[发明专利]一种具有低热膨胀系数的混凝土

说明书

本发明公开一种具有低热膨胀系数的混凝土，包括A、B、C三种组份，A组份：环氧树脂10‑15份、固化剂5‑10份、促进剂2‑8份；B组份：玻璃颗粒60‑80份、二氧化钛1‑5份、硅烷偶联剂1‑10份；C组份：ZrV₂O₇、ZrW₂O₈、HfW₂O₈的混合物0.5‑1份，其重量配比为1:2:1‑2；本发明通过在混凝土中加入负热膨胀系数的材料，将玻璃改造为附有二氧化钛的蜂窝状颗粒，与现有技术相比，热膨胀系数显著减小，同时提高了混凝土抗菌性能，且还具备净化环境的作用，改善了混凝土在昼夜温差大的区域容易变性的不足。

技术领域

本发明属于混凝土制造技术领域，具体的涉及一种具有低热膨胀系数的混凝土。

背景技术

混凝土作为建筑材料有抗压强度高、原料来源广、易成型、价格低廉等许多无可比拟 的优势，所以适用范围十分广泛。

但是随着混凝土组成材料的不断发展，人们对混凝土的性能要求不仅仅局限于抗压强 度，而是在立足抗压强度的基础上，更加注重混凝土的抗变形、耐久性、防渗水、防腐蚀、 韧性、防火抗爆、环保健康、保温等性能与价格的综合平衡和协调。混凝土各项性能指标 更明确、更细化、更具体。所以研制性能更加优异、功能更加强大、更适应新工艺新对象的混凝土就显得尤为重要。

二氧化钛是氧化物半导体的一种，是世界上产量非常大的一种基础化工原料，普通的 二氧化钛一般称为体相半导体以与纳米二氧化钛相区分。具有Anatase或者Rutile结构 的二氧化钛在具有一定能量的光子激发下[光子激发原理参考光触媒反应原理]能使分子 轨道中的电子离开价带(Valence band)跃迁至导带(conduction band)。从而在材料价带 形成光生空穴[Hole+]，在导带形成光生电子[e-],由于光生电子和光生空穴都有很强的能 量，远远高出一般有机污染物的分子链的强度，所以可以轻易将有机污染物分解成最原始 的状态。同时光生空穴还能与空气中的水分子形成反应，产生氢氧自由基亦可分解有机污 染物并且杀灭细菌病毒。

混凝土，简称为砼，是指由胶凝材料将骨料胶结成整体的工程复合材料的统称。混凝 土一般是以水泥作为胶凝材料，砂石作为骨料，加水搅拌而成。混凝土浇筑后，由于水泥的水化热作用，会在混凝土内部释放大量的热量，造成混凝土内部温度过高，远高于外部环境温度，这样就使得混凝土与外界的温差过大，容易造成混凝土在凝固的过程中开裂，严重影响混凝土成型后的强度。特别是对于大体积混凝土(浇筑厚度超过1m为大体积混凝土)来说，更加容易因为温差过大而开裂。

现有技术中，为解决大体积混凝在凝固过程中的开裂问题，采用间断浇筑的方法，先 浇筑一部分混凝土后，等先浇筑的混凝土凝固成型后，再浇筑下一部分混凝土。这样就会 导致混凝土在高度方向上出现层间拼缝，混凝土整体连贯性下降，容易出现混凝土层间滑 移；另外，这样的浇筑方法由于需要数次等待混凝土凝固，浇筑周期较长，不利于提高生产效率。

现有技术中还采用在混凝土内埋设水管(水管内不断通入冷水)的方式对混凝土内部 进行降温，以避免温差过大，虽然对混凝土开裂具有一定的抑制效果，但是水管往往会因 为承受不了大体积混凝土的重量而被压毁，然而由于人们不能看见混凝土内部情况，水管 被压毁后，继续通入冷水，使得混凝土内部渗水，混凝土被稀释，混凝土甚至出现离析现 象，造成混凝土强度降低。

目前，可以通过在材料中添加低热膨胀系数的材料进行复合来降低材料的热膨胀系 数，在添加量不大的条件下可以有效降低材料的热膨胀系数，不仅对材料基体影响小，同 时也能够使基体材料的性能得到充分发挥，能够有效减少因温度变化带来的负面影响，利 用NTE材料，如ZrV₂O₇、ZrW₂O₈、HfW₂O₈等可以控制膨胀性能。