1.本技术涉及混凝土的领域，更具体地说，它涉及一种高性能混凝土混合砂。
背景技术：
2.混凝土指以水泥为主要胶凝材料，与水、砂、石子以及化学外加剂和矿物掺合料，按适当比例配合，经过均匀搅拌、密实成型及养护硬化而成的人造石材。混凝土主要划分为两个阶段与状态：凝结硬化前的塑性状态；硬化之后的坚硬状态。
3.水运工程混凝土施工以大直径桩基、大体积混凝土、大尺寸构件为主，混凝土原材料的供需矛盾尤为突出。特别是近年来天然砂资源日渐枯竭，天然砂质量日益低劣，特别是细度模数偏小、含泥量偏高导致现场混凝土施工出现问题，延误工期影响质量。
4.机制砂是地域性的建筑材料，其质量和供给主要取决于出场料源矿物成分、料场加工水平的影响。对于水运工程而言，一方面消耗巨大，一方面又难以充分有效利用地材（机制砂矿源一般较水运项目距离远，陆运成本高）。因此单纯采用机制砂对于水运工程来说不是经济可行的方案，因而通常采用混合砂进行。
5.另外通过近年来年的实践，发现天然砂虽然存在细度模数偏小，含泥量高的问题，但是适当掺配机制砂，则可以综合两种料源的优势，改善机制砂颗粒表面粗糙带来的混凝土流动性不佳的问题，而机制砂的加入则可以明显改善混合砂级配。
6.目前在水运工程混凝土施工中，机制砂占大量配比的混合砂尚未得到广泛应用，主要原因就在机制砂占大量配比的混合砂混凝土耐久性较差，而高耐久性又是水运工程混凝土最重要的特性。
技术实现要素：
7.为了提高机制砂占大量配比的混合砂混凝土的耐久性，本技术提供一种高性能混凝土混合砂。
8.本技术提供的一种高性能混凝土混合砂，采用如下的技术方案：一种高性能混凝土混合砂，由包含以下重量份的原料制成：天然砂200-250份；机制砂700-750份；所述天然砂的细度模数为1.6-1.8，所述机制砂的细度模数为3.0-3.4；所述天然砂、机制砂的氯离子含量为0.001-0.002%。
9.通过采用上述技术方案，选用细度模数为1.6-1.8的天然砂以及细度模数为3.0-3.4的机制砂配制得到细度模数为2.7-3.0的混合砂，一方面改善了天然机制砂细度模数过小、机制砂细度模数过大的问题，且通常机制砂中的含泥量较小，从而使机制砂含量较高的混合砂中的含泥量减小，使制备得到混凝土符合施工要求。
10.且选用氯离子含量为0.001-0.002%的天然砂和机制砂，使混合砂内氯离子含量较少。混凝土的耐久性具有多方面的因素，其中包括抗氯离子渗透性能、低电通量性能均与混
凝土耐久性相关，在抗氯离子渗透性能方面，采用低氯离子含量的混合砂原料，具有提高混凝土抗氯离子渗透性的效果。
11.通过本方案中的混合砂制备得到的混凝土具有较一定的耐久度，符合水运工程的要求，且通过高含量的机制砂配制成混合砂替代天然砂，解决了天然砂质量差、细度模数过低、含泥量多的问题。
12.可选的，所述机制砂为碱活性机制砂，所述机制砂通过改性处理，所述改性处理的方法如下：s1，将机制砂浸泡在50-60℃的假酸浆子胶溶液中，捞出晾干得到第一机制砂；s2，配制2-5g/l的氯化钙的水溶液，将氯化钙的水溶液倒入第一机制砂中搅拌反应20min，搅拌条件下干燥得到改性机制砂。
13.通过采用上述技术方案，碱活性机制砂占市面上的2/3，且本次水运工程当地多为岩性为凝灰岩、流纹岩等具有碱活性的岩石，当地机制砂的厂家通常会将此类具有碱活性的岩石加工生成机制砂，导致机制砂内部碱活性较高，碱活性机制砂容易在混凝土内发生碱-硅类型的碱集料反应，导致混凝土结构被破坏，导致混凝土强度下降，因此需对碱活性机制砂进行改性处理。
14.假酸浆子胶是一种胶质，该胶质在钙离子存在的条件下自发生成凝胶，凝胶将机制砂进行包覆，使机制砂内的碱活性物质无法与水泥直接接触，从而不易发生碱-硅类型的碱集料反应，保证掺有混合砂的混凝土的结构完整性，从而保证混凝土的强度。
15.且在将机制砂通过假酸浆子凝胶包覆后，显著提高对二氧化碳的隔离效果，提高混凝土的防碳化效果，从而提高混凝土的耐久性。
16.可选的，所述假酸浆子胶溶液的制备方法如下：s1，将假酸浆子经过乙醇浸泡，加热至60℃温度下回流提取，得到提取液；s2，将提取液通过低温冷冻干燥，并通过粉碎、过筛，得到假酸浆子胶粉末；s3，按重量份计，称取假酸浆子胶粉末20-30份与水混合，加热溶解，得到假酸浆子胶溶液。
