本發(fā)明涉及混凝土技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有優(yōu)異耐久性能的混凝土。
背景技術(shù)：
混凝土通常以水泥作膠凝材料，砂、石作集料，與水(可含外加劑和摻合料)按一定比例配合，經(jīng)攪拌而得的水泥混凝土，也稱普通混凝土，它具有易成型、能耗低、耐久性好、價格便宜以及與鋼材結(jié)合可制成各種承重機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)代應(yīng)用最廣泛的建筑材料，對人類社會的發(fā)展起著十分重要的作用。
現(xiàn)有技術(shù)中的混凝土的耐久性無法滿足實(shí)際的需求，因此亟需設(shè)計一種具有優(yōu)異耐久性能的混凝土來解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種具有優(yōu)異耐久性能的混凝土，具有優(yōu)異的抗疲勞性能。
本發(fā)明提出的一種具有優(yōu)異耐久性能的混凝土，其原料按重量份包括：普硅42.5水泥100-120份、改性短切碳纖維4-8份、聚乙烯醇1-5份、羥乙基纖維素2-5份、丁苯乳液3-6份、硼砂2-5份、石灰質(zhì)碎石3-6份、河沙5-15份、鎂鋁碳酸根型水滑石3-9份、粉煤灰2-4份、石灰石粉1-4份、偏高嶺土3-6份、氧化鎂2-5份、硫鋁酸鈣膨脹劑2-5份、聚羧酸減水劑1-3份、消泡劑1-3份、水3-9份。
優(yōu)選地，鎂鋁碳酸根型水滑石、粉煤灰、石灰石粉和偏高嶺土的重量比為4-8：2.5-3.5：2-3：4-5。
優(yōu)選地，改性短切碳纖維按如下工藝進(jìn)行制備：將濃硝酸和短切碳纖維混合均勻，置于超聲波清洗器中處理1-3h，真空抽濾去酸，用自來水沖洗至中性，50-70℃烘箱中烘干，然后置于高溫爐中，升溫至350-450℃，升溫速率為10℃/min，保溫1-2h，冷卻至室溫后，用無水乙醇洗凈，接著于55-65℃烘箱中烘干得到改性短切碳纖維。
優(yōu)選地，改性短切碳纖維的制備工藝中，濃硝酸和短切碳纖維的重量比10-20：3-9。
優(yōu)選地，改性短切碳纖維的制備工藝中，濃硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65-68％。
優(yōu)選地，改性短切碳纖維的制備工藝中，短切碳纖維的含水量為0.3％，碳含量≥95％，長度為5-6mm，單絲直徑為7μm。
優(yōu)選地，石灰質(zhì)碎石中5-25mm粒徑的小石占30％，20-40mm粒徑的大石占70％。
優(yōu)選地，河沙的細(xì)度模數(shù)為3.0-3.3，含沙量＜1.5％，表觀密度為2680kg/m3，松散堆積密度為1468kg/m3，緊密堆積密度1615kg/m3，含沙量0.1％。
優(yōu)選地，聚羧酸減水劑的減水率為22.2-24.8％。
優(yōu)選地，消泡劑為消泡劑A334和消泡劑F111按重量比1-3：2-5混合而成。
本發(fā)明的制備工藝如下：將羧甲基纖維素溶于水中，然后加入改性短切碳纖維，攪拌10-20min，接著加入聚乙烯醇、丁苯乳液、硼砂、石灰質(zhì)碎石、河沙、鎂鋁碳酸根型水滑石、粉煤灰、石灰石粉、偏高嶺土混合均勻，攪拌15-35min，加入氧化鎂和普硅42.5水泥混合均勻，于1600-2200r/min攪拌分散35-55min，接著加入硫鋁酸鈣膨脹劑、聚羧酸減水劑和消泡劑混合均勻，攪拌15-25min得到具有優(yōu)異耐久性能的混凝土。
本發(fā)明的一種具有優(yōu)異耐久性能的混凝土，其原料包括普硅42.5水泥、環(huán)氧樹脂、氯化聚乙烯、聚二甲基硅氧烷、改性短切碳纖維、羧甲基纖維素、乙烯基三胺、間苯二酚、硅烷偶聯(lián)劑KH-560、聚乙烯醇、磷酸銨鹽、硼砂、碎石、河沙、鎂鋁碳酸根型水滑石、粉煤灰石灰石粉、偏高嶺土、氧化鎂、聚羧酸減水劑、消泡劑和水，其中以普硅42.5水泥為凝膠劑，以環(huán)氧樹脂、氯化聚乙烯、聚二甲基硅氧烷、改性短切碳纖維、羧甲基纖維素、乙烯基三胺、間苯二酚、硅烷偶聯(lián)劑KH-560、聚乙烯醇和磷酸銨鹽為改性劑和助劑，以硼砂、碎石、河沙、鎂鋁碳酸根型水滑石、粉煤灰石灰石粉、偏高嶺土和氧化鎂為集料，以聚羧酸減水劑、消泡劑和水為助劑，同和合理控制配比，有效實(shí)現(xiàn)了對本發(fā)明混凝土耐久性的有效提高。其中，添加的改性短切碳纖維通過濃硝酸進(jìn)行表面改性，改性后的短切碳纖維表面更加粗糙，有效提高了改性碳纖維與水泥基體的貼合強(qiáng)度，有效提高了改性材料與混凝土基料的親和性，有效賦予本發(fā)明優(yōu)異的耐久性能。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做出詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)了解，實(shí)施例只用于說明本發(fā)明，而不是用于對本發(fā)明進(jìn)行限定，任何在本發(fā)明基礎(chǔ)上所做的修改、等同替換等均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
