一種外裹微細纖維聚合物砂漿薄層的石子骨料制造技術

本實用新型專利技術公開了一種外裹微細纖維聚合物砂漿薄層的石子骨料，產品由石子骨料內核、膠粘劑內裹層、聚合物水泥砂漿外裹層和膠粘微細纖維毛層構成。膠粘劑內裹層與石子骨料膠粘牢固，微細纖維絲錨固生根在膠粘劑內裹層上，聚合物水泥砂漿外裹層與膠粘劑內裹層相溶可有效的形成整體。聚合物水泥砂漿外裹層中的活性粉末包含微硅粉、沸石粉、磨細礦渣和粉煤灰等活性材料，可與水泥石界面處的Ｃａ（ＯＨ）２晶體產生火山灰反應，生成膠凝材料，對混凝土中最薄弱的水泥石和石子骨料界面進行了改良處理。本實用新型專利技術的改性石子骨料與水泥石具有很好的親和性，與水泥石的粘結力較高。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種改性石子骨料，有利于改善石子骨料和水泥石界面的粘結性 能，可提高混凝土制品的抗壓強度，改善混凝土制品的使用性能。
技術介紹
混凝土摻入高效減水劑、粉煤灰、硅粉、沸石、鋼纖維、聚丙烯纖維后，能有效的提 高混凝土的強度和其他使用性能。但是，混凝土微觀分析研究得知，減水劑、活性粉末和纖 維的摻入僅能有效提高混凝土中水泥石的密實度和力學強度，對石子骨料和水泥石界面的 過渡區的粘結力改善效果不明顯，存在著石子骨料和水泥石界面薄弱的區域?；炷翉姸扔晒橇蠌姸?、水泥石強度以及水泥石和骨料表面間的粘結強度決定， 一般來說，骨料強度是足夠的?；炷两Y構中最主要、最薄弱的環節是各相材料間界面的粘 結力，其中水泥石與石子界面的粘結力對混凝土強度起著決定性作用。以亞微觀層次而論， 混凝土是由三相復合而成的材料，即骨料、水泥石與界面過渡層。粗骨料與硬化水泥漿體界 面存在過渡區，過渡區圍繞粗骨料四周存在薄層，厚約10 50 μ m，界面過渡區比混凝土的 水泥石和石子骨料要弱，界面區對混凝土力學行為的影響很大。界面區中主要存在有水化 硅酸鈣、Ca(OH)2、鈣礬石和未水化反應的熟料顆粒及孔洞、裂縫。界面區中存在較多的強度 較弱Ca(OH)2晶體，界面區的孔洞數量比水泥石區域為多，這些特點決定了界面過渡區強度 低，輕易引發裂縫，對界面粘結將產生不利影響?；炷翉姸扔晒橇蠌姸取⑺嗍瘡姸纫约八嗍凸橇媳砻骈g的粘結強度決定， 一般來說，骨料強度是足夠的?；炷两Y構中最主要、最薄弱的環節是各相材料間界面的 粘結力，其中水泥石與石子界面的粘結力對混凝土強度起著決定性作用。凈漿裹石法混凝 土攪拌工藝研究表明，凈漿石工藝能夠提高混凝土整體強度，提高材料顆粒的均勻散度，增 強水泥石與石子界面的機械咬合作用，阻止部分游離水向石子與水泥漿界面集中，增強水 泥石與石子間的界面強度。再生骨料混凝土有關研究表明高強度再生骨料配置的混凝土 其強度偏高，其原因主要在于它較好的粘結界面和較高的界面粘結強度，再生骨料由于物 理表面的凹凸不平容易與水泥石之間形成較大的物理粘結強度，再生骨料的較高表面活性 易于同水泥漿反應形成較高的化學粘結強度，再生骨料與新混凝土水泥石有相近的彈性模 量，因而混凝土在受力時，在界面處將產生較小的應力差，在粘結界面受力產生微裂縫的趨 勢減少，這種試驗現象稱作高強度再生骨料對混凝土的界面增強效應。因此，石子骨料表面 采用膠粘界面劑進行特種毛糙處理，使其與水泥石的粘結強度提高，從而可提高混凝土的 強度，改善混凝土的使用性能。目前，聚合物膠粘劑和聚丙烯纖維已得到了廣泛的應用，取得了良好的工程效果。 若用聚合物砂漿界面劑和微細合成纖維對石子骨料表面進行改良處理，可改善石子骨料與 水泥石的粘結強度及界面親和性。首先，石子洗凈烘干后，在石子骨料表面包裹一層薄薄的 乳液膠粘劑，噴射高強度的微細合成纖維到石子骨料膠粘面上，進行預攪拌，然后再次噴射 聚合物水泥砂漿界面劑，充分拌和均勻，采用蒸壓養護，得到具有裹漿薄層和膠粘微細纖維毛層的表面毛糙改良石子骨料，即本技術的一種外裹微細纖維聚合物砂漿薄層的石子 骨料。運用改良后的石子骨料進行混凝土構件澆筑，當混凝土結硬后，水泥石和石子骨料界 面具有很好的粘結能力，其混凝土制品具有抗壓強度高、抗變形能力強、耐久性好、抑制堿 骨料反應效果好等優點。
技術實現思路
