[發(fā)明專利]高韌高粘結(jié)性C220超高強(qiáng)混雜纖維混凝土及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011012681.5
• 申請(qǐng)日: 2020-09-23
• 公開（公告）號(hào): CN113185209B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭捷;鄭山鎖;阮升;段培亮;劉曉航;溫桂峰;賀金川;楊建軍;張曉輝;董晉琦;尚志剛;周炎;董立國
• 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;C04B40/00;C04B20/02;C04B24/12;C04B24/26;C04B24/32;C04B18/10;C04B22/14;C04B22/12;C04B14/02;C04B14/30;C04B18/24;C04B111/20;C04B111
• 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

1.一種高韌高粘結(jié)性C220超高強(qiáng)混雜纖維混凝土，其特征在于，混凝土包括下述質(zhì)量份數(shù)的原料：

水泥537份、砂740份、碎石885份、粉煤灰75份、秸稈灰90份、硅灰105份、納米二氧化硅4.9份、水85份、減水劑18.5份、激發(fā)劑15.5份、消泡劑2.6份、減縮劑13份、苧麻纖維6.9份、玄武巖纖維12.5份、CaCO₃晶須19.2份、納米二氧化鈦/氧化石墨烯分散液39份、羧基改性聚乙烯醇聚合物21份；

所述苧麻纖維為堿處理烘干后精干麻纖維，長度為40-50mm，直徑為30μm-40μm，抗拉強(qiáng)度≥766MPa，彈性模量≥9.1GPa，斷裂延伸率達(dá)到8.9%，比重為1.54-1.55g/cm³；

所述玄武巖纖維長度為12mm，直徑為7μm-15μm，抗拉強(qiáng)度≥3000MPa，彈性模量≥91GPa，比重為2.63-2.65?g/cm³；

所述CaCO₃晶須長度為20μm-30μm，直徑為0.5μm-2μm，抗拉強(qiáng)度≥3000MPa，彈性模量≥410GPa，比重為2.86?g/cm³；

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：

二水石膏54%、氯化鈣44%、三乙醇胺2%；

羧基改性聚乙烯醇聚合物按以下質(zhì)量百分比的原料制備而成：羧基改性聚乙烯醇37%，水62%，聚丙烯酸酯消泡劑1%，具體的，將質(zhì)量百分比為37%的羧基改性聚乙烯醇放入62%的水中，常溫下靜置30min使其充分溶脹，隨后，置于95℃的恒溫水槽中加熱溶解，再加入1%的聚丙烯酸酯消泡劑，不斷攪拌直至形成均勻透明溶液，即為羧基改性聚乙烯醇聚合物；

所述羧基改性聚乙烯醇聚合度為2400，醇解度99%，羧/羥摩爾比為3/97，pH=7；

C220超高強(qiáng)混雜纖維混凝土28d立方體抗壓強(qiáng)度達(dá)226.6MPa，抗折強(qiáng)度達(dá)55.5MPa，劈裂抗拉強(qiáng)度達(dá)26.66MPa，與型鋼之間的粘結(jié)強(qiáng)度達(dá)11.17MPa，氯離子遷移系數(shù)達(dá)6×10^-14m²/s。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高韌高粘結(jié)性C220超高強(qiáng)混雜纖維混凝土，其特征在于，所述水泥為P?I62.5R級(jí)硅酸鹽水泥；

所述碎石選擇級(jí)配良好、致密堅(jiān)硬、表面粗糙的玄武巖碎石，按照連續(xù)粒級(jí)5-10mm投料，母體巖石強(qiáng)度不低于300MPa，最大粒徑為10mm；

所述粉煤灰采用電廠優(yōu)質(zhì)Ⅰ級(jí)粉煤灰，其45μm方孔篩篩余不大于10%，需水量比不大于95%，比表面積大于400m²/kg；

所述硅灰中的二氧化硅含量大于95%，火山灰活性指數(shù)大于95%，平均粒徑為0.1μm-0.15μm，比表面積大于28m²/g；

所述納米二氧化硅為氣相法制得高純度納米二氧化硅，其純度大于99%，平均粒徑為10nm-40nm，比表面積大于130m²/g；

所述減水劑為聚羧酸系高性能減水劑，固含量為20%，減水劑的減水率在38%以上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高韌高粘結(jié)性C220超高強(qiáng)混雜纖維混凝土，其特征在于，所述秸稈灰是由玉米秸稈的成熟莖干在650-820℃的溫度下焚燒，再經(jīng)過去鉀處理，隨后使用球磨機(jī)研磨25min制得，其二氧化硅含量大于84.1%，平均粒徑為6-12μm，比表面積大于12m²/g。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高韌高粘結(jié)性C220超高強(qiáng)混雜纖維混凝土，其特征在于，所述去鉀處理方法，包括如下步驟：

1）將秸稈灰置于蒸餾水中攪拌浸泡，隨后靜置，倒去上層清液后繼續(xù)加蒸餾水?dāng)嚢杞荩貜?fù)此過程5次以上，浸泡時(shí)間持續(xù)一周；

2）最后一次將上層清液倒去后，用蒸餾水加熱至90℃保溫15-20min，保溫結(jié)束后將上層清液倒去，再加蒸餾水浸泡，重復(fù)步驟1）；

3）將步驟1）、2）按順序再重復(fù)兩次；

4）最后60℃保溫2h，將上層清液倒去后，烘干備用。