[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

摘要

本发明公开了一种利用湿花岗岩石粉制备的超高性能混凝土，它以水泥、粉煤灰微珠、硅灰、湿花岗岩石粉、过氧化氢溶液、河砂、仿钢纤维、超分散减缩外加剂、消泡剂和水为主要原料制备而成。本发明利用粉煤灰微珠调控混凝土和易性与微结构；利用过氧化氢溶液分解释放氧气分散湿花岗岩石粉，并利用超分散减缩外加剂的分散基团分散湿花岗岩石粉以及胶凝材料颗粒，有效提高胶凝材料水化率和利用率，减小混凝土收缩；利用消泡剂消除混凝土中因过氧化氢分解产生的氧气和其它材料引入的气泡，保证混凝土的力学性能和耐久性能。本发明利用湿花岗岩石粉制备的UHPC具有超高强度、韧性、抗裂性能优异等优点，且满足环保和节能要求，具有重要的应用价值。

主权项

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；/n所述超分散减缩外加剂的制备方法包括以下步骤：/n1）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%；/n2）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)；/n3）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%；/n4）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%；/n5）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；/n6）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。/n