CN105693167A - 一种基于微纳米粉的混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于微纳米粉的混凝土及其制备方法，涉及建筑材料领域，解决了混凝土的强度低、耐久性差及易开裂的问题。本发明提供的一种基于微纳米粉的混凝土的原料由如下质量百分含量的组分组成：水泥8％-20％，砂子15％-30％，石子40％-60％，微米粉体1％-5％，纳米粉体0.1％-2％，两性分散剂0.02％-0.2％，减缩物质0.01％-0.5％，水5％-10％；其中，所述减缩物质为减缩剂或膨胀剂。本发明提供的一种基于微纳米粉的混凝土具有强度高、耐久性好和不易开裂的优点。

Description

一种基于微纳米粉的混凝土及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，尤其涉及一种基于微纳米粉的混凝土及其制备方法。

背景技术

混凝土是目前世界上用量最大的建筑材料，因其价格低廉、承载力强及耐久性好而被广泛应用于众多领域。基准混凝土一般是由胶凝材料(水泥)、骨料(砂和石)及水并按一定比例配合得到。随着混凝土技术的发展及人们不同的使用需求，人们通过向基准混凝土中加入外加剂和/或掺合料以提高混凝土的性能和满足人们的使用要求。

尤其粉煤灰、偏高岭土、矿粉、硅灰及纳米颗粒等超细粉体作为掺合料在混凝土中的应用越来越广。通常超细粉体以粒径区分，包括微米粉体和纳米粉体。在混凝土中加入上述超细粉体可改善混凝土的微结构、改善混凝土拌合物的和易性(流动性、黏聚性、保水性等)、提高混凝土的强度、降低混凝土的水泥用量和水化热、提高混凝土的抗渗性与抗冻性及延长混凝土结构的使用寿命，同时也满足国家绿色环保与低碳减排政策的要求。

上述超细粉体的颗粒粒径较小，比表面积较大，比表面能较大，容易导致超细粉体颗粒的二次团聚，使掺加有上述超细粉体的混凝土强度发展不均；同时，上述超细粉体因其表面能大导致掺加有上述超细粉体的混凝土自收缩大幅增加，增大了混凝土的开裂风险，降低了混凝土的耐久性；因此，现有混凝土常存在强度低、耐久性差及易开裂的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于微纳米粉的混凝土及其制备方法，主要目的是提高混凝土的强度和耐久性，减少混凝土的开裂。

为达到上述目的，本发明主要提供了如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种基于微纳米粉的混凝土，其原料由如下质量百分含量的组分组成：

其中，所述减缩物质为减缩剂或膨胀剂。

作为优选，所述混凝土的原料由如下质量百分含量的组分组成：

作为优选，所述两性分散剂的原料由如下质量百分含量的组分组成：

作为优选，所述两性分散剂的原料由如下质量百分含量的组分组成：

作为优选，所述混凝土的胶凝材料包括水泥、微米粉体和纳米粉体，所述胶凝材料的用量为300kg/m³-500kg/m³；

所述混凝土的骨料包括砂子和石子，所述砂子的细度模数为2.5-3.0，所述石子的粒径为5mm-40mm连续级配，所述骨料的砂率为20％-43％。

作为优选，所述微米粉体为粉煤灰、偏高岭土、矿粉及硅灰中的至少一种；所述纳米粉体为白炭黑、纳米碳酸钙、纳米氧化铝及纳米氧化锌中的至少一种。

作为优选，所述阴离子单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐及衣康酸中的至少一种；

所述阳离子单体为丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵及甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱中的至少一种；

所述非离子单体为烯丙基聚氧乙烯醚、甲基烯丙基聚氧乙烯醚及异戊烯醇聚氧乙烯醚中的至少一种。

作为优选，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠或过氧化氢；所述还原剂为抗坏血酸、亚硫酸钠或亚硫酸氢钠；所述链转移剂为巯基乙酸或巯基丙酸。

另一方面，本发明实施例提供了一种制备上述混凝土的方法，该方法包括以下步骤：

按混凝土的原料配方称取各原料；将微米粉体、纳米粉体、减缩物质和两性分散剂混合并研磨，得到粉体混合物；其中，所述减缩物质为减缩剂或膨胀剂；

将水泥、石子、砂子及所述粉体混合物按顺序依次投料并混合，得到干料，所述干料搅拌1min-2min后，向所述干料中加入水得到湿料，所述湿料搅拌2min-3min后得到混凝土；其中，所述干料的搅拌时间和所述湿料的搅拌时间总和小于等于5min-8min。

作为优选，所述两性分散剂是由包括以下的步骤制备得到：

按两性分散剂的原料配方称取各原料；将非离子单体、引发剂和水混合得到第一混合物，将阴离子单体、链转移剂和水混合得到第二混合物，将阳离子单体和水混合得到阳离子单体溶液，将还原剂和水混合得到还原剂溶液；

