一种含特细砂的高性能混凝土制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含特细砂的高性能混凝土制备方法，属于物质纯化加工技术领域，包括以下步骤：步骤

【技术实现步骤摘要】
一种含特细砂的高性能混凝土制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料领域，具体为一种含特细砂的高性能混凝土制备方法
。

技术介绍

[0002]高性能混凝土是由高质量的原材料同时掺入适量的矿物掺和料和高效减水剂，经混合等工序加工制成的低水灰比混凝土，该类混凝土具有强度高
、
流动性好
、
耐久性能优异等特点
。
[0003]高性能混凝土常见的细骨料为中粗砂，但由于建筑用砂价格一直高居不下，价格低廉，资源储备丰富的特细砂成为了人们关注的焦点
。
同中粗砂相比，混凝土强度会相对降低，同时，由于特细砂中的铝的相对含量相对较高，这将导致混凝土的阻尼性能降低
。
同时与普通混凝土不同，高性能混凝土在设计过程中采用高胶凝材料用量
、
和低水胶比等手段，这往往会导致高性能混凝土存在较大的收缩问题，从而导致混凝土过早开裂，使混凝土更容易被潜在侵蚀性物质
(
硫酸盐
、
氯盐
、
碳酸盐等
)
侵蚀，严重缩减混凝土的耐久性能
。
因此，提高高性能混凝土的阻尼性能，消除其自收缩性降低水泥基复合材的开裂等风险，并提高耐久性，保证所得混凝土的综合使用性能是目前需要解决的技术问题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种含特细砂的高性能混凝土制备方法，以解决
技术介绍
中提出的问题
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种含特细砂的高性能混凝土制备方法，包括以下步骤：步骤
S1、
准备以下重量份原料：硅酸盐水泥
50
‑
65
份
、
细集料
68
‑
90
份
、
粗骨料
150
‑
200
份
、
活性掺合料9‑
13
份
、
减水剂
0.6
‑
0.7
份
、
消泡剂
0.1
‑
0.3
份
、
促凝剂
0.06
‑
0.3
份
、
阻尼乳液
12.5
‑
18.5
份
、
抗缩增强组分
15
‑
25
份和缓凝剂
0.08
‑
0.4
份；步骤
S2、
混凝土制备：将称取的硅酸盐水泥
、
细集料
、
粗骨料
、
活性掺合料和阻尼乳液依次加入强制式搅拌机中，搅拌混合均匀，加入抗缩增强组分，继续搅拌混合，再加入减水剂
、
消泡剂和促凝剂，边搅拌边加入称量好的拌和水，继续搅拌8‑
12min
，得到含特细砂的高性能混凝土
。
[0006]进一步的，水料比为
0.3
‑
0.32。
[0007]进一步的，阻尼乳液由改性硅溶胶和苯丙乳液按体积比
10
‑
15
：
45
混合而成
。
[0008]进一步的，改性硅溶胶的制备方法，包括以下步骤：在反应釜中加入正硅酸乙酯和无水乙醇，升温至
30℃
，边搅拌边滴加质量分数为
25%
的氨水调节
pH
值为
8.5
‑
9.5
，滴加完毕后反应
2h
，加入
KH
‑
560
，升温至
50℃
搅拌反应4‑
6h
，冷却至室温，得到改性硅溶胶，其中，正硅酸乙酯
、
无水乙醇和
KH
‑
560
的用量比为
15
‑
18mL
：
6.7
‑
7.7mL
：
11.5
‑
12.5mL
，以正硅酸乙酯为前驱体，在碱性条件下发生水解和缩合反应，得到改性硅溶胶
。
[0009]进一步的，苯丙乳液的固含量为
51%
，
pH
为8‑
9。
[0010]进一步的，活性掺合料由石灰石粉
、
粉煤灰和矿渣粉按照掺量比
20
：
15
：
15
混合而成
。
[0011]进一步的，石灰石粉为江西石灰石粉，钙含量
≥70%
，比表面积为
650m2/kg。
[0012]进一步的，粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰，其性能指标均满足规范要求，
28d
活性指数
81%。
[0013]进一步的，矿渣粉为
S95
级，比表面积为
392m2/kg
，
28d
抗压强度比
98%。
[0014]进一步的，细集料为特细砂和机制砂按质量比为2：5混合而成
。
[0015]进一步的，粗骨料为级配5‑
10mm
的碎石和
10
‑
20mm
的碎石按质量比3：7混合而成
。
[0016]进一步的，机制砂的细度模数为
2.6
‑
3.0。
[0017]其中，活性掺和料能迅速与水泥水化产生的氢氧化钙反应，促进水化凝胶形成和 填充微小孔隙进而提高涂料的抗收缩性
。
