[发明专利]一种应用机制砂的高性能混凝土及其制备方法

权利要求书

1.一种应用机制砂的高性能混凝土，其特征在于，包括以下重量份的组分：440-450份水泥、40-55份粉煤灰、6-9份高性能减水剂、140-145份水、800-1000份机制砂、960份-1080份石子、5-10份增粘剂；

每重量份所述增粘剂包括以下重量份的组分：8-10份煤矸石、4-8份高吸水树脂、2-4份稻壳灰和1-4份膨胀剂。

2.根据权利要求1所述的应用机制砂的高性能混凝土，其特征在于：所述增粘剂的制备方法如下：将煤矸石在700-750℃下煅烧1-2h，取出后研磨1-7min，然后与稻壳灰、高吸水树脂和膨胀剂混合均匀，制得增粘剂。

3.根据权利要求1所述的应用机制砂的高性能混凝土，其特征在于，所述高吸水树脂由以下方法制成：以重量份计，将1-5份玉米淀粉糊化，加入1-5份丙烯酸单体和0.3-1.5重量份有机蒙脱土，搅拌均匀，加入0.1-0.3份过硫酸钾和0.01-0.03份N，N-亚甲基双丙烯酰胺，在50-60℃下反应3-4h，干燥。

4.根据权利要求3所述的应用机制砂的高性能混凝土，其特征在于，所述有机蒙脱土的制备方法如下；

（1）将1-3重量份蒙脱土和0.3-0.9重量份十六烷基三甲基溴化铵分散在蒸馏水中，搅拌均匀，在70-80℃和130-150W下微波辐射3-5min，过滤、洗涤、干燥；

（2）将步骤（1）中蒙脱土、0.8-2重量份碳化硅和1.5-2重量份石墨混合，加入3-5重量份水玻璃、1-3重量份聚乙二醇和5-7重量份蒸馏水，搅拌均匀，用盐酸溶液酸化，搅拌后在80-90℃下保温陈化，冷却、洗涤、抽滤、干燥、研磨、打散，制成有机蒙脱土。

5.根据权利要求1所述的应用机制砂的高性能混凝土，其特征在于：所述机制砂经过以下预处理：

（1）向机制砂中加入质量浓度为30-35%的氢氧化钠溶液，升温至70-80℃，搅拌20-24h，调节pH值至6.5-7，用蒸馏水洗涤，得到羟基化机制砂，机制砂和氢氧化钠溶液的质量比为1:10-15；

（2）将2-3重量份羟基化机制砂和1-2重量份超高分子量聚乙烯纤维混合，加入8-9重量份乙醇和1-2重量份蒸馏水，调节pH至4.5-5，超声分散，加入3-5重量份硅烷偶联剂，在120-150℃下搅拌1-2h，干燥。

6.根据权利要求5所述的应用机制砂的高性能混凝土，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯纤维经过以下预处理：

（a）将超高分子量聚乙烯纤维在质量分数为1-5%的硅烷偶联剂溶液中浸泡20-24h，干燥；

（b）将纳米碳酸钙和质量分数为45-50%聚丙烯酸钠溶液混合均匀，在70-80℃下搅拌反应2-3h，制成改性碳酸钙溶液，将步骤（a）所得物在改性碳酸钙溶液中，在70-80℃下反应1-2h，干燥，纳米碳酸钙和聚丙烯酸钠溶液的质量比为1:2-3，超高分子量聚乙烯纤维和改性碳酸钙溶液的质量比为1:3-5；

（c）将步骤（b）所得物浸泡在环氧树脂乳液中，加入三乙烯四胺，干燥，粉碎，三乙烯四胺和环氧树脂乳液的质量比为0.3-0.5:1。

7.根据权利要求1所述的应用机制砂的高性能混凝土，其特征在于，所述膨胀剂由硫铝酸钙-氧化钙复合膨胀剂、氧化镁、石膏混合制成，硫铝酸钙-氧化钙复合膨胀剂、氧化镁、石膏的质量比为1:1-2:0.5-1。

8.根据权利要求1所述的应用机制砂的高性能混凝土，其特征在于，所述机制砂的石粉含量为5-10%，细度模数为2.6-2.8，亚甲蓝值为0.5-1.0%，表观密度为2600-2650kg/m³；

所述碎石为5-26.5mm连续级配碎石，表观密度为2650-2700kg/m³，堆积密度为1550-1650kg/m³。

9.根据权利要求1所述的应用机制砂的高性能混凝土，其特征在于，所述水胶比为0.28-0.29，砂率为45-48%。

10.权利要求1-9任一项所述的应用机制砂的高性能混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将机制砂、水泥和粉煤灰混合均匀，得第一混合料；

S2、向第一混合料中加入总水量二分之一的水，搅拌均匀，得第二混合料；

S3、向第二混合料中加入石子、高性能减水剂、增粘剂和剩余的水，搅拌均匀，得到应用机制砂的高性能混凝土。