控制所述第一混合物的温度在25℃-50℃时，向所述第一混合物中分别滴加所述第二混合物、所述阳离子单体溶液及所述还原剂溶液；所述第二混合物、所述阳离子单体溶液及所述还原剂溶液滴加至所述第一混合物中需要2-4小时，滴加结束后得到第一反应物；

控制所述第一反应物在温度为40℃-60℃下保温1-3小时，保温结束后得到初产品；

用氢氧化钠溶液调节所述初产品的pH值为5-7，pH值为5-7的初产品经过冷却后得到分散剂。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明针对混凝土的强度低、耐久性差和易开裂的技术问题，通过将微米粉体和纳米粉体按一定比例掺入混凝土中使用，提高了混凝土的耐久性；本发明的混凝土中的分散剂是由阴离子单体、阳离子单体和非离子单体共聚而成的两性分散剂，上述两性分散剂能够有效解决上述微米粉体或纳米粉体的团聚及分散不均匀的问题，因此也提高了混凝土的强度；本发明的混凝土中的的减缩剂或膨胀剂能够很好地弥补由于微米粉体或纳米粉体的使用而带来的自收缩，改善了混凝土的开裂问题；本发明的混凝土通过加入微米粉体、纳米粉体、两性分散剂及减缩物质，并合理设计了各组分间的配比关系，通过选择合适的组分和合理的组分配比，各组分间协同作用互相配合，制备出的混凝土强度分布均匀，强度高，耐久性好，不易开裂。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下以较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、技术方案、特征及其功效，详细说明如后。下述说明中的多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

实施例1

以重量份计，按下述配方准备原料：1份丙烯酸，0.5份丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，25份烯丙基聚氧乙烯醚，0.01份过硫酸铵，0.01份抗坏血酸，0.01份巯基乙酸，40份水；

将1份丙烯酸、0.01份巯基乙酸和4份水混合得到第二混合物，将0.5份丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和4.5份水混合得到丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶液，将0.01份抗坏血酸和0.2份水混合得到抗坏血酸溶液；

将25份烯丙基聚氧乙烯醚、0.01份过硫酸铵和31.3份水投入反应釜中，混合得到第一混合物，控制上述第一混合物的温度在25℃时，向上述第一混合物中分别滴加所述第二混合物、所述丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶液及所述抗坏血酸溶液；所述第二混合物、所述丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶液及所述抗坏血酸溶液滴加至所述第一混合物中需要2小时，滴加结束后得到第一反应物；

控制所述第一反应物在温度为40℃下保温1小时，保温结束后得到初产品；

用质量百分浓度为30％的氢氧化钠溶液调节所述初产品的pH值为5，初产品经过冷却后得到分散剂，上述分散剂为两性分散剂。

实施例2

以重量份计，按下述配方准备原料：8份甲基丙烯酸，4份丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，45份甲基烯丙基聚氧乙烯醚，1.5份过硫酸铵，1份抗坏血酸，0.5份巯基乙酸，70份水；

将8份甲基丙烯酸、0.5份巯基乙酸和15份水混合得到第二混合物，将4份丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和18份水混合得到丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶液，将1份抗坏血酸和12份水混合得到抗坏血酸溶液；

将45份甲基烯丙基聚氧乙烯醚、1.5份过硫酸铵和25份水投入反应釜中，混合得到第一混合物，控制上述第一混合物的温度在50℃时，向上述第一混合物中分别滴加所述第二混合物、所述丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶液及所述抗坏血酸溶液；所述第二混合物、所述丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶液及所述抗坏血酸溶液滴加至所述第一混合物中需要4小时，滴加结束后得到第一反应物；

控制所述第一反应物在温度为60℃下保温3小时，保温结束后得到初产品；

用质量百分浓度为30％的氢氧化钠溶液调节所述初产品的pH值为7，初产品经过冷却后得到分散剂，上述分散剂为两性分散剂。

实施例3

以重量份计，按下述配方准备原料：4份丙烯酸，2份丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，40份异戊烯醇聚氧乙烯醚，0.25份过氧化氢，0.25份抗坏血酸，0.1份巯基乙酸，53.4份水；

将4份丙烯酸、0.1份巯基乙酸和10份水混合得到第二混合物，将2份丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和12份水混合丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶液，将0.1份抗坏血酸和2份水混合得到抗坏血酸溶液；

将上述40份异戊烯醇聚氧乙烯醚、0.25份过氧化氢和29.4份水加入反应釜内，得到第一混合物，开启搅拌加热，待上述第一混合物的温度上升到30℃时，向上述第一混合物中分别滴加上述第二混合物、上述丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶液及上述抗坏血酸溶液，总滴加时间需要3.5小时；滴加结束后得到第一反应物；