17.通过上述方案，制备得到假酸浆子胶溶液，制备方法简单，适合大量生产。
18.可选的，还包括重量份为50-100份的燧石粉末，所述燧石粉末的细度小于625目，所述燧石粉末的密度为3.1-3.4g/m3。
19.通过上述技术方案，燧石粉末能与水泥中的氢氧化钙发生二次反应，生成凝胶体，该凝胶体具有较强的持碱能力，将混凝土中更多的碱离子禁锢在凝胶体内，从而抑制碱离子与碱活性机制砂进一步发生碱-硅酸反应，宏观上表现为抑制了碱-硅酸反应，从而使混凝土具有较好的强度。
20.采用低细度高密度的燧石粉末，使混凝土结构致密，提高混凝土的强度。
21.可选的，所述燧石粉末经过改性，其改性方法如下：s1，将燧石粉末经过高温煅烧，煅烧温度为800-1000℃；s2，将煅烧后的燧石粉末取出冷却，100-140℃下放入改性剂中，捞出干燥，得到第一改性燧石粉末；所述改性剂为质量浓度为8-12g/l的2-羟基苯胺的水溶液。
22.通过上述技术方案，燧石粉末在经过高温煅烧后，其表面的活性羟基数目增多，再
通过活性羟基与2-羟基苯胺的改性接枝得到第一改性燧石粉末，第一改性燧石粉末与改性机制砂的亲和能力提高，使燧石粉末容易附着在改性机制砂的假酸浆子凝胶层表面，从而进一步将机制砂与水泥进行隔离，且当水泥接触到第一改性燧石粉末时，将第一改性燧石与水泥发生反应，将碱离子进行禁锢，使水泥中碱离子不易与机制砂发生碱-硅酸反应。
23.可选的，所述改性剂中还添加有四甲基胍，四甲基胍的质量浓度为0.6-1.2g/l。
24.通过上述技术方案，四甲基胍的添加，使燧石粉末与2-羟基苯胺的改性接枝效果更好，从而使第二改性燧石粉末与假酸浆子凝胶层的亲和能力更佳，提高第二改性燧石粉末在假酸浆子凝胶层表面的附着量。
25.可选的，第一改性燧石粉末经过紫外光辐照进行改性，得到第二改性燧石粉末。
26.通过上述技术方案，提高第二改性燧石粉末表面的活性，使其与混凝土中氢氧化钙反应迅速，使生成的凝胶将碱离子迅速禁锢，从而降低碱-硅酸反应继续进行，减少凝胶的生成，从而使混凝土具有较好的强度。
27.可选的，所述紫外光波长为230-270nm。
28.通过上述方案，在该之外波长的辐照下，对第二改性燧石粉末的辐照效果更好，从而使第二改性燧石粉末表面的活性提高的效果较好。
29.综上所述，本技术具有以下有益效果：1、由于本技术采用天然砂、机制砂混合，解决了天然机制砂细度模数过小，机制砂细度模数过大的问题，且采用较低氯离子含量的混合砂，使混凝土的耐久性较好。
30.2、通过在碱活性机制砂表面包覆一层假酸浆子凝胶，使碱活性机制砂不易发生碱-硅类型的碱集料反应，从而保证混凝土的强度。
31.3、通过添加燧石粉末，通过燧石粉末与混凝土中氢氧化钙反应生产的凝胶将混凝土中碱离子进行禁锢，使混凝土中碱离子不易与碱活性机制砂发生反应。
具体实施方式
32.以下结合实施例对本技术作进一步详细说明。
原料名称种类或来源天然砂产地为闽江的河沙，细度模数为1.8，氯离子含量为0.0017%机制砂产地为奉化的卵石机制砂、产地为舟山的碎石机制砂（碱活性机制砂），其中卵石机制砂的原料为凝灰岩。细度模数均为3.4，卵石机制砂的氯离子含量为0.0016%；碎石机制砂的氯离子含量为0.0012%。假酸浆子昆明采摘，采摘后3-4天燧石粉末自制，细度为800目，密度为3.3g/m333.制备例制备例1假酸浆子胶溶液的制备：s1，将假酸浆子放置在乙醇浸泡，并加热至60℃温度下回流提取4h，过滤后得到提取液；s2，将提取液通过低温冷冻干燥，温度为-40℃，干燥时间为24h，并通过粉碎、过筛，得到假酸浆子胶粉末；s3，按重量份计，称取假酸浆子胶粉末26份与100份水混合，加热溶解，加热温度为50℃，制备得到假酸浆子胶溶液。
34.制备例2改性机制砂的制备：s1，将碎石机制砂浸泡在50-60℃的有制备例1 制备得到的假酸浆子胶溶液中，浸泡时间为10s，捞出自然晾干得到第一机制砂；s2，配制2-5g/l的氯化钙的水溶液，并将氯化钙的水溶液倒入第一机制砂中搅拌反应20min，且按照每kg机制砂内倒入100ml的氯化钙的水溶液的配方进行，搅拌条件下干燥得到改性机制砂。
35.制备例3与制备例2的区别在于，卵石机制砂等量替代碎石机制砂。
