[发明专利]一种基于可膨胀纤维的高强度混凝土的制备方法及产品

说明书

一种基于可膨胀纤维的高强度混凝土的制备方法，先将可膨胀石墨颗粒与高聚物纺丝溶液均匀混合以得到混合液，再将混合液通过静电纺丝、湿法纺丝、气流纺丝或离心纺丝以制得纺丝纤维，即可膨胀纤维，然后将可膨胀纤维与混凝土原料均匀混合，再添加水搅拌混合以得到混凝土浆料，然后将混凝土浆料静置固化以得到固化体，再对固化体进行加热，加热温度为200℃—600℃，当固化体中的可膨胀石墨发生受热膨胀，即可获得所述的高强度混凝土。本设计不仅界面性能较佳，制作成本较低，而且能提升最终产品的机械强度。

技术领域

本发明涉及一种高强度混凝土的制备工艺，属于混凝土领域，尤其涉及一种基于可膨胀纤维的高强度混凝土的制备方法及产品。

背景技术

混凝土作为一种无机非金属硅酸盐材料，在建筑领域广泛使用，现有技术中，为了提升混凝土的机械强度，常常在混凝土中添加外来的纤维材料，这也是一种常见的方法，但是，这种混凝土中直接混入普通纤维材料的方式存在以下不足：

所得的纤维/混凝土复合材料中，纤维、混凝土之间会存在缝隙，导致纤维/混凝土间的界面性能较差，从而降低了整体的机械性能，如强度等。

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的界面性能较差的缺陷与问题，提供一种界面性能较佳的基于可膨胀纤维的高强度混凝土的制备方法及产品。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种基于可膨胀纤维的高强度混凝土的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

第一步：先将可膨胀石墨颗粒与高聚物纺丝溶液均匀混合以得到混合液，再将混合液通过静电纺丝、湿法纺丝、气流纺丝或离心纺丝以制得纺丝纤维，即可膨胀纤维；

第二步：先将可膨胀纤维与混凝土原料均匀混合，再添加水搅拌混合以得到混凝土浆料，然后将混凝土浆料静置固化以得到固化体；

第三步：对固化体进行加热，加热温度为200℃—600℃，当固化体中的可膨胀石墨发生受热膨胀，即可获得所述的高强度混凝土。

所述第三步中，当加热结束时，可膨胀石墨颗粒的体积为加热之前的10倍—500倍。

所述第一步中，所述可膨胀石墨颗粒的大小为500纳米—50微米。

所述第一步中，所述可膨胀石墨颗粒的重量为高聚物纺丝溶液重量的5wt%—40wt%。

所述第一步中，所述高聚物纺丝溶液的溶质为高聚物，溶剂为有机溶剂；

所述高聚物为聚丙烯腈、聚酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、铜氨纤维、黏胶纤维、芳酰胺纤维、蚕丝纤维、棉纤维、羊毛纤维中的任意一种或任意混合；

所述有机溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙醇、甲醇、丙酮、乙酸乙酯中的任意一种或任意混合。

所述第二步中，所述可膨胀纤维的重量为混凝土原料重量的1wt%—20wt%。

所述第二步中，所述将混凝土浆料静置固化以得到固化体是指：将混凝土浆料在常温下静置3—30天以得到固化体。

所述第一步中，所述将可膨胀石墨颗粒与高聚物纺丝溶液均匀混合是指：将可膨胀石墨颗粒通过机械搅拌或超声波分散的方式，均匀分散于高聚物纺丝溶液中。

所述第一步中，所述可膨胀纤维的直径为1微米—3毫米，所述可膨胀纤维的长度为1毫米—100毫米。

一种产品，所述产品为高强度混凝土，该高强度混凝土依据上述的一种基于可膨胀纤维的高强度混凝土的制备方法制得。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：