【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及混凝土材料，具体涉及一种自密实高抗裂沙漠砂纤维混凝土材料及其制备方法。
技术介绍
1、随着基础设施建设力度加大，对建筑材料的需求也呈现急剧增长态势。目前由于河砂的产生速度极慢，消耗速度过快，尤其是近些年来，全球的城市化规模迅速发展，建楼、建桥、修路等方面都用到了河砂，导致每年对砂子的需求量是越来越高，才导致了砂的短缺；河砂存在很大的缺口，而过度开采河砂对环境造成的影响极其恶劣，包括灰尘、河床整体下切、坝体基础塌陷和洪水等。沙漠砂是岩石经历物理作用和化学侵蚀后的破碎产物，砂粒多呈圆形且表面比较光滑，颗粒较小（细度模数为1.5-0.2）且级配较单一。中国沙漠面积广大，约为70万km2，主要分布在广袤的西部地区，尤其是新疆。沙漠砂正好可以解决河砂短缺的问题。
2、沙漠砂属于特细砂资源，吸水率高，若大量替代河砂，会使混凝土的强度降低，坍落度性能不满足要求；其次沙漠砂混凝土吸水率极高，混凝土浆体流动性很差；并且沙漠砂中可能含有可溶性盐类、粘土等有害物质，使用前不进行处理，将会对混凝土的强度产生影响。公开号为 cn112250375a的中国专利技术专利公开了一种沙漠砂混凝土及沙漠砂混凝土组合柱，该专利技术研究发现：当混凝土中的砂仅用沙漠砂替换时，抗压强度略有下降，抗拉强度几乎没有受到影响；进一步使用废玻璃对河砂进行替代时，混凝土的抗压强度相较于没有进行沙漠砂替换及有沙漠砂替换时有所提升，这是由于废玻璃粉的加入使得混凝土在振捣时更加的密实，抗拉强度有明显的提升。沙漠砂会大幅提升混凝土的流动性，表现为坍落度的变大，由于
3、自密实混凝土是在自身重力的作用下能够流动和密实，同时获得很好的均质性，能够通过密集钢筋填满模板内的任何空隙。这种混凝土的特性使其在施工过程中无需额外的振捣，从而简化了施工过程，提高了施工效率。与传统压实混凝土相比，自密实高抗裂沙漠砂纤维混凝土具有强度高和弹性模量大的优势，且凝固后具有整体性，这不仅可以提高施工速度和机械化水平，而且由于其高强度和大的变形模量，适用于多种工程应用，如公路快速拓宽、管廊回填、桥台台背快速回填和高边坡整体式路基等。
4、公开号为cn118047572a的中国专利技术公开了一种高流动性自密实混凝土及其制备方法，通过使用敏感度改性剂，制备出的自密实混凝土具有流动性好、体积稳定性强、用水量敏感度低、流动性保持时间长、触变经时变化小、收缩率低等技术优势。但该高流动性自密实混凝土不具有抗裂性能。
5、公开号为cn117447139a的中国专利技术专利公开了一种自密实混凝土及其制备方法，制备得到的混凝土不仅具有突出的流动性、抗离析性能,还兼具优异的弹性模量和密实性。但由于玻璃纤维通常是刚性的，而聚丙烯纤维相对柔软，这可能导致混凝土的可塑性受到一定程度的限制，尤其是在需要高度可塑性的应用中。此外，聚丙烯纤维具有较低的熔点，这意味着在高温环境中可能会发生融化，从而降低混凝土的抗裂性能。
6、将沙漠砂改性并用于制备自密实混凝土的研究甚少，如何利用沙漠砂代替河沙制备自密实混凝土，并保证其具有更好的抗裂性能，是本领域需要解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种自密实高抗裂沙漠砂纤维混凝土材料及其制备方法，本专利技术通过对沙漠砂和耐碱玻璃纤维进行改性，用于制备自密实混凝土，能够提高界面黏结强度，从而提升自密实混凝土的强度。沙漠砂的利用能有效减少河砂的开采，能够降低成本、保护环境和节约资源，还能使荒漠化的沙漠砂资源得到合理开发和废料再利用。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种自密实高抗裂沙漠砂纤维混凝土，由以下重量份的原料制成：
4、水泥210-240份、粉煤灰70-90份、水115-130份、改性沙漠砂60-70份、改性耐碱玻璃纤维5-10份、河砂120-140份、粗骨料220-260份、钢珠10-20份、黄原胶5份、减水剂10份，水胶比为0.35-0.40；
5、所述改性耐碱玻璃纤维是通过以下制备工艺得到的：
6、①在室温下，将耐碱玻璃纤维在硅烷溶液中浸泡20-60分钟，处理耐碱玻璃纤维表面；按重量份计，硅烷溶液是3份异辛基异丁基三乙氧基硅烷与1份蒸馏水的混合溶液；
7、②排出硅烷溶液后，用水冲洗耐碱玻璃纤维几次，去除残留的硅烷和溶解的杂质；
8、③将冲洗后的耐碱玻璃纤维烘干以去除多余的水分，即得改性耐碱玻璃纤维；
9、所述改性沙漠砂是通过以下制备工艺得到的：
10、①在室温下，将沙漠砂用无水乙醇进行醇洗，将杂质去除；
11、②将沙漠砂在3份硅烷偶联剂溶液中浸渍2-4h；
12、③将沙漠砂放入有机硅树脂溶液中浸泡10-15h，在实验室条件下待沙漠砂表面改性剂自然固化。
