专利汇可以提供一种具有防电磁辐射的抗裂混凝土及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开一种具有防电磁 辐射 的抗裂 混凝土 及其制备方法。该混凝土由135~155kg/m3 水 、320~380kg/m3 水泥 、20~40kg/m3 粉 煤 灰 、600~800kg/m3细集料、950~1150kg/m3粗集料、2.0~3.0kg/m3减缩增韧剂、10~20kg/m3内养护剂、3.0~5.0kg/m3 减水剂 、40~50kg/m3 钢 纤维 和2.0~3.0kg/m3吸波材料等原料制得。所得混凝土的韧性、密实性、抗裂性能、抗冲击性能和抗渗性能均得到增强,还具有防辐射波的功能。,下面是一种具有防电磁辐射的抗裂混凝土及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种具有防电磁辐射的抗裂混凝土,其特征在于:其由如下的原料制得:135~155kg/m3水、320~380kg/m3水泥、20~40kg/m3粉煤灰、600~800kg/m3细集料、950~1150kg/m3粗集料、
2.0~3.0kg/m3减缩增韧剂、10~20kg/m3内养护剂、3.0~5.0kg/m3减水剂、40~50kg/m3钢纤维和2.0~3.0kg/m3吸波材料。
2.根据权利要求1所述的具有防电磁辐射的抗裂混凝土,其特征在于:所述细集料为河砂,其细度模数为2.5 ~ 3.5,堆积密度为1500-1800kg/m3;所述粗集料为为普通碎石,其级配为 5~ 25mm连续级配;堆积密度为1500 ~1700kg/m3, 吸水率为0.1% ~ 1.5%, 压碎值指标为6% ~ 16%;所述的减缩增韧剂为聚醚甲基二乙氧基硅烷与氧化石墨烯的混合物;其制备方法为:将聚醚甲基二乙氧基硅烷和氧化石墨烯按1:0.5的质量比例混合,形成减缩增韧剂;所述的减水剂为萘系高效减水剂,其减水率为18-24%;胶黏剂为聚乙酸乙烯酯。
3.根据权利要求1所述的具有防电磁辐射的抗裂混凝土,其特征在于:所述吸波材料的制备步骤如下:
(1)将1.5-2份负载BaFe12O19的埃洛石纳米管和0.4-0.6份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷在室温下搅拌3 h后,加入12份聚丙烯,搅拌3 h后形成含磁损耗型纳米复合材料的混合料1;
(2)在室温下,取0.9-1.3份介电损耗型纳米复合材料A,滴加0.3-0.6份γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷,搅拌1 h后,加入10-20份聚丙烯并搅拌1.5 h;再加入0.8-1.2份介电损耗型纳米复合材料B,滴加0.2份γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷,搅拌1 h后,得到混合料2;
(3)将混合料1和混合料2同时装入高速混合机中,在300-350 r/min转速下分散2-3 h;
然后升温至110-115℃,在450-550 r/min转速下处理20-25 min后,转入冷混锅中,待温度降至50-55℃时放料得到初混料;
(4)将步骤(3)所得初混料置于温度为170-180℃、转速为70-80 r/min 的双螺杆挤出机中混炼1-1.5 h后挤出,得到混炼料;
(5)将步骤(4)所得混炼料粉碎处理,即得吸波材料。
4.根据权利要求3所述的具有防电磁辐射的抗裂混凝土,其特征在于:步骤(1)中所述负载BaFe12O19的埃洛石纳米管的制备如下:
(1)在20-22℃下,将硝酸铁(III)九水合物和硝酸钡加入到去离子水中,搅拌2 h后待用;
(2)在28-30℃和搅拌下,将2-羟基丙烷-1,2,3-三羧酸滴加入步骤(1)的水溶液中,滴加时间为0.5 h;滴加完毕后继续搅拌3 h后室温放置待用;
(3)将氨水滴加入步骤(2)的溶液中,滴加时间为1 h;
(4)将经活化处理的埃洛石纳米管加入到步骤(3)的溶液中,超声2 h后,剧烈搅拌1 h,然后升温至87-88℃,搅拌5.5 h后常温放置待用;
(5)将步骤(4)的混合物在123-125℃下处理4.5 h后,继续在855-857℃下处理4 h,得到负载BaFe12O19的埃洛石纳米管。
5.根据权利要求4所述的具有防电磁辐射的抗裂混凝土,其特征在于:步骤(4)中所述经活化处理的埃洛石纳米管的制备过程如下:
(1)取埃洛石纳米管,经机械粉碎处理并用350目筛选后待用;
(2)在两个相同的6 L尼龙罐中各装入50颗直径为5 mm的不锈钢球和40颗直径为10 mm的不锈钢球,然后分别加入步骤(1)的埃洛石纳米管2.6 kg,再分别滴加360 ml无水乙醇,并用尼龙盖密封;将两个球磨罐对称地放入行星式球磨机中,在转速为350 rpm、且每30分钟自动转换旋转方向的条件下球磨50 h后,得到长度为210-240 nm的短切埃洛石纳米管;
