[發明專利]一種輕質保溫高強度混凝土及其制備方法

在審

• 申請號: 202010793712.9
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN111943592A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 劉小艷;余瑾瑤;李田雨;揭漢鐸;江波;劉彥琦;劉力;李世杰;姜可偉;左俊卿;夏蘇魯
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B20/02;C04B18/10;C04B18/08;C04B14/42;C04B14/38;C04B38/02;C04B38/10;B28C5/40;B28B1/52;B28B1/08;C04B111/20;C04B111/40;C04B111/7
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種輕質保溫高強度混凝土及其制備方法，該混凝土包括以下組分：水泥270?300份，陶粒130?220，粉煤灰85?110份，煤渣灰360?480份，減水劑5.5?7份，玻璃纖維0.7?0.9份，水110?160份，接枝碳納米管的碳纖維0.7?1.2份，發泡劑5％?9％。上述混凝土的制備方法，包括如下步驟：首先將大陶粒破碎后備用，然后經配料、投料、澆筑并振搗、拆模及養護制得。在具備低成本、節能環保的同時依然具備較強的力學性能和耐久性能。

技術領域

本發明涉及一種混凝土及其制備方法，尤其涉及一種輕質保溫高強度混凝土及其制備方法。

背景技術

混凝土是當今建筑工程領域最常使用的土木工程材料，因其價格低廉、制備工藝簡單且抗壓強度較大等優點受到廣泛使用。但一般的混凝土在硬化干燥后表面和內部易形成大量微小氣孔，且在溫度較低時，混凝土在使用過程中形成大量微小裂縫，多種因素導致混凝土的強度、抗滲性和耐久性出現嚴重問題，因此使用壽命受到限制，使其不能滿足各種建筑工程對于混凝土材料的使用要求，限制了其實際應用。傳統提高混凝土性能的主要措施即通過優化原材料，減小水灰比，提升養護條件等，但這些工藝流程不僅耗時，也抬高了混凝土的制作成本。

陶粒是一種可代替重質砂石子的輕質保溫骨料。質地堅硬，密度小，重量輕，強度高，內部微孔呈蜂窩狀導致其孔隙率較高，具有一定的抗滲性、抗凍性、保溫性和耐腐蝕性。在一些房屋建筑領域里，主要可用作隔熱耐火材料，雖外表堅硬，但質地較輕，是由于內部的微孔是封閉的，氣體進入殼內無法連通，呈包裹狀態；在一些水工建筑領域，其陶?；炷恋目節B性能和耐久性能優于一般的混凝土，是由于陶粒表面相較于碎石要粗糙，且具有一定的吸水能力，導致陶粒與水泥砂漿之間的粘結性能良好。

在陶粒的使用過程中，可根據不同的需求將陶粒加入到不同強度等級的混凝土中，以便制成不同類型的內部墻體構件和外部的工程結構。但陶粒目前仍以黏土作為主要原料，需要消耗大量的自然資源，久而久之就會產生天然的大陶粒不夠用，以及人工制備小陶粒制作流程復雜、可靠度差等，并未從源頭上解決節能環保等問題。雖然通過優化原材料，減小水灰比，提升養護條件等一定程度上能夠提升混凝土的整體性能，但工藝流程不較為復雜，而且耗時耗力，也在整體上提高了混凝土的制作成本。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供一種在具備低成本、節能環保的同時依然具備較強的力學性能和耐久性能的輕質保溫高強度混凝土；

本發明的另一個目的是提供一種輕質保溫高強度混凝土的制備方法。

技術方案：本發明的輕質保溫高強度混凝土，包括以下組分：水泥270-300份，陶粒130-220，粉煤灰85-110份，煤渣灰360-480份，減水劑5.5-7份，玻璃纖維0.7-0.9份，水110-160份，接枝了碳納米管的碳纖維0.7-1.2份，發泡劑5％-9％。

優選地，所述陶粒為大陶粒經過破碎后形成的粒徑為5～10mm的陶粒。

優選地，所述接枝碳納米管的碳纖維長度為3～6mm。

優選地，所述玻璃纖維的長度為20～30mm。玻璃纖維能在一定程度上提高混凝土的抗拉壓性能，提高混凝土的抗沖擊性能，且吸水性較小，安定性較好，一定程度上耐高溫且絕緣性能良好。

優選地，所述接枝碳納米管的碳纖維通過以下方法制得：

(1)分別利用混酸對碳納米管和碳纖維進行酸化處理，后分別稀釋至中性，干燥后備用；

(2)稱取干燥后的碳納米管及碳纖維加入反應釜內，并加入表面活性劑，將反應釜放入真空干燥箱中加熱，后清洗干燥，得到所述接枝碳納米管的碳纖維材料。

優選地，所述碳納米管和碳纖維的質量比為4:1～6:1。