一种建筑用高强度混凝土及其制备方法

本发明涉及混凝土，尤其涉及一种建筑用高强度混凝土及其制备方法。

背景技术：

1、混凝土是一种表面分布有纳米至毫米级微孔的多孔材料。在水与混凝土接触后，水会被微孔所产生的毛细作用吸附到混凝土的外表面，随后，水会逐步的渗透进入混凝土结构中，此时，水中若含氯离子、硫酸根离子等对混凝土有侵蚀作用的离子则也会随水渗透进入到混凝土内部，进而造成混凝土的腐蚀破坏。

2、在当前提高混凝土抗腐蚀的研究中，配置抗蚀能力强的水泥是通过增加混凝土致密性降低水的渗透速度来提高抗腐蚀性，混凝土表面涂层防护是通过涂覆涂层阻止水与混凝土表面的直接接触来达到提高混凝土抗腐蚀耐久性的目的。这些方法在一定程度上降低了水对混凝土的渗透，提高了混凝土结构的耐久性，但并没有从根本上改变混凝土亲水的性质。

3、专利技术文献cn116354651b公开了一种耐腐蚀抗压混凝土及其制备工艺，该混凝土的原料包括水泥、粉煤灰、河砂、碎石、石块、高效减水剂、水和耐腐蚀外加剂，其中耐腐蚀外加剂包括多元耐腐蚀剂、羧酸改性复合淀粉和氨基化改性介孔二氧化硅，多元耐腐蚀剂包括单宁酸、葡萄糖酸钠与聚l-天冬氨酸。该发明中的耐腐剂的加入主要是阻止或减缓混凝土中钢筋腐蚀，氯离子、硫酸盐等仍然会随水渗透进混凝土内部造成混凝土的腐蚀破坏。

4、专利技术文献cn106277963b公开了一种高强度防水混凝土，该发明在传统的混凝土配方中加入了全氟辛基磺酸钠，但是低表面能的全氟链的引入会抑制了混凝土中水泥的水化，使水泥水化产物较不掺加全氟链的普通混凝土减少，从而造成了抗压强度的降低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提出一种建筑用高强度混凝土及其制备方法，以提供一种具有较强抗腐蚀性的高强度混凝土。

2、基于上述目的，本发明提供了一种建筑用高强度混凝土，由以下重量份数原料制备得到：水泥360-400份、粗骨料1020-1150份、细骨料690-760份、粉煤灰90-100份、玻璃纤维10-12份、钢纤维10-12份、减水剂6.2-6.8份、疏水改性液20-23份和水160-180份；所述疏水改性液由改性二氧化硅、葡萄糖酸钙和去离子水混合得到；所述改性二氧化硅由十三氟辛基三甲氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷共接枝纳米二氧化硅得到共修饰二氧化硅，再通过自由基共聚在共修饰二氧化硅表面聚合甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵得到。

3、优选地，所述粗骨料的粒径为10-25mm，细骨料粒径为0.15-0.3mm。

4、优选地，所述玻璃纤维和钢纤维的长度为20-30mm。

5、优选地，所述水泥为硅酸盐水泥，粗骨料为碎石，细骨料为河沙。

6、优选地，所述减水剂为聚羧酸系减水剂。

7、优选地，所述粉煤灰为ⅱ级粉煤灰。

8、优选地，所述疏水改性液中改性二氧化硅、葡萄糖酸钙和去离子水的重量比为5-10:1-3:20-40。

9、优选地，所述改性二氧化硅的制备步骤为：

10、s1：在氮气气氛下，将纳米二氧化硅分散在无水乙醇和去离子水的混合溶液中，调节ph到4-5，再加入十三氟辛基三甲氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷，于70-75℃下反应4-6h，水洗，醇洗，离心，干燥，得到共修饰二氧化硅；

11、s2：在氮气气氛下，将共修饰二氧化硅分散在无水乙醇中，然后加入甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，升温到60-70℃，滴加过硫酸铵，过硫酸铵滴加完毕后，反应6-8h，水洗，离心，干燥，得到改性二氧化硅。