36.制备例4第一改性燧石粉末的制备：s1，将燧石粉末经过高温煅烧，煅烧温度为930℃；s2，将煅烧后的燧石粉末取出冷却，130℃下放入改性剂中搅拌反应20min，捞出干燥，得到第一改性燧石粉末，其中改性剂为质量浓度为10g/l的2-羟基苯胺的水溶液。
37.制备例5与制备4的区别在于，改性剂中还添加有四甲基胍，且四甲基胍的质量浓度为1 g/l。
38.制备例6与制备例5的区别在于，改性剂为质量浓度为1g/l的四甲基胍的水溶液。
39.制备例7第二改性燧石粉末的制备：将由制备例5制备得到的第一改性燧石粉末通过紫外光辐照进行改性，得到第二改性燧石粉末，紫外光波长为230nm。
40.制备例8与制备例7的区别在于，紫外光波长为250nm。
41.制备例9与制备例7的区别在于，紫外光波长为270nm。
42.制备例10与制备例7的区别在于，紫外光波长为290nm。
实施例
43.实施例1一种高性能混凝土混合砂，由包含以下重量份的原料搅拌混合均匀制成：天然砂200-250份；卵石机制砂700-750份。
44.实施例2一种高性能混凝土混合砂，由包含以下重量份的原料搅拌混合均匀制成：天然砂200-250份；卵石机制砂700-750份。
45.实施例3一种高性能混凝土混合砂，由包含以下重量份的原料搅拌混合均匀制成：天然砂200-250份；卵石机制砂700-750份。
46.实施例4与实施例3的区别在于，碎石机制砂等量替代卵石机制砂。
47.实施例5与实施例4的区别在于，由制备例2制备得到的改性机制砂等量替代碎石机制砂。
48.实施例6与实施例3的区别在于，由制备例3制备得到的改性机制砂等量替代碎石机制砂。
49.实施例7与实施例5的区别在于，还包括重量份为50-100份的燧石粉末。
50.实施例8与实施例7的区别在于，由制备例4制得的第一改性燧石粉末等量替代燧石粉末。
51.实施例9与实施例7的区别在于，由制备例5制得的第一改性燧石粉末等量替代燧石粉末。
52.实施例10与实施例7的区别在于，由制备例6制得的第一改性燧石粉末等量替代燧石粉末。
53.实施例11与实施例7的区别在于，由制备例7制得的第二改性燧石粉末等量替代燧石粉末。
54.实施例12与实施例7的区别在于，由制备例8制得的第二改性燧石粉末等量替代燧石粉末。
55.实施例13与实施例7的区别在于，由制备例9制得的第二改性燧石粉末等量替代燧石粉末。
56.实施例14与实施例7的区别在于，由制备例10制得的第二改性燧石粉末等量替代燧石粉末。
57.对比例对比例1与实施例3的区别在于，混合砂的原料全为天然砂。
58.对比例2与实施例3的区别在于，混合砂的原料全为卵石机制砂。
59.对比例3与实施例4的区别在于，混合砂的原料全为碎石机制砂。
60.性能检测试验试样件的制备材料：厂商为海螺的普通硅酸盐水泥（p.c42.5），南京七星高新材料有限公司出售的西卡530p高效聚羧酸减水剂、碎石、水、实施例与制备例中的混合砂，各组分用量参照表1。
61.表1
水泥kg水kg碎石kg混合砂kg减水剂kg4701552007055参照gb/t50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》测试实施例与对比例的试样件的立方抗压强度与劈拉强度，实验结果参照表3。
62.参照tb/t2922.5-2002《铁路混凝土用骨料碱活性试验方法快速砂浆棒法》进行测试，在实施例1-14混合砂制备得到的试样件养护56d时测其膨胀率，测试结果详见表3。
63.防碳化测试：对实施例1-6的混合砂制备的试样件采用混凝土碳化试验箱进行模拟碳化实验，碳化时间为200d。碳化完成后，取出试样件采用压力机劈裂破型，并采用浓度为1%的酚酞酒精溶液喷洒在试样件的劈裂面上，劈裂面未变色部分表明已碳化（酸性或中性），变色部分表示未碳化（碱性），30秒后，每隔10mm为一个测点，用游标卡尺测出各点碳化深度，求得平均值记录在表3。
64.耐久性能测试测试结果要求参见表2。
65.混凝土氯离子扩散系数的测定，采用hc-rcm6混凝土氯离子扩散系数测定仪进行测试，测试结果详见表3。
66.混凝土电通量的测定，采用hc-rcp9混凝土电通量测定仪进行测试，测试结果详见表3。
