[發明專利]一種C100強度等級的高性能纖維混凝土及其制備方法

有效

• 申請號: 201710703525.5
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN107324729B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 鄭山鎖;宋明辰;董方園;龍立;張曉輝;張藝欣;鄭捷;鄭淏;李強強;蔡永龍;劉巍;周炎
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B40/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

1.一種C100強度等級的高性能纖維混凝土，其特征在于，纖維混凝土包括下述質量份數的原料：

水泥410-430份、水120-130份、河砂710-730份、碎石1000-1030份、粉煤灰90-115份、稻殼灰50-80份、減水劑8-9份、激發劑12-13份、纖維素纖維1.1-1.8份、羧基丁苯聚合物31-33份、羥基改性碳納米管分散液17-19份、消泡劑2.1-2.3份；

所述稻殼灰是由稻殼在650-800℃的溫度下焚燒、使用球磨機研磨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，抗拉強度≥900MPa，彈性模量≥8.5GPa，斷裂延伸率達到10％，比重為1.1g/cm³；

所述羧基丁苯聚合物是由羧基丁苯乳液、水和助劑混合均勻后得到的有機聚合物，以質量百分比計的原料組成如下：

羧基丁苯乳液48-50％，水48-50％，助劑1-2％；

所述羧基丁苯乳液含固量為46％，成膜溫度為15℃，羧基丁苯乳液pH＝7；

所述助劑為聚丙烯酸酯消泡劑。

2.根據權利要求1所述的C100強度等級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量份數計算配合比含量為：

水泥419份、水128份、河砂720份、碎石1020份、粉煤灰98份、稻殼灰72份、減水劑8.6份、激發劑12.5份、纖維素纖維1.6份、羧基丁苯聚合物32份、羥基改性碳納米管分散液19份、消泡劑2.3份。

3.根據權利要求1所述的C100強度等級的高性能纖維混凝土，其特征在于，所述水泥為P·O52.5R級普通硅酸鹽水泥；

所述河砂選擇級配良好的中粗河砂，細度模數為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，按照連續粒級級配；

所述的粉煤灰采用電廠優質Ⅰ級粉煤灰，其45μm方孔篩篩余不大于12％，需水量比不大于95％，比表面積應大于400m²/kg；

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.根據權利要求1所述的C100強度等級的高性能纖維混凝土，其特征在于，所述激發劑采用有機-無機復合激發劑，復合激發劑按照下述質量百分比計的原料復配而成：

硫酸鈉60-68％、氯化鈣30-38％、三乙醇胺1.5-2％。

5.根據權利要求1所述的C100強度等級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釜，密封后180℃反應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，所得固態產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；之后對分散液進行離心沉降；

3)將上層液體過300目濾布，得到碳納米管分散液1；將底部沉淀團聚的碳納米管按照步驟2)再次進行超聲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。