[發(fā)明專利]一種C110強(qiáng)度等級(jí)的高性能纖維混凝土及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710703071.1
• 申請(qǐng)日: 2017-08-16
• 公開（公告）號(hào): CN107352915B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭山鎖;董方園;張藝欣;鄭捷;周炎;董立國;鄭淏;宋明辰;陳家悅;牛麗華;秦卿;阮升
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安建筑科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B28/04
• 分類號(hào): C04B28/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

1.一種C110強(qiáng)度等級(jí)的高性能纖維混凝土，其特征在于，纖維混凝土包括下述質(zhì)量份數(shù)的原料：

水泥425-450份、水120-130份、河砂710-730份、碎石1000-1030份、粉煤灰60-90份、稻殼灰40-60份、硅灰40-60份、減水劑9-10份、激發(fā)劑13-14份、纖維素纖維1.1-1.8份、羥基改性碳納米管分散液20-23份、消泡劑2.2-2.4份；

所述稻殼灰是由稻殼在650-800℃的溫度下焚燒、使用球磨機(jī)研磨20-30min制得粉灰色粉末，其二氧化硅含量為90％以上，粒徑為10-75μm，比表面積在40-100m²/g之間；

所述纖維素纖維為UF500纖維素纖維，長度為2-3mm，直徑為15-20μm，抗拉強(qiáng)度≥900MPa，彈性模量≥8.5GPa，斷裂延伸率達(dá)到10％，比重為1.1g/cm³。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的C110強(qiáng)度等級(jí)的高性能纖維混凝土，其特征在于，所述混凝土中各組分以質(zhì)量份數(shù)計(jì)算配合比含量為：

水泥439份、水128份、河砂724份、碎石1021份、粉煤灰78份、稻殼灰55份、硅灰58份、減水劑9.7份、激發(fā)劑13.2份、纖維素纖維1.6份、羥基改性碳納米管分散液22份、消泡劑2.3份。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的C110強(qiáng)度等級(jí)的高性能纖維混凝土，其特征在于，所述水泥為P·O52.5R級(jí)普通硅酸鹽水泥；

所述河砂選擇級(jí)配良好的中粗河砂，細(xì)度模數(shù)為2.8-3.2；

所述碎石選擇石灰石為主的人工碎石，粒徑范圍為5-16mm，按照連續(xù)粒級(jí)級(jí)配；

所述的粉煤灰采用電廠優(yōu)質(zhì)Ⅰ級(jí)粉煤灰，其45μm方孔篩篩余不大于12％，需水量比不大于95％，比表面積應(yīng)大于400m²/kg；

所述硅灰中二氧化硅的質(zhì)量百分比不小于93％，火山灰活性指數(shù)大于90％，平均粒徑0.1-0.15μm，比表面積大于15m²/g；

所述減水劑是聚羧酸系高性能減水劑，固含量為20％，減水率在25％以上；

所述消泡劑采用美國瀚森AXILAT DF6352DD消泡劑。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的C110強(qiáng)度等級(jí)的高性能纖維混凝土，其特征在于，所述激發(fā)劑采用有機(jī)-無機(jī)復(fù)合激發(fā)劑，復(fù)合激發(fā)劑按照下述質(zhì)量百分比計(jì)的原料復(fù)配而成：

硫酸鈉60-68％、氯化鈣30-38％、三乙醇胺1.5-2％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的C110強(qiáng)度等級(jí)的高性能纖維混凝土，其特征在于，所述羥基改性碳納米管分散液是通過下述方法制得的：

1)配制濃度為2.0M的NaOH水溶液，稱取2份多壁碳納米管加入100份配制的NaOH水溶液中，超聲處理5min；將碳納米管分散液倒入高壓反應(yīng)釜，密封后180℃反應(yīng)120min；后冷卻至室溫，離心分離，加入去離子水稀釋并洗滌，除去清液；再超聲10min，攪拌，偏氯乙烯濾膜過濾，所得固態(tài)產(chǎn)物水洗至濾液為中性；40℃下干燥12h，得到表面含羥基含氧官能團(tuán)的改性多壁碳納米管；

2)稱取步驟1)中制備的表面含羥基含氧官能團(tuán)的改性多壁碳納米管、表面活性劑0.5份、消泡劑0.1份和去離子水98份，將表面活性劑、消泡劑和改性碳納米管依次分散到去離子水中，攪拌，使碳納米管被表面活性劑水溶液完全浸濕；超聲處理30min；之后對(duì)分散液進(jìn)行離心沉降；

3)將上層液體過300目濾布，得到碳納米管分散液1；將底部沉淀團(tuán)聚的碳納米管按照步驟2)再次進(jìn)行超聲60min，得到碳納米管分散液2，碳納米管分散液1和2中羥基改性多壁碳納米管在水中能夠均勻穩(wěn)定分散；

所述多壁碳納米管平均管徑為40-50nm，長度為10-20μm，純度≥98％；

所述表面活性劑為聚乙二醇辛基苯基醚；所述消泡劑為美國瀚森AXILAT DF6352DD消泡劑。