(3)将步骤(2)所得短切埃洛石纳米管加入到pH为8、浓度为15 wt%的Tween 20水溶液中超声24 h,过滤,用水洗净后,于68-70℃下真空干燥30 h后,即得经活化处理的埃洛石纳米管。
6.根据权利要求3所述的具有防电磁辐射的抗裂混凝土,其特征在于:步骤(2)中所述介电损耗型纳米复合材料A的制备过程如下:
(1)室温和搅拌条件下,将0.5份烷基酚聚氧乙烯醚和0.65份硫酸铵加入到22份去离子水中,搅拌3 h后待用;
(2)加入1.6份负载纳米铜的改性埃洛石纳米管,搅拌2 h后,再超声1 h,降温至1-3℃待用;
(3)再加入0.85份四氯化钛,剧烈搅拌3 h;然后升温至23-25℃,继续剧烈搅拌1.5 h后,滴加氨水,滴加时间为1 h;滴加完毕后继续搅拌0.5 h,过滤,将粉末用纯水洗净后,在
65℃下真空干燥24 h,得到介电损耗型纳米复合材料A。
7.根据权利要求6所述的具有防电磁辐射的抗裂混凝土,其特征在于:步骤(2)中所述负载纳米铜的改性埃洛石纳米管由如下方法制得:
(1)室温和搅拌下,将7.15份氯化钾加入到50份去离子水中,继续搅拌1.5 h后待用;
(2)加入2.89份表面改性埃洛石纳米管,搅拌2 h后,再超声2 h,然后加入7.53份聚二烯丙基二甲基氯化铵,剧烈搅拌6 h后过滤,将粉末用纯水洗净后待用;
(3)在室温和搅拌下,将9.4份聚萘甲醛磺酸钠加入到25份去离子水中,搅拌5 h后,加入步骤(2)备好的粉末中,剧烈搅拌5 h后过滤,将粉末用纯水洗净待用;
(4)在室温和搅拌下,将1.2份2-羟基丁二酸和6.25份烷基酚聚氧乙烯醚和步骤(3)备好的粉末同时加入到去离子水中,继续搅拌1.5 h后,加入1.62份二水合氯化铜中,剧烈搅拌1 h后超声4 h,得到溶液待用;
(5)在1-3℃下,将7.35份硼氢化钠加入到28份去离子水中,搅拌0.5 h后,在剧烈搅拌条件下,将硼氢化钠水溶液滴加到步骤(4)所得的溶液中;滴加完毕后继续搅拌2.5 h,过滤,将粉末用纯水洗净后,在70℃下真空干燥30 h,得到负载纳米铜的改性埃洛石纳米管。
8.根据权利要求3所述的具有防电磁辐射的抗裂混凝土,其特征在于:步骤(2)中所述介电损耗型纳米复合材料B的制备过程如下:
(1)室温和搅拌下,将5.4份氯化钠加入到28份去离子水中,继续搅拌1 h后待用;
(2)将1.95份表面改性的埃洛石纳米管加入到步骤(1)的水溶液中,剧烈搅拌2 h后,再超声1 h,然后加入6.2份二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物,剧烈搅拌2 h后过滤,将粉末用纯水洗净后待用;
(3)在室温和搅拌下,将5.85份聚苯乙烯磺酸钠加入到16份去离子水中,继续搅拌2 h后,加入步骤(2)备好的粉末,剧烈搅拌2.5 h后过滤,将粉末用纯水洗净,待用;
(4)将步骤(3)的粉末加入到17份去离子水中,搅拌2 h后,加入6.2份二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物,剧烈搅拌3 h后过滤,将粉末用纯水洗净后待用;
(5)在室温和搅拌下,将步骤(4)的粉末和3.0份辛基酚聚氧乙烯醚同时加入到22份去离子水中,继续搅拌2 h后,加入103份2-羟基丙烷-1,2,3-三羧酸并搅拌0.5 h,然后加入
1.5份六水合二氯化镍,剧烈搅拌3 h,再降温至1-3℃,得到溶液待用;
(6)在1-3℃下,将5.8份硼氢化钠加入到20份离子水中,搅拌15 min后,在1-3℃和剧烈搅拌下,滴加到步骤(5)的溶液中,滴加时间为1 h;滴加完毕后过滤,将粉末用纯水洗净后,在70℃下真空干燥30 h,得到介电损耗型纳米复合材料B。
9.根据权利要求7或8所述的具有防电磁辐射的抗裂混凝土,其特征在于: 所述表面改性埃洛石纳米管由如下方法制得:
将经活化处理的埃洛石纳米管3.2 kg,加入到46 L三氯甲烷中,在氮气保护下室温超声处理5 h后,加入122 ml三氟化硼乙醚络合物并室温搅拌4.5 h;再在-10~12℃和搅拌条件下,控制8 h时间缓慢滴加610 ml 3-甲基-3-氧杂环丁烷甲醇,滴加完毕后于-9~11℃继续搅拌24 h;然后加入900 ml无水乙醇,按5000-5300 rpm的转速离心处理0.5 h,分离回收溶剂,粉末经无水乙醇洗净,并在室温下真空干燥20 h,得到3.47-3.61 kg表面改性的埃洛石纳米管。
10.一种如权利要求1所述的具有防电磁辐射的抗裂混凝土的制备方法,其特征在于:
具体方法为:
(1)将水泥、粉煤灰、细集料、粗集料、内养护剂、钢纤维、吸波材料倒入混凝土搅拌机中干拌30~60s,
(2)再加入水、减水剂、和减缩增韧剂,继续拌合60~120s,得到高韧性低收缩抗裂混凝土。
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