一种高强混凝土的制备方法与流程

本发明涉及混凝土，具体涉及一种高强混凝土的制备方法。

背景技术：

1、高强混凝土是指强度等级为c60及其以上的混凝土，它是用水泥、砂、石原材料外加减水剂，或同时外加粉煤灰、矿粉、矿渣、硅粉等混合料，经常规工艺生产而获得高强的混凝土。高强混凝土作为一种新的建筑材料，以其抗压强度高、抗变形能力强、密度大、孔隙率低的优越性，在高层建筑结构、大跨度桥梁结构以及某些特种结构中得到广泛的应用。高强混凝土最大的特点是抗压强度高，一般为普通强度混疑土的4-6倍，故可减小构件的截面，因此最适宜用于高层建筑。试验表明，在一定的轴压比和合适的配箍率情况下，高强混凝土框架柱具有较好的抗震性能，而且柱截面尺寸减小，减轻自重，避免短柱，对结构抗震也有利，从而提高了经济效益。

2、高强混凝土比普通混凝土成本上要高一些，但由于减少了截面，结构自重减轻，这对自重占荷载主要部分的建筑物具有特别重要意义，而且，由于梁柱截面缩小，不但在建筑上改变了肥梁胖柱的不美观的问题，而且可增加使用面积。此外，由于高强混凝土的密实性能好，抗渗、抗冻性能均优于普通混凝土，耐海水侵蚀和海浪冲刷的能力大大优于普通混凝土，因此，除高层和大跨度工程外，高强混凝土还大量用于海洋和港口工程。

3、但是高强混凝土的质量容易受到生产、运输、浇注和养护过程中环境因素的影响，主要体现在坍落度损失快和水化热的问题，而且高强混凝土的延性比普通强度混凝土差。为了解决上述问题，目前最常用的方法为针对性的加入减水剂、抗裂剂、柔性材料，但是如果添加剂的添加量过少，则对混凝土的改善效果不大，如果加大添加剂的添加量，则会出现泌水，还会影响混凝土的抗压强度、耐久性、耐低温性。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种高强混凝土的制备方法，能够在避免高强混凝土的坍落度损失快和水化热的问题，提高高强混凝土的延性的同时，避免高强混凝土出现泌水，避免对高强混凝土的抗压强度、耐久性、耐低温性的影响。

2、为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案如下：

3、一种高强混凝土的制备方法，由以下步骤组成：制备纳米空心球，制备改性晶须，混合；

4、所述制备纳米空心球：将2,2-二羟甲基丙酸加入n-甲基吡咯烷酮、聚丙二醇600加入反应釜中，将反应釜抽真空，然后通入氮气至反应釜内的气体压力为0.25-0.3mpa，将反应釜的温度控制至70-75℃，搅拌，加入二月桂酸二丁基锡、六亚甲基二异氰酸酯，继续搅拌，滴加三乙胺，滴加结束后继续反应，然后将反应釜的温度控制至40-45℃，搅拌，加入去离子水，继续搅拌，然后加入乙二胺，继续搅拌，加入乙二醇、盐酸水溶液，继续搅拌，加入聚乙烯吡咯烷酮、氢氧化钠，继续搅拌，加入聚合氯化铝、氯化铁，继续搅拌，得到反应液，将反应液进行离心，离心结束得到纳米空心球；

5、所述制备纳米空心球中，2,2-二羟甲基丙酸、n-甲基吡咯烷酮、聚丙二醇600、二月桂酸二丁基锡、六亚甲基二异氰酸酯、三乙胺、去离子水、乙二胺、乙二醇、盐酸水溶液、聚乙烯吡咯烷酮、氢氧化钠、聚合氯化铝、氯化铁的重量比为2.5-2.8:10-11:42-45:0.2-0.3:8-9:2-2.5:150-160:2-2.5:18-20:35-40:30-32:4-4.5:45-50:25-30；