[0018]进一步的，减水剂为国内某减水剂厂生产的
KL
‑3标准型聚羧酸高性能减水剂，减水率
30%。
[0019]进一步的，消泡剂为聚醚消泡剂，黏度为
1200mPa
·
s
，分子量为
3900。
[0020]进一步的，促凝剂为碳酸锂
、
硫酸锂和硫酸铝中的一种或多种按照任意比混合
。
[0021]进一步的，缓凝剂为硼砂
、
葡萄糖酸钠和柠檬酸钠中的一种或多种按照任意比混合
。
[0022]进一步的，抗缩增强组分的制备方法，包括以下步骤：步骤
A1、
将碳纤维置于丙酮中，
50℃
下搅拌
12h
后取出，用无水乙醇清洗3‑5次，得到预处理碳纤维，将预处理碳纤维置于质量分数
65%
浓硝酸中，
90℃
下搅拌2‑
3h
，过滤，滤饼用去离子水洗涤至洗涤液为中性，得到酸化碳纤维，其中，碳纤维和丙酮的用量比为...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种含特细砂的高性能混凝土制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤
S1、
准备以下重量份原料：硅酸盐水泥
50
‑
65
份
、
细集料
68
‑
90
份
、
粗骨料
150
‑
200
份
、
活性掺合料9‑
13
份
、
减水剂
0.6
‑
0.7
份
、
消泡剂
0.1
‑
0.3
份
、
促凝剂
0.06
‑
0.3
份
、
阻尼乳液
12.5
‑
18.5
份
、
抗缩增强组分
15
‑
25
份和缓凝剂
0.08
‑
0.4
份；步骤
S2、
将称取的硅酸盐水泥
、
细集料
、
粗骨料
、
活性掺合料和阻尼乳液
、
依次加入强制式搅拌机中，搅拌混合均匀，加入抗缩增强组分，继续搅拌混合，再加入减水剂
、
消泡剂和促凝剂，边搅拌边加入称量好的拌和水，继续搅拌8‑
12min
，得到含特细砂的高性能混凝土；所述细集料为特细砂和机制砂按质量比为2：5混合而成；所述阻尼乳液由
KH
‑
570
改性的硅溶胶和苯丙乳液按体积比
10
‑
15
：
45
混合而成；所述改性硅溶胶由正硅酸乙酯和
KH560
在碱性条件下发生水解和缩合反应，制得；所述抗缩增强组分先经丙酮和无水乙醇处理得到预处理碳纤维，再经浓硝酸氧化，得到酸化碳纤维，再继续与羧基化纤维素纳米晶发生酯化反应，制得；所述羧基化纤维素纳米晶先由2‑
氯甲基
‑4‑
甲基喹唑啉和4‑
羟基邻苯二甲酸酐经亲电取代反应，得到含喹唑啉环酸酐，再继续与硅烷偶联剂
KH
‑
550
发生酰胺化反应，得到改性剂，最后再与纤维素纳米晶发生缩合反应，制得；所述纤维素纳米晶由微晶纤维素和硫酸溶液处理，再通过离心透析制得
。2.
根据权利要求1所述的一种含特细砂的高性能混凝土制备方法，其特征在于：所述改性硅溶胶的制备方法，包括以下步骤：在反应釜中加入正硅酸乙酯和无水乙醇，升温至
30℃
，边搅拌边滴加质量分数为
25%
的氨水调节
pH
值为
8.5
‑
9.5
，滴加完毕后反应
2h
，加入
KH
‑
560
，升温至
50℃
搅拌反应4‑
6h
，冷却至室温，得到改性硅溶胶
。3.
根据权利要求1所述的一种含特细砂的高性能混凝土制备方法，其特征在于：所述抗缩增强组分的制备方法，包括以下步骤：步骤
A1、
将碳纤维置于丙酮中，
50℃
下搅拌
12h
后取出，用无水乙醇清洗3‑5次，得到预处理碳纤维，将预处理碳纤维置于质量分数
65%
浓硝酸中，
90℃
下搅拌2‑
3h
，过滤，滤饼用去离子水洗涤至洗涤液为中性，得到酸化碳纤维；步骤
A2、
将酸化碳纤维
、
羧基化纤维素纳米晶
、
对甲苯磺酸和无水
DMF
混合均匀，氮气氛围下，升温至
65
‑
75℃
搅拌反应6‑
8h
，反应结束后，静置4‑
6h
，抽滤，滤饼用无水乙醇和去离子水分别洗涤3‑5次，冷冻干燥，得到抗缩增强组分
。4.
根据权利要求2所述的一种含特细砂的高性能混凝土制备方法，其特征在于：所述羧基化纤维素纳米晶的制备方法，包括以下步骤：步骤
B1、
向三口烧瓶中加入2‑
氯甲基
‑4‑
甲基喹唑啉
、4
‑
羟基邻苯二甲酸酐
、
三乙胺
、
无水
DMF
和甲苯，通入氮气，升温至回流反应6‑
8h
，反应结束后，过滤，滤液旋蒸去除
DMF
，旋蒸产物置于丙酮中溶解后，过滤去除三乙胺盐酸盐，滤液旋蒸去除丙酮，得到含喹唑啉环酸酐；步骤
B2、
将硅烷偶联剂
KH
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：才振岭，王仁元，范爱国，
申请(专利权)人：德州市建筑规划勘察设计研究院，
类型：发明
国别省市：