[发明专利]一种利用湿花岗岩石粉制备的超高性能混凝土及其制备方法

权利要求书

1.一种利用湿花岗岩石粉制备的超高性能混凝土，各组分及其质量含量包括：水泥650~750kg/m³，粉煤灰微珠200~300kg/m³，硅灰120~150kg/m³，湿花岗岩石粉120~170kg/m³，过氧化氢溶液2.16~3.4kg/m³，河砂900~1100kg/m³，仿钢纤维6.5~8.0kg/m³，超分散减缩外加剂16.5~17.5kg/m³，消泡剂110~114g/m³，水145.5~167.5kg/ m³；

所述超分散减缩外加剂的制备方法包括以下步骤：

1）将硅氧烷、聚丙烯酰胺乳化剂、水和过硫酸铵引发剂按比例注入锥形瓶中，搅拌混合乳化，升温至80~90℃、定时磁力搅拌3~4h，加入对苯二酚阻聚剂终止其反应并萃取均聚物，挥发除去溶剂即得低聚体；其中硅氧烷、乳化剂、水的摩尔比为1:(0.003~0.01):(0.5~0.8)，硅氧烷与过硫酸铵引发剂的质量比为1:(0.4~0.6)，对苯二酚阻聚剂为单体质量的0.001~0.1%；

2）以步骤1)所得低聚体溶于苯中，加入聚丙烯酸酯，在55~70℃水浴中磁力搅拌反应1.5~2h，挥发除去溶剂，用去氯离子水萃取3~4次，以除去未反应的低聚体，用苯在室温下萃取，得到具有分散SiO₂微粉的表面活性剂；其中低聚体与聚丙烯酸酯的质量比为1:(1.7~1.8)；

3）将异丙醇和水混合，在搅拌条件下，加热升温至 70~90℃，滴加丙烯酸单体和引发剂过硫酸铵水溶液，控制3.0~4.5h内滴加完毕，再保温反应2~3h，冷却至40~50℃，然后调整pH值至7~8，再将其加热到85~95℃蒸出异丙醇，得到淡黄色聚丙烯酸钠粘稠液体，即低分子聚丙烯酸钠溶液，洗涤后进行真空干燥至恒重，备用；其中引发剂过硫酸铵水溶液中引发剂的用量是丙烯酸单体质量的0.12～0.7%；

4）以乙炔、甲酸甲酯为原料，在均相条件下，以镍盐或碘盐为催化剂，采用一步法合成丙烯酸甲酯；其中，乙炔、甲酸甲酯的摩尔比为1:1，催化剂为乙炔、甲酸甲酯总质量的0.1~0.3%；

5）以步骤3)所制得的低分子聚丙烯酸钠和步骤4)所制得的丙烯酸甲酯为主体单体，两者质量比为1:(0.8~0.9)，次亚磷酸钠为链转移剂，过硫酸铵为引发剂，其中次亚磷酸钠的质量分数占体系质量的4~4.5%，过硫酸铵的质量分数占体系的0.05~0.06%，在50~55℃、反应浓度0.05~0.06M条件下，进行水相自由基聚合反应，并用碱液中和，用去离子水进行洗涤、过滤，得丙烯酸铵-丙烯酸甲酯聚合物；

6）按以下质量配比：分散SiO₂微粉表面活性剂80~85%，丙烯酸铵-丙烯酸甲酯聚合物15~20%，混合配制得所述的超分散减缩外加剂。

2.根据权利要求1所述的超高性能混凝土，其特征在于，所述湿花岗岩石粉的含水量为15~20%，SiO₂质量含量≥65%，Al₂O₃质量含量≥14%，烧失量≤0.72%。

3.根据权利要求1所述的超高性能混凝土，其特征在于，所述水泥为P.O52.5普通硅酸盐水泥或P.Ⅱ52.5硅酸盐水泥。

4.根据权利要求1所述的超高性能混凝土，其特征在于，所述硅灰为生产硅单质工业副产品，SiO₂质量含量≥95%，比表面积≥15000 m²/ kg，28d活性指数≥105%。

5.根据权利要求1所述的超高性能混凝土，其特征在于，所述粉煤灰微珠比表面积≥1500m²/kg，28d活性指数＞90%，需水量比不大于85%，烧失量≤3.68%。

6.根据权利要求1所述的超高性能混凝土，其特征在于，所述河砂的细度模数为1.6~2.2。