具體實(shí)施方式中，普硅42.5水泥的重量份可以為100份、101份、102份、103份、104份、105份、106份、107份、108份、109份、110份、111份、112份、113份、114份、115份、116份、117份、118份、119份、120份；改性短切碳纖維的重量份可以為4份、5份、6份、7份、8份；聚乙烯醇的重量份可以為1份、2份、3份、4份、5份；羥乙基纖維素的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；丁苯乳液的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；硼砂的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；石灰質(zhì)碎石的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；河沙的重量份可以為5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份；鎂鋁碳酸根型水滑石的重量份可以為3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份；粉煤灰的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份；石灰石粉的重量份可以為1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份；偏高嶺土的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；氧化鎂的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；硫鋁酸鈣膨脹劑的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；聚羧酸減水劑的重量份可以為1份、1.5份、2份、2.5份、3份；消泡劑的重量份可以為1份、1.5份、2份、2.5份、3份；水的重量份可以為3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份。
實(shí)施例1
本發(fā)明提出的一種具有優(yōu)異耐久性能的混凝土，其原料按重量份包括：普硅42.5水泥110份、改性短切碳纖維6份、聚乙烯醇3份、羥乙基纖維素3.5份、丁苯乳液4.5份、硼砂3.5份、石灰質(zhì)碎石4.5份、河沙10份、鎂鋁碳酸根型水滑石6份、粉煤灰3份、石灰石粉2.5份、偏高嶺土4.5份、氧化鎂3.5份、硫鋁酸鈣膨脹劑3.5份、聚羧酸減水劑2份、消泡劑2份、水6份。
其中，石灰質(zhì)碎石中15mm粒徑的小石占30％，30mm粒徑的大石占70％。河沙的細(xì)度模數(shù)為3.15，含沙量為1.4％，表觀密度為2680kg/m3，松散堆積密度為1468kg/m3，緊密堆積密度1615kg/m3，含沙量0.1％。聚羧酸減水劑的減水率為23.5％。消泡劑為消泡劑A334和消泡劑F111按重量比2：3.5混合而成。
改性短切碳纖維按如下工藝進(jìn)行制備：按重量份將15份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為66.5％的濃硝酸和6份短切碳纖維混合均勻，置于超聲波清洗器中處理2h，真空抽濾去酸，用自來水沖洗至中性，60℃烘箱中烘干，然后置于高溫爐中，升溫至400℃，升溫速率為10℃/min，保溫1.5h，冷卻至室溫后，用無水乙醇洗凈，接著于60℃烘箱中烘干得到改性短切碳纖維。其中，短切碳纖維的含水量為0.3％，碳含量為95％，長度為5.5mm，單絲直徑為7μm。
實(shí)施例2
本發(fā)明提出的一種具有優(yōu)異耐久性能的混凝土，其原料按重量份包括：普硅42.5水泥100份、改性短切碳纖維8份、聚乙烯醇1份、羥乙基纖維素5份、丁苯乳液3份、硼砂5份、石灰質(zhì)碎石3份、河沙15份、鎂鋁碳酸根型水滑石3份、粉煤灰4份、石灰石粉1份、偏高嶺土6份、氧化鎂2份、硫鋁酸鈣膨脹劑5份、聚羧酸減水劑1份、消泡劑3份、水3份。
其中，石灰質(zhì)碎石中5mm粒徑的小石占30％，40mm粒徑的大石占70％。河沙的細(xì)度模數(shù)為3.0，含沙量為1.45％，表觀密度為2680kg/m3，松散堆積密度為1468kg/m3，緊密堆積密度1615kg/m3，含沙量0.1％。聚羧酸減水劑的減水率為22.2％。消泡劑為消泡劑A334和消泡劑F111按重量比1：5混合而成。
