[发明专利]高韧高粘结性C120强度的高强纤维混凝土及制备方法

权利要求书

1.一种高韧高粘结性C120强度的高强纤维混凝土，其特征在于，混凝土包括下述质量份数的原料：

水泥425份、砂715份、碎石990份、粉煤灰88份、秸秆灰60份、硅灰30份、纳米二氧化硅3.8份、羧基改性聚乙烯醇聚合物20份、水130份、减水剂12份、激发剂13.3份、消泡剂2.2份、减缩剂10份、苎麻纤维5.4份、玄武岩纤维9份、CaCO₃晶须18份；

所述苎麻纤维为碱处理烘干后精干麻纤维，长度为40-50mm，直径为30μm-40μm，抗拉强度≥766MPa，弹性模量≥9.1GPa，断裂延伸率达到8.9%，比重为1.54-1.55g/cm³；

所述玄武岩纤维长度为12mm，直径为7μm-15μm，抗拉强度≥3000MPa，弹性模量≥91GPa，比重为2.63-2.65 g/cm³；

所述CaCO₃晶须长度为20μm-30μm，直径为0.5μm-2μm，抗拉强度≥3000MPa，弹性模量≥410GPa，比重为2.86 g/cm³；

所述激发剂采用有机-无机复合激发剂，复合激发剂按照下述质量百分比计的原料复配而成：

二水石膏57%、氯化钙41.2%、三乙醇胺1.8%；

羧基改性聚乙烯醇聚合物按质量百分比的原料制备而成：羧基改性聚乙烯醇38.5%，水60%，聚丙烯酸酯消泡剂1.5%，具体的，将质量百分比38.5%的羧基改性聚乙烯醇放入60%的水中，常温下静置30min使其充分溶胀，随后，置于95℃的恒温水槽中加热溶解，再加入1.5%的聚丙烯酸酯消泡剂，不断搅拌直至形成均匀透明溶液，即为羧基改性聚乙烯醇聚合物；所述羧基改性聚乙烯醇聚合度为2400，醇解度99%，羧/羟摩尔比为3/97，pH=7；

C120强度的高强纤维混凝土的28d立方体抗压强度达127.89MPa，抗折强度达33.90MPa，劈裂抗拉强度达14.72MPa，与型钢之间的粘结强度达6.72MPa，氯离子迁移系数达17×10^-14m²/s。

2.根据权利要求1所述的高韧高粘结性C120强度的高强纤维混凝土，其特征在于，所述水泥为P•O52.5R级普通硅酸盐水泥；

所述碎石选择质量比为1:1的级配良好、致密坚硬、表面粗糙的石灰石和玄武岩碎石，粒径范围为5mm-15mm，将连续粒级的5-10mm、10-15mm的所述碎石按照7:3的质量比混合使用；

所述粉煤灰采用电厂优质Ⅰ级粉煤灰，其45μm方孔筛筛余不大于12%，需水量比不大于95%，比表面积大于400m²/kg；

所述减水剂是聚羧酸系高性能减水剂，固含量为20%，减水剂的减水率在30%以上。

3.根据权利要求1所述的高韧高粘结性C120强度的高强纤维混凝土，其特征在于，所述秸秆灰是由玉米秸秆的成熟茎干在600-820℃的温度下焚烧，再经过去钾处理，随后使用球磨机研磨20min制得，其二氧化硅含量大于82.3%，平均粒径为6-15μm，比表面积大于10m²/g。

4.根据权利要求3所述的高韧高粘结性C120强度的高强纤维混凝土，其特征在于，所述秸秆灰去钾处理方法，包括如下步骤：

1）将秸秆灰置于蒸馏水中搅拌浸泡，随后静置，倒去上层清液后继续加蒸馏水搅拌浸泡，重复此过程5次以上，浸泡时间持续一周；

2）最后一次将上层清液倒去后，用蒸馏水加热至90℃保温15-20min，保温结束后再加蒸馏水浸泡，重复步骤1）；

3）将步骤1）、2）按顺序再重复两次；

4）最后60℃保温2h，将上层清液倒去后，烘干备用。

5.根据权利要求1所述的高韧高粘结性C120强度的高强纤维混凝土，其特征在于，所述硅灰中的二氧化硅含量大于92%，平均粒径为0.1μm-0.26μm，比表面积大于20m²/g；

所述纳米二氧化硅为气相法制得高纯度纳米二氧化硅，其纯度大于99%，平均粒径为10nm-40nm，比表面积大于130m²/g。