本發(fā)明屬于混凝土材料，具體涉及聚氨酯輕質(zhì)骨料的制備方法，還涉及抗沖磨水工混凝土的制備方法。

背景技術(shù)：

1、目前，提高水工混凝土抗沖磨性能的主要途徑是在混凝土中摻加硅粉、纖維及金屬骨料等材料。硅粉能夠填充混凝土內(nèi)部孔隙，提高密實(shí)度，從而增強(qiáng)抗沖磨性能；纖維則通過(guò)橋接作用抑制裂縫擴(kuò)展，提高混凝土的韌性和抗裂性能；金屬骨料則憑借其高硬度和耐磨性，直接提升混凝土表面的抗沖磨能力。然而，上述方法在實(shí)際應(yīng)用中也存在一些局限性。例如，硅粉的摻加會(huì)降低混凝土的工作性，增加施工難度；纖維的分散性難以控制，容易結(jié)團(tuán)，影響混凝土的均勻性；金屬骨料則成本較高，且密度較大，會(huì)增加混凝土的自重，對(duì)結(jié)構(gòu)受力不利。

2、為避免上述問(wèn)題，采用輕質(zhì)骨料制備水工混凝土，但目前廣泛使用的輕質(zhì)骨料主要以陶粒材料為主，其為實(shí)心結(jié)構(gòu)，相對(duì)于空心結(jié)構(gòu)重量較大，同時(shí)其在攪拌過(guò)程易上浮，導(dǎo)致混凝土中骨料分布不均勻，與水泥漿體的結(jié)合難度較大，需要更長(zhǎng)時(shí)間的攪拌才能使兩者充分混合。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供聚氨酯輕質(zhì)骨料的制備方法，解決現(xiàn)有輕質(zhì)骨料為實(shí)心結(jié)構(gòu)導(dǎo)致重量相對(duì)較大的問(wèn)題。

2、本發(fā)明的另一目的是提供抗沖磨水工混凝土的制備方法，解決現(xiàn)有輕質(zhì)骨料在制備水工混凝土?xí)r易上浮的問(wèn)題。

3、本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，聚氨酯輕質(zhì)骨料的制備方法，具體按照以下步驟實(shí)施：

4、步驟1，在模具的內(nèi)壁上涂抹脫模劑，結(jié)束后將聚氨酯材料加入模具內(nèi)，攪拌均勻后密封模具并對(duì)模具進(jìn)行抽真空處理，結(jié)束后震動(dòng)模具使聚氨酯材料填充均勻；

5、步驟2，將經(jīng)步驟1處理后的模具放入固化爐進(jìn)行加熱處理，結(jié)束后將模具取出，冷卻至常溫、靜置后脫模，得到半球形聚氨酯輕質(zhì)骨料；

6、步驟3，將步驟2得到的半球形聚氨酯輕質(zhì)骨料的平面進(jìn)行表面清理、干燥處理，在兩個(gè)半球形聚氨酯輕質(zhì)骨料通過(guò)膠黏劑粘接在一起，固化后得到聚氨酯輕質(zhì)骨料半成品，將聚氨酯輕質(zhì)骨料半成品常溫養(yǎng)護(hù)后得到聚氨酯輕質(zhì)骨料。

7、本的特點(diǎn)還在于，

8、步驟1中，模具的具體結(jié)構(gòu)為：包括底座，底座上螺紋連接有半球形蓋板，半球形蓋板上設(shè)置有加料口和抽氣孔，抽氣孔上連接有真空發(fā)生器，半球形蓋板的內(nèi)壁上設(shè)置有若干半橢球形的凸起；

9、加料口用于將聚氨酯材料加入至模具內(nèi)，加料結(jié)束后將加料口進(jìn)行密封。

10、底座包括底板，底板的中心處設(shè)置有半球形凸起，底板與半球形蓋板螺紋連接。

11、每個(gè)凸起的高為1mm，周長(zhǎng)為2mm，相鄰兩個(gè)凸起的間距均為1mm。

12、模具內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器。

13、步驟2中，加熱溫度為120℃~150℃，加熱時(shí)間為3min~5min。

14、本所采用的另一技術(shù)方案是，抗沖磨水工混凝土的制備方法，采用上述制備方法得到的聚氨酯輕質(zhì)骨料，具體按照以下步驟實(shí)施：

15、步驟1，將基層表面清理干凈并澆水潤(rùn)濕；

16、步驟2，采用分層澆筑的方式澆筑混凝土：

17、在基層表面上澆筑底層混凝土，待達(dá)到設(shè)定高度后進(jìn)行振搗，振搗后在底層混凝土的頂部鋪設(shè)若干聚氨酯輕質(zhì)骨料，鋪設(shè)結(jié)束后繼續(xù)澆筑上一層混凝土，待達(dá)到與底層混凝土相同的高度后進(jìn)行振搗，振搗后在上一層混凝土的頂部鋪設(shè)若干聚氨酯輕質(zhì)骨料，重復(fù)上述操作至澆筑頂層混凝土，待達(dá)到與底層混凝土相同的高度后進(jìn)行振搗，得到抗沖磨水工混凝土半成品；

18、步驟3，將步驟2得到的抗沖磨水工混凝土半成品進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，得到抗沖磨水工混凝土。

19、本的特點(diǎn)還在于，

20、步驟2中，每層鋪設(shè)的若干聚氨酯輕質(zhì)骨料呈梅花狀布置，相鄰兩個(gè)聚氨酯輕質(zhì)骨料的間距為10mm~20mm；

21、位于外側(cè)的聚氨酯輕質(zhì)骨料與其相鄰的混凝土側(cè)壁之間的距離為10mm。

22、步驟2中，振搗的振動(dòng)頻率為30hz~40hz，空載時(shí)振動(dòng)臺(tái)面中心點(diǎn)的垂直振幅應(yīng)為0.3mm±0.01mm。

