[發明專利]用于高原地區橋梁薄壁空心墩的高性能混凝土及制備方法

有效

• 申請號: 202211277237.5
• 申請日: 2022-10-19
• 公開（公告）號: CN115745528B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 陸俊;韓旭東;何智海;李靜;桑偉;徐浩;何彬
• 申請（專利權）人: 浙江永堅新材料科技股份有限公司
• 主分類號: C04B28/06
• 分類號: C04B28/06;C04B111/20;C04B111/34;C04B111/76
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

1.一種用于高原地區橋梁薄壁空心墩的高性能混凝土，其特征在于，按質量份計，包括以下原材料：硫鋁酸鹽水泥396～432份，碳化硼粉16～20份，天然砂358～509份，碳化硼微珠218～358份，碎石1036～1072份，改性聚丙烯纖維8～12份，納米SiO₂4～6份，不銹鋼酸洗污泥粉16～20份，正十九烷20～24份，水158～185份，減水劑4.6～5.6份；所述改性聚丙烯纖維的制備過程為：在無水乙醇中加入10%～20%質量比的納米SiO₂顆粒，通過超聲攪拌30~45min得到均勻混合物，然后將原狀聚丙烯纖維浸入溶液中，待1～2h后將纖維取出，用輥壓機壓去纖維中殘余的液體，最后在50~70℃下真空干燥至恒重，得到改性聚丙烯纖維。

2.如權利要求1所述的用于高原地區橋梁薄壁空心墩的高性能混凝土，其特征在于，所述硫鋁酸鹽水泥為42.5級硫鋁酸鹽水泥，其比表面積≥350?m²/kg；所述天然砂為II區級配天然河砂，其細度模數為2.4～3.0；所述碎石為粒徑為5～20mm連續級配碎石灰石；所述減水劑為高效聚羧酸減水劑，減水效率為25%。

3.如權利要求1或2所述的用于高原地區橋梁薄壁空心墩的高性能混凝土，其特征在于，所述碳化硼粉比表面積≥600m²/kg，所述碳化硼微珠細度模數為2.3-3.0，彈性模量≥300GPa；所述不銹鋼酸洗污泥粉的比表面積≥450m²/kg，其主要成分為CaSO₄50～60wt%，Fe₂O₃15～26wt%，CaO5～14wt%，SiO₂2～4wt%；所述正十九烷純度＞99%。

4.如權利要求1或2所述的用于高原地區橋梁薄壁空心墩的高性能混凝土，其特征在于，所述納米SiO₂的制備原料為正硅酸乙酯、濃氨水和無水乙醇。

5.如權利要求1或2所述的用于高原地區橋梁薄壁空心墩的高性能混凝土，其特征在于，所述改性聚丙烯纖維拉伸強度≥350MPa。

6.一種如權利要求1所述的用于高原地區橋梁薄壁空心墩的高性能混凝土的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

（1）按質量份計，準備以下原材料：硫鋁酸鹽水泥396～432份，碳化硼粉16～20份，天然砂358～509份，碳化硼微珠218～358份，碎石1036～1072份，改性聚丙烯纖維8～12份，納米SiO₂4～6份，不銹鋼酸洗污泥粉16～20份，正十九烷20～24份，水158～185份，減水劑4.6～5.6份；

所述改性聚丙烯纖維的制備過程為：在無水乙醇中加入10%～20%質量比的納米SiO₂顆粒，通過超聲攪拌30~45min得到均勻混合物，然后將原狀聚丙烯纖維浸入溶液中，待1～2h后將纖維取出，用輥壓機壓去纖維中殘余的液體，最后在50~70℃下真空干燥至恒重，得到改性聚丙烯纖維；

（2）將納米SiO₂和減水劑加入水中，在超聲攪拌機中攪拌成均勻分散的混合溶液；

（3）將硫鋁酸鹽水泥，碳化硼粉，天然砂，碎石，碳化硼微珠，不銹鋼酸洗污泥粉和正十九烷在攪拌機中低速攪拌200～300s，然后加入60%～80%混合溶液，再低速攪拌150～200s，之后加入剩余的混合溶液和改性聚丙烯纖維高速攪拌180～240s得到新拌混凝土。

7.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中，所述不銹鋼酸洗污泥粉的制備方法為：將不銹鋼酸洗污泥在105℃下干燥24h后，置于球磨機中研磨2h，之后過200目篩得到不銹鋼酸洗污泥粉。

8.如權利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中，所述納米SiO₂的制備過程為：將濃氨水和無水乙醇混合，調節混合溶液pH值在10～12范圍內，之后加入8%～10%體積比的正硅酸乙酯，將溶液加熱至60~70℃，并在恒溫條件下緩慢攪拌，反應6～8h；之后過濾得到反應產物，用去離子水進行洗滌后，將反應產物真空干燥10~14h，之后置于坩堝中，加熱至600~650℃，冷卻后得到納米SiO₂顆粒。