6、所述制备纳米空心球中，盐酸水溶液中盐酸的质量分数为10-12%；

7、所述制备纳米空心球中，三乙胺的滴加速度为0.5-0.6g/min；

8、所述制备纳米空心球中，离心时的转速为8000-10000rpm，时间为7-9min；

9、所述制备改性晶须，将硫酸钙晶须、硫酸钠加入反应器中，将反应器的温度控制至80-85℃，搅拌，然后向硫酸钙晶须中雾化加入海藻酸钠水溶液，雾化结束后搅拌，继续雾化加入氯化钙水溶液，雾化结束后搅拌，然后过滤，将滤渣烘干，得到改性晶须；

10、所述制备改性晶须中，硫酸钙晶须、硫酸钠、海藻酸钠水溶液、氯化钙水溶液的重量比为200-220:20-25:40-50:40-45；

11、所述制备改性晶须中，海藻酸钠水溶液中海藻酸钠的质量分数为2.5-3%；氯化钙水溶液中氯化钙的质量分数为10-12%；

12、所述制备改性晶须中，海藻酸钠水溶液的雾化速度为20-25g/min；氯化钙水溶液的雾化速度为10g/min；

13、所述混合，将52.5级普通硅酸盐水泥、ⅰ级粉煤灰、硅灰石粉、高炉矿渣、纳米空心球、改性晶须、天然砂、碎石投入混凝土搅拌机中，搅拌均匀；然后将聚羧酸减水剂与水混合均匀后，加入混凝土搅拌机中，继续搅拌均匀，得到高强混凝土；

14、所述混合中，52.5级普通硅酸盐水泥、ⅰ级粉煤灰、硅灰石粉、高炉矿渣、纳米空心球、改性晶须、天然砂、碎石、聚羧酸减水剂、水的重量比为480-500:160-180:50-60:40-50:40-45:10-15:340-360:900-1000:20-25:200-220；

15、所述混合中，天然砂的细度模数为2.8-3.2。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

17、（1）本发明的高强混凝土的制备方法，通过在高强混凝土的制备中加入纳米空心球，能够避免高强混凝土的坍落度损失快的问题，本发明制备的高强混凝土的初始坍落度为225-235mm，1h后的坍落度为225-235mm，3h后的坍落度为220-235mm；

18、（2）本发明的高强混凝土的制备方法，通过在高强混凝土的制备中加入改性晶须，能够避免高强混凝土出现水化热的问题，本发明制备的高强混凝土的混凝土中心最高温度为59.2-61.1℃,3d放热量为241.8-250.3j/g；

19、（3）本发明的高强混凝土的制备方法，通过在高强混凝土的制备中加入改性晶须，能够提高高强混凝土的延性，本发明制备的高强混凝土的拉伸应变为5.11-5.37%，抗折强度为15.82-16.57mpa；

20、（4）本发明的高强混凝土的制备方法，通过在高强混凝土的制备中加入纳米空心球和改性晶须，能够避免高强混凝土出现泌水问题，本发明制备的高强混凝土的泌水率为0%；

21、（5）本发明的高强混凝土的制备方法，通过在高强混凝土的制备中加入改性晶须，能够提高高强混凝土的抗压强度，本发明制备的高强混凝土的3d抗压强度为23.5-25.4mpa，7d抗压强度为56.7-58.4mpa，28d抗压强度为78.1-79.8mpa；

22、（6）本发明的高强混凝土的制备方法，通过在高强混凝土的制备中加入改性晶须，能够提高高强混凝土的耐久性，本发明制备的高强混凝土的抗渗等级为p10，28d碳化深度为0.5-0.7mm；

23、（7）本发明的高强混凝土的制备方法，通过在高强混凝土的制备中加入改性晶须，能够提高高强混凝土的耐低温性，本发明制备的高强混凝土的28d抗冻融性（循环300次）质量损失率为0%。