13、本专利技术中，优选地，所述硅烷偶联剂溶液选用γ-氨丙基三甲氧基硅烷。
14、本专利技术中，优选地，所述有机硅树脂选用甲基苯基聚硅氧烷树脂。
15、本专利技术中，优选地，所述沙漠砂的细度模数＜0.6；所述河砂的细度模数为2.9-3.7。
16、本专利技术中，优选地，所述粗骨料采用粒径范围为5-25mm的人工碎石；其中，采用质量比为835-840:365-380的大石和小石，大石是指粒径范围为10-25mm的人工碎石，小石是指粒径范围为5-10mm的人工碎石。
17、本专利技术中，优选地，所述水泥选自快硬硅酸盐水泥。
18、本专利技术中，优选地，所述耐碱玻璃纤维为束状单丝，长度为11-13mm，抗拉强度≥1600mpa，弹性模量≥40gpa。
19、本专利技术中，优选地，所述减水剂为多元羧酸高效粉体减水剂。
20、本专利技术中，优选地，所述钢珠为粒径7-8mm,表观密度7000-7500kg/m3。
21、自密实高抗裂沙漠砂纤维混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
22、（1）将按重量份称好的河砂和粗骨料置于搅拌机中慢速干拌，使干料混合均匀并且浸润；
23、（2）将全部的水泥、粉煤灰和改性沙漠砂加入搅拌机中，继续慢速搅拌；
24、（3）将配置好的减水剂和剩余水加入，继续慢速搅拌；
25、（4）待搅拌均匀后，加入黄原胶和钢珠，继续慢速搅拌；
26、（5）将改性耐碱玻璃纤维分批加入搅拌机中快速搅拌，以使纤维分散均匀，避免出现团聚现象；
27、（6）将搅拌好的浆体浇筑在模具中，静置2-3h后用塑料膜密封，脱模后在室内常温条件下继续养护至28天，即得。
28、本专利技术中，耐碱玻璃纤维是一种以独特的生产工艺加工制作而成的增强纤维。可以有本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自密实高抗裂沙漠砂纤维混凝土，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
2.根据权利要求1所述的自密实高抗裂沙漠砂纤维混凝土，其特征在于，所述硅烷偶联剂溶液选用γ-氨丙基三甲氧基硅烷。
3.根据权利要求1所述的自密实高抗裂沙漠砂纤维混凝土，其特征在于，所述有机硅树脂选用甲基苯基聚硅氧烷树脂。
4.根据权利要求1所述的自密实高抗裂沙漠砂纤维混凝土，其特征在于，所述沙漠砂的细度模数＜0.6；所述河砂的细度模数为2.9-3.7。
5.根据权利要求1所述的自密实高抗裂沙漠砂纤维混凝土，其特征在于，所述粗骨料采用粒径范围为5-25mm的人工碎石；其中，采用质量比为835-840:365-380的大石和小石，大石是指粒径范围为10-25mm的人工碎石，小石是指粒径范围为5-10mm的人工碎石。
6.根据权利要求1所述的自密实高抗裂沙漠砂纤维混凝土，其特征在于，所述水泥选自快硬硅酸盐水泥。
7.根据权利要求1项所述的自密实高抗裂沙漠砂纤维混凝土，其特征在于，所述耐碱玻璃纤维为束状单丝，长度为11-13mm，抗拉强度≥1
8.根据权利要求1项所述的自密实高抗裂沙漠砂纤维混凝土，其特征在于，所述减水剂为多元羧酸高效粉体减水剂。
9.根据权利要求1项所述的自密实高抗裂沙漠砂纤维混凝土，其特征在于，所述钢珠为粒径7-8mm,表观密度7000-7500kg/m3。
10.根据权利要求1-9任一项所述自密实高抗裂沙漠砂纤维混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种自密实高抗裂沙漠砂纤维混凝土，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
2.根据权利要求1所述的自密实高抗裂沙漠砂纤维混凝土，其特征在于，所述硅烷偶联剂溶液选用γ-氨丙基三甲氧基硅烷。
3.根据权利要求1所述的自密实高抗裂沙漠砂纤维混凝土，其特征在于，所述有机硅树脂选用甲基苯基聚硅氧烷树脂。
4.根据权利要求1所述的自密实高抗裂沙漠砂纤维混凝土，其特征在于，所述沙漠砂的细度模数＜0.6；所述河砂的细度模数为2.9-3.7。
5.根据权利要求1所述的自密实高抗裂沙漠砂纤维混凝土，其特征在于，所述粗骨料采用粒径范围为5-25mm的人工碎石；其中，采用质量比为835-840:365-380的大石和小石，大石是指粒径范围为10-25mm的人工碎石，小石...
【专利技术属性】
技术研发人员：邢彪，郭少波，李斌，郭建业，张欣杰，张泽南，赵帅，李宁，高首山，徐硕，
申请(专利权)人：中铁铁工城市建设有限公司，
类型：发明
国别省市：
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