技術問題本技術提供一種外裹微細纖維聚合物砂漿薄層的石子骨料，改善 石子骨料與水泥石界面的親和性，提高石子骨料與水泥石界面的粘結強度。技術方案一種外裹微細纖維聚合物砂漿薄層的石子骨料，包括石子骨料內核，在石子骨料 內核的外表面上包裹有膠粘劑內裹層，在膠粘劑內裹層的外表面上包裹有聚合物水泥砂漿 外裹層，在所述膠粘劑內裹層上連接有膠粘微細纖維毛層且所述膠粘微細纖維毛層上的纖 維延伸至聚合物水泥砂漿外裹層的外部。本技術所述的一種外裹微細纖維聚合物砂漿薄層的石子骨料，主要目的在于 改善混凝土制品中水泥石與石子骨料界面的親和性、粘結強度。產品由石子骨料內核、膠粘 劑內裹層、聚合物水泥砂漿外裹層和膠粘微細纖維毛層構成。裹漿膠粘纖維薄層目的就是 使得石子骨料進行改良處理，讓石子骨料穿上“外衣”和長出“毛發”，以便改良石子骨料與 水泥石有更好的粘結強度及界面親和性。本技術將膠粘界面劑和工程纖維對石子骨料表面進行改良處理，可改善石子 骨料與水泥石的粘結強度及界面親和性。膠粘劑包裹洗凈烘干的石子骨料，石子骨料表明 可形成一個膠粘牢固的基層面，以便微細纖維絲與石子骨料表面粘結在一起錨固生根，膠 粘劑內裹層與聚合物水泥砂漿外裹層應具有相溶性，以便石子骨料外裹的膠粘劑基層面和 界面劑外層可有效的形成整體。微細纖維毛層的作用是增加石子骨料與水泥石的拉結作用 和粘結強度，從而提高混凝土的強度，并改善混凝土的變形性能。聚合物水泥砂漿外裹層的 材料組成成分與水泥石相近，以便保證水泥石和改良石子骨料之間的親和性、粘結強度。聚 合物水泥砂漿外裹層由有機膠粘劑、水泥、活性粉末、減水劑等材料組成，有機膠粘劑的成 分可與膠粘劑內裹層有較好的親和性、粘結強度；水泥成分與界面水分水化反應生成膠凝 材料，進一步握裹微細纖維；活性粉末中包含微硅粉、沸石粉、磨細礦渣和粉煤灰，可與界面 的Ca(OH)2晶體產生火山灰反應，生成膠凝材料；高效減水劑的摻加可降低砂漿界面劑中的 含水量，以便減少界面的微細孔洞和微細裂縫。該改性石子骨料的制造方法包括如下工藝 步驟將石子骨料洗凈烘干，石子基層面裹膠，噴射細纖維絲，聚合物水泥砂漿外裹，蒸壓養 護，改性骨料儲存，混凝土制備。本技術的改性石子骨料成品為干料商品。本技術的改性石子骨料具有毛糙的物理表面，其表面層材料組成成分與水泥 石成分相近，改性石子骨料與水泥石具有很好的親和性，與水泥石的粘結力較高用改性石 子骨料所配制的混凝土制品具有抗壓強度高、抗變形能力強、耐久性好、抑制堿骨料反應效 果好等優點。本技術的包裹纖維聚合物砂漿薄層的混凝土石子骨料應專門預先制作，其制 作工藝流程為石子洗凈烘干——石子基層面裹膠——噴射微細纖維——聚合物水泥砂漿 外裹——蒸壓養護——成品儲存——改良石子的應用。在制作改良石子骨料作業中，必須4注意抓緊抓細各環節，嚴格掌控各道工序的膠凝時間，具體生產工藝要點如下(1)石子洗凈烘干混凝土宜選用質地堅硬的碎石，顆粒直徑宜在5 20mm。石子骨料含泥量過大時， 會降低混凝土水泥石和石子骨料界面的粘結強度，引發骨料界面微細裂紋，從而會大幅降 低混凝土的抗壓、抗拉強度，降低混凝土的彈性模量，影響混凝土的耐久性和抗凍性，因而 石子骨料應采用洗石機洗凈烘干。(2)石子基層面裹膠膠粘劑包裹洗凈烘干的石子骨料，石子骨料表明可形成一個膠粘牢固的基層面， 以便細纖維絲與石子骨料表面粘結在一起錨固生根，膠粘劑內裹層與聚合物水泥砂漿外裹 層應具有相溶性，以便石子骨料外裹的膠粘劑基層面和界面劑外層可有效地形成整體。建筑膠水主要有水性環氧乳液、聚乙烯醇縮甲醛膠水(107膠)、丙烯酰胺膠水、聚 醋酸乙烯酯乳液和VAE乳液。其中水性環氧乳液價格較貴，聚乙烯醇縮甲醛膠水(107膠)、 丙烯酰胺膠水雖具有價格低的優點，但具有微毒本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種外裹微細纖維聚合物砂漿薄層的石子骨料，包括：石子骨料內核（１），其特征在于，在石子骨料內核（１）的外表面上包裹有膠粘劑內裹層（２），在膠粘劑內裹層（２）的外表面上包裹有聚合物水泥砂漿外裹層（３），在所述膠粘劑內裹層（２）上連接有膠粘微細纖維毛層（４）且所述膠粘微細纖維毛層（４）上的纖維延伸至聚合物水泥砂漿外裹層（３）的外部。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐文平，鐘華，周劍峰，楊江金，李亞楓，陳新杰，蔣百堂，
申請(專利權)人：東南大學，
類型：實用新型
國別省市：84[中國|南京]