67.表2氯离子渗透性最高限值混凝土氯离子渗透性钢筋混凝土预应力混凝土电通量法（c）1000800扩散系数法（10-12
m2/s）4.54表3 立方抗压强度mpa劈拉强度mpa膨胀率%碳化深度mm氯离子扩散系数10-12
m2/s电通量c实施例145.324.760.08214.63.2602实施例246.754.780.08414.33.4613实施例347.334.830.08014.23.3617实施例438.653.810.17217.63.8675实施例546.574.390.11312.73.4682实施例647.214.760.09210.43.1627实施例750.364.950.105-3.4674实施例854.675.320.094-3.3665实施例956.335.460.082-3.4643实施例1050.294.930.107-3.5647实施例1159.325.570.074-3.4649实施例1259.365.600.073-3.3652实施例1359.455.620.071-3.5655实施例1459.125.530.076-3.5652对比例140.474.23
‑‑‑‑
对比例241.364.46
‑‑‑‑
对比例332.544.6
‑‑‑‑
结合实施例3和实施例4并结合表1可以看出，碎石机制砂制备得到的试样件的抗压强度与劈拉强度均低于卵石机制砂制备得到的试样件。因碎石机制砂为凝灰岩制备得到
的碱活性机制砂，碱活性机制砂容易在混凝土内发生碱-硅类型的碱集料反应，使混凝土结构被破坏，导致混凝土强度下降。
68.结合实施例4和实施例5并结合表1可以看出，将碎石机制砂经过假酸浆子凝胶包裹改性后，使试样件的强度明显提高，且膨胀率明显降低，其原因是假酸浆子凝胶将机制砂进行包覆，使混凝土内不易发生碱-硅类型的碱集料反应，保证掺有混合砂的混凝土的结构完整性，从而保证混凝土的强度。试样件的防碳化性能提高，假酸浆子凝胶对二氧化碳的隔离效果较好，从而提高试样件的防碳化性能。
69.结合实施例3和实施例6并结合表1可以看出，将卵石经过假酸浆子凝胶包覆改性后，使试样件的强度还有所下降，其原因是，假酸浆子凝胶强度不高，导致试样件强度降低。且膨胀率提升，其原因是，假酸浆子凝胶具有一定的吸水性能，从而提高了混凝土的膨胀率。试样件的防碳化性能提高。
70.结合实施例5和实施例7并结合表1可以看出，添加燧石粉末后，试样件的强度进一步有所提高，膨胀率也有所降低。因假酸浆子凝胶层在混凝土搅拌容易出现破裂的状况，导致碱活性机制砂暴露后与水泥中碱离子反应。燧石粉末能与水泥中的氢氧化钙发生二次反应后生成的凝胶体具有较强的持碱能力，抑制碱离子与碱活性机制砂进一步发生碱-硅酸反应，从而使试样件具有较好的强度。
71.结合实施例7和实施例8并结合表1可以看出，将燧石粉末经过改性后，能增强混凝土的强度，且降低膨胀率，通过2-羟基苯胺改性接枝，使其燧石粉末容易附着在改性机制砂的假酸浆子凝胶层表面，燧石粉末围绕在机制砂周围与机制砂争抢碱离子，且燧石粉末反应生成的凝胶将机制砂包裹，进步一减少水泥中碱离子与碎石机制砂的接触。
72.结合实施例8和实施例9并结合表1可以看出，在改性剂中添加有四甲基胍，使混凝土的强度进一步提高，膨胀率也进一步有所降低。因为四甲基胍对2-羟基苯胺在燧石粉末上的接枝具有促进作用，提高接枝率，使第二改性燧石粉末与假酸浆子凝胶层的亲和性进一步提高。
73.结合实施例7和实施例10并结合表1可以看出，四甲基胍的对燧石粉末作用效果不明显，膨胀率变化也不明显。
74.结合实施例9和实施例10-14并结合表1可以看出，当紫外光波长为230-270nm时，改性效果较好，使试样件的强度随紫外光波长的强度的增大而缓慢提升、膨胀率在缓慢降低。但是当紫外光波长变为290nm时，试样件的强度具有小幅度的降低，且膨胀率反而增高。
75.结合实施例3和4以及对比例1-3并结合表1可以看出，本方案的混合砂具有较好的强度。
76.结合表2、表3可以看出，试样件的氯离子扩散系数、电通量满足钢筋混凝土和预应力混凝土的耐久性要求。
77.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。