23、步驟3中，養(yǎng)護(hù)的溫度為15℃~25℃。

24、本發(fā)明的有益效果是：

25、（1）本發(fā)明方法得到的聚氨酯輕質(zhì)骨料在重量上相比較于傳統(tǒng)實(shí)心骨料降低很多，方便運(yùn)輸以及運(yùn)用，大大降低了運(yùn)輸成本和人力投入，在施工現(xiàn)場(chǎng)，更容易進(jìn)行搬運(yùn)和鋪設(shè)操作；同時(shí)質(zhì)量減輕也可以減輕建筑物的負(fù)荷，不會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成過(guò)大的壓力，有利于提高建筑物的安全性和穩(wěn)定性；

26、（2）本發(fā)明方法得到的抗沖磨水工混凝土具有抗沖耐磨性能，聚氨酯材料本身具有較高的強(qiáng)度，能夠承受一定程度的沖擊力；當(dāng)制成輕質(zhì)骨料后，其內(nèi)部形成了特殊的微觀結(jié)構(gòu)，在受到?jīng)_擊時(shí)，這種結(jié)構(gòu)可以有效地分散沖擊力，避免應(yīng)力集中導(dǎo)致材料的破壞；由于聚氨酯的分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不易在摩擦過(guò)程中發(fā)生化學(xué)變化或物理?yè)p傷，所以在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，能夠保持較好的表面完整性，不易出現(xiàn)磨損、剝落等現(xiàn)象；

27、（3）本發(fā)明抗沖磨水工混凝土的制備方法，采取分層澆筑的方式，可以有效解決目前輕質(zhì)骨料在攪拌過(guò)程中上浮問(wèn)題，使得骨料在混凝土中更加均勻分布，提高建筑物整體強(qiáng)度。

技術(shù)特征：

1.聚氨酯輕質(zhì)骨料的制備方法，其特征在于，具體按照以下步驟實(shí)施：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯輕質(zhì)骨料的制備方法，其特征在于，步驟1中，所述模具的具體結(jié)構(gòu)為：包括底座（1），所述底座（1）上螺紋連接有半球形蓋板（2），所述半球形蓋板（2）上設(shè)置有加料口（3）和抽氣孔（4），所述抽氣孔（4）上連接有真空發(fā)生器（11），所述半球形蓋板（2）的內(nèi)壁上設(shè)置有若干半橢球形的凸起（8）；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚氨酯輕質(zhì)骨料的制備方法，其特征在于，所述底座（1）包括底板（1-1），所述底板（1-1）的中心處設(shè)置有半球形凸起（1-2），所述底板（1-1）與半球形蓋板（2）螺紋連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚氨酯輕質(zhì)骨料的制備方法，其特征在于，每個(gè)所述凸起（8）的高為1mm，周長(zhǎng)為2mm，相鄰兩個(gè)凸起（8）的間距均為1mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚氨酯輕質(zhì)骨料的制備方法，其特征在于，所述模具內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯輕質(zhì)骨料的制備方法，其特征在于，步驟2中，加熱溫度為120℃~150℃，加熱時(shí)間為3min~5min。

7.抗沖磨水工混凝土的制備方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1~7所述制備方法得到的聚氨酯輕質(zhì)骨料（9），具體按照以下步驟實(shí)施：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的抗沖磨水工混凝土的制備方法，其特征在于，步驟2中，每層鋪設(shè)的若干聚氨酯輕質(zhì)骨料（9）呈梅花狀布置，相鄰兩個(gè)聚氨酯輕質(zhì)骨料（9）的間距為10mm~20mm；

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的抗沖磨水工混凝土的制備方法，其特征在于，步驟2中，振搗的振動(dòng)頻率為30hz~40hz，空載時(shí)振動(dòng)臺(tái)面中心點(diǎn)的垂直振幅應(yīng)為?0.3mm±0.01mm。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的抗沖磨水工混凝土的制備方法，其特征在于，步驟3中，養(yǎng)護(hù)的溫度為15℃~25℃。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了聚氨酯輕質(zhì)骨料及抗沖磨水工混凝土的制備方法，其中，聚氨酯輕質(zhì)骨料的制備方法為：步驟1，在模具的內(nèi)壁上涂抹脫模劑，結(jié)束后將聚氨酯材料加入模具內(nèi)，攪拌均勻后密封模具并對(duì)模具進(jìn)行抽真空處理；步驟2，將經(jīng)步驟1處理后的模具放入固化爐進(jìn)行加熱處理，結(jié)束后將模具取出，冷卻至常溫、靜置后脫模，得到半球形聚氨酯輕質(zhì)骨料；步驟3，在兩個(gè)半球形聚氨酯輕質(zhì)骨料通過(guò)膠黏劑粘接在一起，固化后得到聚氨酯輕質(zhì)骨料半成品，將聚氨酯輕質(zhì)骨料半成品常溫養(yǎng)護(hù)后得到聚氨酯輕質(zhì)骨料；抗沖磨水工混凝土的制備方法采用聚氨酯輕質(zhì)骨料制備得到。本發(fā)明方法在制備水工混凝土?xí)r，能夠避免聚氨酯輕質(zhì)骨料上浮。

技術(shù)研發(fā)人員：李陽(yáng),季文祥,李炎隆,王瑞駿
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15