[发明专利]一种绿色高性能水泥混凝土及其制备方法

权利要求书

1.一种绿色高性能水泥混凝土的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

S1以重量份计，将480～540份水泥、480～540份中砂、1050～1200份碎石依顺序加入190～220份水中，搅拌得到混凝土粗料，备用；

S2以重量份计，向步骤S1得到的混凝土粗料中继续依次加入1.2～8份玄武岩纤维、15～36份改性气相法二氧化硅、6.5～13份减水剂，搅拌得到混凝土砂浆，备用；

S3将步骤S2得到的混凝土砂浆经施工浇筑、固化、养护，得到所述绿色高性能水泥混凝土；

所述改性气相法二氧化硅为高分散气相法二氧化硅、防分层气相法二氧化硅中的任意一种；

所述高分散气相法二氧化硅的制备方法如下，以重量份计：

X1使用无机酸对气相法二氧化硅进行酸化处理，得到酸化气相法二氧化硅，备用；所述酸化处理为：取5～8份气相法二氧化硅置于75～125份浓度为0.1～0.5mol/L的盐酸，浸泡1～3h；

X2将酸化气相法二氧化硅分散于乙醇和乙醚形成的混合物，随后加入四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、异氰酸正庚酯及2-萘基异氰酸酯，在无氧条件下于80～90℃反应12～36h，得到反应液Ⅰ，备用；所述乙醇和乙醚形成的混合物的使用量为150～300份，其中乙醇和乙醚的质量比为4：1；所述四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯的使用量为8～24份；所述异氰酸正庚酯的使用量为1.5～5份；所述2-萘基异氰酸酯的使用量为0.3～1.2份；

X3保持无氧条件，降低反应液Ⅰ的温度至55～70℃并加入24～56份丙二醇丁醚，继续反应1～4h，得到反应液Ⅱ，备用；

X4保持无氧条件，向反应液Ⅱ中加入0.4～2份2,2-双(羟基甲基)丙二酸，继续反应1～4h后分离得固体产物，醇洗、干燥、粉碎，得到高分散气相法二氧化硅；

所述防分层气相法二氧化硅的制备方法如下，以重量份计：

Y1使用无机酸对气相法二氧化硅进行酸化处理，得到酸化气相法二氧化硅，备用；所述酸化处理为：取5～8份气相法二氧化硅置于75～125份浓度为0.1～0.5mol/L的盐酸，浸泡1～3h；

Y2将酸化气相法二氧化硅分散于乙醇和乙醚形成的混合物，随后加入四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、异氰酸正庚酯及2-萘基异氰酸酯，在无氧条件下于80～90℃反应12～36h，得到反应液Ⅰ，备用；所述乙醇和乙醚形成的混合物的使用量为150～300份，其中乙醇和乙醚的质量比为4：1；所述四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯的使用量为8～24份；所述异氰酸正庚酯的使用量为1.5～5份；所述2-萘基异氰酸酯的使用量为0.3～1.2份；

Y3保持无氧条件，降低反应液Ⅰ的温度至55～70℃并加入24～56份丙二醇丁醚，继续反应1～4h，得到反应液Ⅱ，备用；

Y4保持无氧条件，向反应液Ⅱ中加入0.4～2份2,2-双(羟基甲基)丙二酸，继续反应1～4h后分离得固体产物，醇洗、干燥、粉碎，得到高分散气相法二氧化硅，备用；

Y5将高分散气相法二氧化硅分散于100～150份N,N-二甲基甲酰胺，随后加入5～8份巯丙基甲基二甲氧基硅烷，在75～90℃下反应6～12h后去除溶剂，继续反应1～4h，分离得固体产物后醇洗、水洗、干燥、粉碎，得到固体产物Ⅰ，备用；

Y6将固体产物Ⅰ分散于30～90份乙醇，加入0.3～0.6份甲基丙烯酰胺和0.1～0.2份安息香双甲醚，于80～120℃反应1～3h，得到防分层气相法二氧化硅。

2.根据权利要求1所述的一种绿色高性能水泥混凝土的制备方法，其特征在于：所述碎石为连续级配碎石，由5～10mm碎石、10～20mm碎石、20～31.5mm碎石以质量比1：2：1掺配得到。

3.一种绿色高性能水泥混凝土，其特征在于：采用如权利要求1～2任一项所述的方法制备而成。