改性短切碳纖維按如下工藝進(jìn)行制備：按重量份將10份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為68％的濃硝酸和3份短切碳纖維混合均勻，置于超聲波清洗器中處理3h，真空抽濾去酸，用自來水沖洗至中性，50℃烘箱中烘干，然后置于高溫爐中，升溫至450℃，升溫速率為10℃/min，保溫1h，冷卻至室溫后，用無水乙醇洗凈，接著于65℃烘箱中烘干得到改性短切碳纖維。其中，短切碳纖維的含水量為0.3％，碳含量為96％，長度為5mm，單絲直徑為7μm。
實(shí)施例3
本發(fā)明提出的一種具有優(yōu)異耐久性能的混凝土，其原料按重量份包括：普硅42.5水泥120份、改性短切碳纖維4份、聚乙烯醇5份、羥乙基纖維素2份、丁苯乳液6份、硼砂2份、石灰質(zhì)碎石6份、河沙5份、鎂鋁碳酸根型水滑石9份、粉煤灰2份、石灰石粉4份、偏高嶺土3份、氧化鎂5份、硫鋁酸鈣膨脹劑2份、聚羧酸減水劑3份、消泡劑1份、水9份。
其中，石灰質(zhì)碎石中25mm粒徑的小石占30％，20mm粒徑的大石占70％。河沙的細(xì)度模數(shù)為3.3，含沙量為1.35％，表觀密度為2680kg/m3，松散堆積密度為1468kg/m3，緊密堆積密度1615kg/m3，含沙量0.1％。聚羧酸減水劑的減水率為24.8％。消泡劑為消泡劑A334和消泡劑F111按重量比3：2混合而成。
改性短切碳纖維按如下工藝進(jìn)行制備：按重量份將20份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65％的濃硝酸和3份短切碳纖維混合均勻，置于超聲波清洗器中處理3h，真空抽濾去酸，用自來水沖洗至中性，50℃烘箱中烘干，然后置于高溫爐中，升溫至450℃，升溫速率為10℃/min，保溫1h，冷卻至室溫后，用無水乙醇洗凈，接著于65℃烘箱中烘干得到改性短切碳纖維。其中，短切碳纖維的含水量為0.3％，碳含量為95.5％，長度為6mm，單絲直徑為7μm。
實(shí)施例4
本發(fā)明提出的一種具有優(yōu)異耐久性能的混凝土，其原料按重量份包括：普硅42.5水泥105份、改性短切碳纖維7份、聚乙烯醇2份、羥乙基纖維素4份、丁苯乳液4份、硼砂4份、石灰質(zhì)碎石4份、河沙12份、鎂鋁碳酸根型水滑石4份、粉煤灰3.5份、石灰石粉2份、偏高嶺土5份、氧化鎂3份、硫鋁酸鈣膨脹劑4份、聚羧酸減水劑1.5份、消泡劑2.5份、水4份。
其中，石灰質(zhì)碎石中8mm粒徑的小石占30％，35mm粒徑的大石占70％。河沙的細(xì)度模數(shù)為3.1，含沙量為1.25％，表觀密度為2680kg/m3，松散堆積密度為1468kg/m3，緊密堆積密度1615kg/m3，含沙量0.1％。聚羧酸減水劑的減水率為24.7％。消泡劑為消泡劑A334和消泡劑F111按重量比1.5：4混合而成。
改性短切碳纖維按如下工藝進(jìn)行制備：按重量份將12份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為67％的濃硝酸和4份短切碳纖維混合均勻，置于超聲波清洗器中處理2.5h，真空抽濾去酸，用自來水沖洗至中性，55℃烘箱中烘干，然后置于高溫爐中，升溫至420℃，升溫速率為10℃/min，保溫1.2h，冷卻至室溫后，用無水乙醇洗凈，接著于62℃烘箱中烘干得到改性短切碳纖維。其中，短切碳纖維的含水量為0.3％，碳含量為98％，長度為5.2mm，單絲直徑為7μm。
實(shí)施例5
本發(fā)明提出的一種具有優(yōu)異耐久性能的混凝土，其原料按重量份包括：普硅42.5水泥115份、改性短切碳纖維5份、聚乙烯醇4份、羥乙基纖維素3份、丁苯乳液5份、硼砂3份、石灰質(zhì)碎石5份、河沙8份、鎂鋁碳酸根型水滑石8份、粉煤灰2.5份、石灰石粉3份、偏高嶺土4份、氧化鎂4份、硫鋁酸鈣膨脹劑3份、聚羧酸減水劑2.5份、消泡劑1.5份、水8份。
其中，石灰質(zhì)碎石中22mm粒徑的小石占30％，25mm粒徑的大石占70％。河沙的細(xì)度模數(shù)為3.2，含沙量為1.15％，表觀密度為2680kg/m3，松散堆積密度為1468kg/m3，緊密堆積密度1615kg/m3，含沙量0.1％。聚羧酸減水劑的減水率為24.7％。消泡劑為消泡劑A334和消泡劑F111按重量比2.5：3混合而成。
改性短切碳纖維按如下工藝進(jìn)行制備：按重量份將18份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為66％的濃硝酸和8份短切碳纖維混合均勻，置于超聲波清洗器中處理1.5h，真空抽濾去酸，用自來水沖洗至中性，65℃烘箱中烘干，然后置于高溫爐中，升溫至380℃，升溫速率為10℃/min，保溫1.8h，冷卻至室溫后，用無水乙醇洗凈，接著于58℃烘箱中烘干得到改性短切碳纖維。其中，短切碳纖維的含水量為0.3％，碳含量為97％，長度為5.8mm，單絲直徑為7μm。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。