本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种高性能混凝土及其制备方法。
背景技术：
混凝土是一种水泥基复合材料，它是以水泥为胶结剂，结合各种集料、外加剂等而形成的水硬性胶凝材料。然而，由于普通混凝土脆性大、强度(尤其是抗拉强度)低、抗氯离子侵蚀和耐久性差等原因，严重影响和限制了它的使用范围。同时，对于低强度的混凝土，在满足相同功能时水泥用量较大，这加剧了对自然资源和能源的消耗，另外也增加了废气和粉尘的排放，增大了对能源的需求和环境的污染。
高性能混凝土，简称HPC(High Performance Concrete)，是过去三十年中最具创新性的水泥基工程材料，HPC具有优异的力学性能，包括极高的抗压强度，优良的抗冲击、抗疲劳性能、抗拉性能、韧性高等优点；另外，HPC材料内部致密，具有极佳的耐久性。因此，研究制备高性能混凝土能提高对建筑长期性能和全寿命造价降低的综合经济效益以及对环保、节能、低碳等社会可持续发展的社会效益。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种高性能混凝土及其制备方法，其制备方法简单，并具有极高的抗压强度、优良的抗冲击、抗疲劳性能、抗拉性能、韧性高等优点。
本发明提供了一种高性能混凝土，该混凝土包含以下质量份的组分：水泥200-400份、粉煤灰30-120份、矿粉30-150份、硅灰15-60份、河砂550-800份、碎石750-1200份、聚乙烯醇纤维2-10份、减缩剂0.1-3份、氯离子吸附剂0.1-2份、聚羧酸减水剂2-20份、水90-220份。
本发明高性能混凝土通过掺入聚乙烯醇纤维，使得混凝土的抗拉性能、韧性显著提高；通过掺入氯离子吸附剂和减缩剂，混凝土的抗氯离子侵蚀性和耐久性都明显优于普通混凝土。
进一步的，氯离子吸附剂包含以下质量份的组分：漂珠10-30份、介孔分子筛5-25份、纳米SiO21-8份。漂珠为经过处理的粉煤灰空心球，具有很大的内比表面积，起到吸附氯离子的作用；同时其表面光滑，能很好的改善混凝土的工作性能。介孔分子筛是一种孔径介于微孔与大孔之间的具有巨大表面积和三维孔道结构的材料，其巨大的表面积对氯离子具有很强的物理吸附能力。纳米SiO2为超细纳米级的球形颗粒，具有很高的活性，一方面，以其极大地表面积对氯离子等有害物质进行物理吸附，另一方面，通过参与水化反应生成胶凝物质提高混凝土结构的致密度，从输运途径上阻止氯离子等有害离子进入混凝土内部。
进一步的，聚乙烯醇纤维的长度为5-15mm。
进一步的，矿粉为S95级以上矿粉，比表面积为350-500m2/kg。
进一步的，粉煤灰为一级粉煤灰，比表面积为400-550m2/kg。
进一步的，河砂为中粗砂。
进一步的，碎石颗粒级配为连续级配。
本发明还提供了上述高性能混凝土的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)称取上述质量份的水泥、粉煤灰、矿粉、硅灰、氯离子吸附剂、河砂和碎石加入搅拌机内，搅拌1-3min；
(2)然后加入上述质量份的减缩剂、聚羧酸减水剂和水，搅拌1-2min；
(3)最后加入上述质量份的聚乙烯醇纤维，搅拌2-5min，即得所述高性能混凝土。
进一步的，步骤(3)中，搅拌机顺时针搅拌2-5min。
本发明的有益效果：本发明高性能混凝土的各组分科学配伍、协同作用，其制备方法简单，并具有极高的抗压强度、优良的抗冲击、抗疲劳性能；通过掺入聚乙烯醇纤维，混凝土的抗拉性能、韧性显著提高；通过掺入氯离子吸附剂和减缩剂，混凝土的抗氯离子侵蚀性和耐久性都明显优于普通混凝土。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细地解释说明。
实施例1
