂抗渗增强剂的制备如下：S1、取等离子气体处理过的聚丙烯纤维、氧化石墨烯水溶液、还原剂反应45min，得到第一处理物，用去离子水对所述第一处理物反复冲洗5‑10次，然后冷冻干燥得到第二处理物；S2、取壳聚糖季铵盐、第二处理物于去离子水中室温搅拌3h，得到混合溶液，将所述混合溶液冷冻干燥，得到防裂抗渗增强剂。本发明利用等离子气体以及石墨烯对聚丙烯纤维进行改性，制备得到的混凝土防裂抗渗性能强，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及混凝土领域。更具体地说，本发明涉及一种防裂抗渗混凝土。

背景技术

随着经济的发展，地下工程逐渐成为现代化发展的主旋律之一，其中，混凝土的抗裂防渗性能是制约地下工程耐久性的主要因素。现有技术中，常在混凝土中添加纤维来提高其防裂抗渗性能。常用的纤维有聚丙烯纤维、玻璃纤维、碳纤维等，尤以聚丙烯纤维应用最为广泛。但在将聚丙烯纤维应用到混凝土中时，聚丙烯纤维与混凝土的界面作用不够强，影响其防裂抗渗效果。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种防裂抗渗混凝土及其制备方法，其利用石墨烯对聚丙烯纤维进行改性，使石墨烯附着在聚丙烯纤维上，提高其在混凝土中的界面作用力，然后利用壳聚糖季铵盐对石墨烯改性后的聚丙烯纤维进行处理，提高其水溶性和分散性，最终提高掺和了聚丙烯纤维的混凝土的防裂抗渗性能。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种防裂抗渗混凝土及其制备方法，包括以下重量份的组分：

水泥200～300份、矿粉60～100份、粉煤灰30～50份、水150～170份、砂880～960份、石900～980份、减水剂7～12份、防裂抗渗增强剂0.9～1.5份；

其中，所述防裂抗渗增强剂的制备如下：

S1、取等离子气体及多巴胺处理过的聚丙烯纤维、氧化石墨烯水溶液、还原剂置于密闭容器中，搅拌并超声处理20min，然后置于75～85℃下反应45min，得到第一处理物，用去离子水对所述第一处理物反复冲洗5-10次，然后置于-85℃下冷冻干燥得到第二处理物；其中，所述聚丙烯纤维、所述氧化石墨烯水溶液、所述还原剂的质量比为1：100：1～2，所述氧化石墨烯水溶液的质量浓度为2mg/ml；

S2、取壳聚糖季铵盐、第二处理物于去离子水中室温搅拌3h，得到混合溶液，将所述混合溶液抽滤，取滤渣冷冻干燥，得到防裂抗渗增强剂；所述壳聚糖季铵盐、所述第二处理物、所述去离子水的质量比为1：2：200。

优选的是，所述等离子体处理过的聚丙烯纤维的制备如下：用混合等离子气体在80W下处理聚丙烯纤维400s，得到中间产物；取所述中间产物浸泡在多巴胺溶液中，处理45min，得到第三处理物，将所述第三处理物用去离子水反复清洗5-10次，然后置于70℃下真空干燥，得到等离子气体处理的聚丙烯纤维；其中，所述中间产物、所述多巴胺溶液的质量比为1：50，所述混合等离子气体由氩气和氧气组成，所述氩气、所述氧气的体积比为9：1，所述多巴胺溶液的质量浓度为2g/L。

优选的是，所述氧化石墨烯水溶液是将氧化石墨烯分散于去离子水中制备得到，所述氧化石墨烯通过Hummers法制备。

优选的是，所述聚丙烯纤维为5～10mm纤维。

优选的是，所述还原剂为抗坏血酸、水合肼、硼氢化钠、硼烷氨、氢卤酸、氢碘酸中的一种。

优选的是，所述还原剂为抗坏血酸。

优选的是，还包括重量份计的纳米氧化铝0.15-0.2份。