12、优选地，步骤s1中所述纳米二氧化硅、无水乙醇和去离子水、十三氟辛基三甲氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷的重量比为5-10:50-100:15-40:0.5-1:0.2-0.4；

13、优选地，步骤s2中所述共修饰二氧化硅、乙醇、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和过硫酸铵的重量比为5-10:20-50:2.5-8:0.05-0.1。

14、优选地，所述纳米二氧化硅的粒径为200-500nm。

15、进一步地，本发明还提供了一种建筑用高强度混凝土的制备方法，包括如下步骤：

16、(1)将粗骨料、细骨料、粉煤灰、玻璃纤维和钢纤维混合，得到混合料；

17、(2)将水泥、水、减水剂混合后，加入混合料和疏水改性液，搅拌均匀，得到建筑用高强度混凝土。

18、本发明的有益效果：

19、(1)本发明将接枝氟链和阳离子链的纳米二氧化硅加入到混凝土中，通过引入氟键和阳离子链，利用阳离子链和氟链链长的差异性，提高了混凝土抗腐蚀性，同时也使得其强度得到提升。

20、(2)本发明巧妙的采用葡萄糖酸钙和改性的二氧化硅纳米颗粒复配，共同促进了混凝土的强度以及抗腐蚀性能。

21、(3)本发明的建筑用高强度混凝土，能够适用于内陆盐渍土、寒冷地区等极端环境。

技术特征：

1.一种建筑用高强度混凝土，其特征在于，由以下重量份数原料制备得到：水泥360-400份、粗骨料1020-1150份、细骨料690-760份、粉煤灰90-100份、玻璃纤维10-12份、钢纤维10-12份、减水剂6.2-6.8份、疏水改性液20-23份和水160-180份；

2.根据权利要求1所述的建筑用高强度混凝土，其特征在于，所述水泥为硅酸盐水泥，粗骨料为碎石，细骨料为河沙。

3.根据权利要求1所述的建筑用高强度混凝土，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸系减水剂。

4.根据权利要求1所述的建筑用高强度混凝土，其特征在于，所述粉煤灰为ⅱ级粉煤灰。

5.根据权利要求1所述的建筑用高强度混凝土，其特征在于，所述疏水改性液中改性二氧化硅、葡萄糖酸钙和去离子水的重量比为5-10:1-3:20-40。

6.根据权利要求1所述的建筑用高强度混凝土，其特征在于，所述改性二氧化硅的制备步骤为：

7.根据权利要求6所述的建筑用高强度混凝土，其特征在于，所述步骤s1中纳米二氧化硅、无水乙醇和去离子水、十三氟辛基三甲氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷的重量比为5-10:50-100:15-40:0.5-1:0.2-0.4。

8.根据权利要求6所述的建筑用高强度混凝土，其特征在于，所述步骤s2中共修饰二氧化硅、乙醇、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和过硫酸铵的重量比为5-10:20-50:2.5-8:0.05-0.1。

9.根据权利要求6所述的建筑用高强度混凝土，其特征在于，所述纳米二氧化硅的粒径为200-500nm。

10.一种根据权利要求1-9任一项所述的建筑用高强度混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明涉及混凝土技术领域，具体涉及一种建筑用高强度混凝土及其制备方法。本发明的建筑用高强度混凝土，由以下重量份数原料制备得到：水泥360‑400份、粗骨料1020‑1150份、细骨料690‑760份、粉煤灰90‑100份、玻璃纤维10‑12份、钢纤维10‑12份、减水剂6.2‑6.8份、疏水改性液20‑23份和水160‑180份，其中，疏水改性液由改性二氧化硅、葡萄糖酸钙和去离子水混合得到。本发明的建筑用高强度混凝土，具有优异的抗压性能、抗折性能以及耐腐蚀性能，能够适用于内陆盐渍土、寒冷地区等极端环境。

技术研发人员：柏乃宁,张建成,马剑,胡鹏杰
受保护的技术使用者：江苏科技大学苏州理工学院
技术研发日：
技术公布日：2024/6/18