一种高性能混凝土，该混凝土包含：水泥200kg/m3、粉煤灰30kg/m3、矿粉30kg/m3、硅灰15kg/m3、河砂550kg/m3、碎石750kg/m3、聚乙烯醇纤维2kg/m3、减缩剂0.1kg/m3、氯离子吸附剂0.1kg/m3、聚羧酸减水剂2kg/m3、水90kg/m3。氯离子吸附剂是由漂珠10kg/m3、介孔分子筛5kg/m3和纳米SiO21kg/m3组成，聚乙烯醇纤维长度为5mm；矿粉为S95级以上矿粉，比表面积为350m2/kg；粉煤灰为一级粉煤灰，比表面积为400m2/kg；河砂为中粗砂；碎石颗粒级配为连续级配。
上述高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)将上述称量好的水泥、粉煤灰、矿粉、硅灰、氯离子吸附剂、河砂和碎石加入搅拌机内，搅拌1min；
(2)然后加入上述称量好的减缩剂、聚羧酸减水剂和水，搅拌2min；
(3)最后加入称量好的聚乙烯醇纤维，搅拌机顺时针搅拌2min，即得所述高性能混凝土。
根据国标GB 50107-2010《混凝土强度检验评定标准》检测上述无机聚合物混凝土强度和国标GB/T 50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》检测上述无机聚合物混凝土的坍落度。
上述高性能混凝土坍落度89mm；7d抗压强度76.5MPa；7d抗折强度8.5MPa；28d抗压强度108.6MPa，28d抗折强度12.8MPa。
实施例2
一种高性能混凝土，该混凝土包含：水泥395kg/m3、粉煤灰70kg/m3、矿粉85kg/m3、硅灰30kg/m3、河砂680kg/m3、碎石890kg/m3、聚乙烯醇纤维5kg/m3、减缩剂2kg/m3、氯离子吸附剂0.3kg/m3、聚羧酸减水剂11kg/m3、水155kg/m3。氯离子吸附剂是由漂珠15kg/m3、介孔分子筛10kg/m3和纳米SiO25kg/m3组成，聚乙烯醇纤维长度为8mm；矿粉为S95级以上矿粉，比表面积为400m2/kg；粉煤灰为一级粉煤灰，比表面积为450m2/kg；河砂为中粗砂；碎石颗粒级配为连续级配。
上述高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)将上述称量好的水泥、粉煤灰、矿粉、硅灰、氯离子吸附剂、河砂和碎石加入搅拌机内，搅拌2min；
(2)然后加入上述称量好的减缩剂、聚羧酸减水剂和水，搅拌2min；
(3)最后加入称量好的聚乙烯醇纤维，搅拌机顺时针搅拌3min，即得所述高性能混凝土。
根据国标GB 50107-2010《混凝土强度检验评定标准》检测上述无机聚合物混凝土强度和国标GB/T 50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》检测上述无机聚合物混凝土的坍落度。
上述高性能混凝土坍落度90mm；7d抗压强度76.8MPa；7d抗折强度8.7MPa；28d抗压强度110.5MPa，28d抗折强度13.5MPa。
实施例3
一种高性能混凝土，该混凝土包含：水泥400kg/m3、粉煤灰70kg/m3、矿粉55kg/m3、硅灰30kg/m3、河砂690kg/m3、碎石880kg/m3、聚乙烯醇纤维6kg/m3、减缩剂2.1kg/m3、氯离子吸附剂0.4kg/m3、聚羧酸减水剂11.5kg/m3、水157kg/m3。氯离子吸附剂是由漂珠18kg/m3、介孔分子筛15kg/m3和纳米SiO26kg/m3组成，聚乙烯醇纤维长度为10mm；矿粉为S95级以上矿粉，比表面积为450m2/kg；粉煤灰为一级粉煤灰，比表面积为480m2/kg；河砂为中粗砂；碎石颗粒级配为连续级配。
上述高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)将上述称量好的水泥、粉煤灰、矿粉、硅灰、氯离子吸附剂、河砂和碎石加入搅拌机内，搅拌2min；
