[发明专利]一种高强度抗开裂混凝土及其制备工艺

说明书

本申请涉及领域，具体公开了一种高强度抗开裂混凝土及其制备工艺。高强度抗开裂混凝土包括以下组分：水泥、粉煤灰、粗骨料、细骨料、矿粉、改性陶粒、聚羧酸减水剂、陶瓷纤维、壳聚糖微球，水；所述改性陶粒由以下方法制成：（1）将稻壳灰置于浓度为1g/L的多巴胺溶液中，搅拌均匀，离心，清洗，干燥，获得预处理稻壳灰；（2）将预处理稻壳灰与聚乙二醇、无水乙醇溶液混合，搅拌，升温至45‑50℃，搅拌，制成改性稻壳灰溶液；（3）将多孔陶粒浸渍在改性稻壳灰溶液中，抽真空，将多孔陶粒取出，冷却，然后使用封装材料进行包封，制得改性陶粒。本申请的高强度抗开裂混凝土具有强度高、抗裂性强、自修复效果好的优点。

技术领域

本申请涉及建筑材料技术领域，更具体地说，它涉及一种高强度抗开裂混凝土及其制备工艺。

背景技术

一般把强度等级为C60及其以上的混凝土称为高强度混凝土，它是由水泥、砂、石等原料外加减水剂或同时外加粉煤灰、矿渣等混合料，经过常规工艺生产而获得的混凝土，其以抗压强度高、抗变形能力强、密度大、孔隙率低的优越性，在高层建筑结构、大跨度桥梁结构以及某些特种结构中得到广泛的应用。

随着混凝土组成材料的不断发展，人们对混凝土的性能要求不仅仅局限于抗压强度，而是在立足强度的基础上，更加注重混凝土的韧性、耐久性性、防渗水性等综合指标和平衡和协调，而混凝土裂缝仍然是困扰大体积混凝土结构的问题。温度应力是导致混凝土在施工期到运行期开裂的主要原因，在施工期，混凝土中胶凝材料在初凝时因水化热得不到及时散发，导致混凝土内部温度上升，使得混凝土表面和内部温差较大，在自约束作用下产生的温度应力容易造成结构表面裂缝，此外，后期整体降温温差在外约束作用下产生的温度应力容易引起结构贯穿性裂缝。

针对上述中的相关技术，发明人认为如何控制混凝土早期水化热引起的混凝土内外温差是防止混凝土开裂的重要措施之一。

发明内容

为了降低混凝土早期水化热引起的内外温差，减少裂缝，本申请提供一种高强度抗开裂混凝土及其制备工艺。

第一方面，本申请提供一种高强度抗开裂混凝土，采用如下的技术方案：

一种高强度抗开裂混凝土，包括以下重量份的组分：360-380份水泥、20-60份粉煤灰、1030-1080份粗骨料、650-700份细骨料、100-110份矿粉、40-60份改性陶粒、6.2-10.5份聚羧酸减水剂、13-16份陶瓷纤维、40-60份壳聚糖微球、120-160份水；

所述改性陶粒由以下方法制成：

(1)将0.5-1重量份稻壳灰置于-(0.09-0.095)MPa下，放置30-40min，加入1-2重量份浓度为1g/L的多巴胺溶液中，在45-50℃下搅拌均匀，离心，清洗，在45-50℃下干燥20-24h，获得预处理稻壳灰；

(2)将0.3-0.5重量份预处理稻壳灰与0.6-1重量份聚乙二醇、1-2重量份无水乙醇溶液混合，真空搅拌1-2h，然后在常压下升温至45-50℃，搅拌3-4h，制成改性稻壳灰溶液；

(3)将多孔陶粒在70-80℃的水浴中抽真空，然后浸渍在改性稻壳灰中，抽真空2-3h，将多孔陶粒取出，置于5-10℃下冷却2-3h，然后使用封装材料进行包封，制得改性陶粒。

通过采用上述技术方案，采用改性陶粒、陶瓷纤维和壳聚糖微球与水泥、粉煤灰等组分制备混凝土，粉煤灰和矿粉的加入，能降低水泥的掺量，降低水泥水化时产生的热量，而陶瓷纤维具有较低的导热系数，且能增大混凝土的抗拉性能，改变混凝土的变形能力；壳聚糖微球具有多孔结构，能吸水-储水-释水，壳聚糖微球能释放水分，促使其附近的胶凝材料充分水化，并降低水化时产生的热量，降低开裂风险，壳聚糖本身弹性模量高，在水化硬化后期，其微变形能消减混凝土内部的部分应力，进一步降低混凝土的开裂风险。此外，壳聚糖微球附近胶凝材料的充分水化，也增强了胶凝材料与壳聚糖微球的作用力，使混凝土内部结构更加致密，整体强度得到提高。