(2)然后加入上述称量好的减缩剂、聚羧酸减水剂和水，搅拌2min；
(3)最后加入称量好的聚乙烯醇纤维，按搅拌机顺时针搅拌4min，即得所述高性能混凝土。
根据国标GB 50107-2010《混凝土强度检验评定标准》检测上述无机聚合物混凝土强度和国标GB/T 50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》检测上述无机聚合物混凝土的坍落度。
上述高性能混凝土坍落度85mm；7d抗压强度80.5MPa；7d抗折强度8.8MPa；28d抗压强度115.8MPa，28d抗折强度14.6MPa。
实施例4
一种高性能混凝土，该混凝土包含：水泥375kg/m3、粉煤灰80kg/m3、矿粉85kg/m3、硅灰40kg/m3、河砂680kg/m3、碎石900kg/m3、聚乙烯醇纤维5.5kg/m3、减缩剂1.8kg/m3、氯离子吸附剂0.25kg/m3、聚羧酸减水剂10.5kg/m3、水154kg/m3。氯离子吸附剂是由漂珠25kg/m3、介孔分子筛20kg/m3和纳米SiO26kg/m3组成，聚乙烯醇纤维长度为12mm；矿粉为S95级以上矿粉，比表面积为480m2/kg；粉煤灰为一级粉煤灰，比表面积为480m2/kg；河砂为中粗砂；碎石颗粒级配为连续级配。
上述高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)将上述称量好的水泥、粉煤灰、矿粉、硅灰、氯离子吸附剂、河砂和碎石加入搅拌机内，搅拌1min；
(2)然后加入上述称量好的减缩剂、聚羧酸减水剂和水，搅拌2min；
(3)最后加入称量好的聚乙烯醇纤维，按搅拌机顺时针搅拌5min，即得所述高性能混凝土。
根据国标GB 50107-2010《混凝土强度检验评定标准》检测上述无机聚合物混凝土强度和国标GB/T 50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》检测上述无机聚合物混凝土的坍落度。
上述高性能混凝土坍落度95mm；7d抗压强度72.5MPa；7d抗折强度8.3MPa；28d抗压强度106.9MPa，28d抗折强度12.5MPa。
实施例5
一种高性能混凝土，该混凝土包含：水泥400kg/m3、粉煤灰120kg/m3、矿粉150kg/m3、硅灰60kg/m3、河砂800kg/m3、碎石1200kg/m3、聚乙烯醇纤维10kg/m3、减缩剂3kg/m3、氯离子吸附剂2kg/m3、聚羧酸减水剂20kg/m3、水220kg/m3。氯离子吸附剂是由漂珠30kg/m3、介孔分子筛25kg/m3和纳米SiO28kg/m3组成，聚乙烯醇纤维长度为15mm；矿粉为S95级以上矿粉，比表面积为500m2/kg；粉煤灰为一级粉煤灰，比表面积为550m2/kg；河砂为中粗砂；碎石颗粒级配为连续级配。
上述高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)将上述称量好的水泥、粉煤灰、矿粉、硅灰、氯离子吸附剂、河砂和碎石加入搅拌机内，搅拌3min；
(2)然后加入上述称量好的减缩剂、聚羧酸减水剂和水，搅拌2min；
(3)最后加入称量好的聚乙烯醇纤维，搅拌机顺时针搅拌5min，即得所述高性能混凝土。
根据国标GB 50107-2010《混凝土强度检验评定标准》检测上述无机聚合物混凝土强度和国标GB/T 50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》检测上述无机聚合物混凝土的坍落度。
上述高性能混凝土坍落度96mm；7d抗压强度72.8MPa；7d抗折强度8.9MPa；28d抗压强度105.2MPa，28d抗折强度13.6MPa。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。