控制所述第一反应物的温度在40℃并保温反应2小时后得到第四反应物；

用质量百分浓度为30％的氢氧化钠溶液调节所述初产品的pH值为6.7，初产品经过冷却后得到分散剂，上述分散剂为两性分散剂。

实施例4

以重量份计，按下述配方准备原料：3份丙烯酸，1份衣康酸，1份丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，1份甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱，15份甲基烯丙基聚氧乙烯醚，20份异戊烯醇聚氧乙烯醚，0.2份过氧化氢，0.2份抗坏血酸，0.1份巯基乙酸，58.5份水；

将3份丙烯酸、1份衣康酸、0.1份巯基乙酸和10份水混合得到第二混合物，将1份丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、1份甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱和12份水混合得到丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵与甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱的混合溶液，将0.2份抗坏血酸和4份水混合得到抗坏血酸溶液；

将上述15份甲基烯丙基聚氧乙烯醚、20份异戊烯醇聚氧乙烯醚、0.2份过氧化氢和32.5份水加入反应釜内，得到第一混合物，开启搅拌加热，待上述第一混合物的温度上升到30℃时，向上述第一混合物中分别滴加上述第二混合物、上述丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵与甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱的混合溶液及上述抗坏血酸溶液，总滴加时间需要3小时；滴加结束后得到第一反应物；

控制所述第一反应物的温度在45℃并保温反应2小时后得到初产品；

用质量百分浓度为30％的氢氧化钠溶液调节所述初产品的pH值为6.9，初产品经过冷却后得到分散剂，上述分散剂为两性分散剂。

实施例5

以重量份计，按下述配方准备原料：4份丙烯酸，1份丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，1份甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱，5份烯丙基聚氧乙烯醚，15份甲基烯丙基聚氧乙烯醚，15份异戊烯醇聚氧乙烯醚，0.2份过氧化氢，0.2份抗坏血酸，0.1份巯基乙酸，58.5份水；

将4份丙烯酸、0.1份巯基乙酸和10份水混合得到第二混合物，将1份丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、1份甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱和12份水混合得到丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵与甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱的混合溶液，将0.2份抗坏血酸和4份水混合得到抗坏血酸溶液；

将上述5份烯丙基聚氧乙烯醚、15份甲基烯丙基聚氧乙烯醚、15份异戊烯醇聚氧乙烯醚、0.2份过氧化氢和32.5份水加入反应釜内，得到第一混合物，开启搅拌加热，待上述第一混合物的温度上升到30℃时，向上述第一混合物中分别滴加上述第二混合物、上述丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵与甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱的混合溶液及上述抗坏血酸溶液，总滴加时间需要3小时；滴加结束后得到第一反应物；

控制所述第一反应物的温度在45℃并保温反应2小时后得到初产品；

用质量百分浓度为30％的氢氧化钠溶液调节所述初产品的pH值为6.9，初产品经过冷却后得到分散剂，上述分散剂为两性分散剂。

实施例6

以重量份计，将1份粉煤灰、0.1份白炭黑、0.02份实施例1制备的两性分散剂和0.01份减缩剂加入混合容器中，粉磨后搅拌混合均匀，得到粉体混合物；

将8份水泥、40份石子、15份砂子及上述粉体混合物按投料程序依次投入料斗中，得到干料，上述干料搅拌2min后，向上述干料中加入水得到湿料，上述湿料搅拌3min后得到流动性的混凝土；上述流动性的混凝土经过浇筑成型和在标准养护室内养护后得到具有一定形状的硬化后的混凝土材料。

实施例7

以重量份计，将5份粉煤灰、2份白炭黑、0.2份实施例2制备的两性分散剂和0.5份减缩剂加入混合容器中，粉磨后搅拌混合均匀，得到粉体混合物；

将20份水泥、60份石子、30份砂子及上述粉体混合物按投料程序依次投入料斗中，得到干料，上述干料搅拌2min后，向上述干料中加入水得到湿料，上述湿料搅拌3min后得到流动性的混凝土；上述流动性的混凝土经过浇筑成型和在标准养护室内养护后得到具有一定形状的硬化后的混凝土材料。

实施例8

以重量份计，将2份粉煤灰、1份硅灰、0.8份白炭黑、0.2份纳米碳酸钙、0.08份实施例3制备的两性分散剂和0.4份膨胀剂加入混合容器中，粉磨后搅拌混合均匀，得到粉体混合物；

将12份水泥、50份石子、20份砂子及上述粉体混合物按投料程序依次投入料斗中，得到干料，上述干料搅拌2min后，向上述干料中加入水得到湿料，上述湿料搅拌3min后得到流动性的混凝土；上述流动性的混凝土经过浇筑成型和在标准养护室内养护后得到具有一定形状的硬化后的混凝土材料。

实施例9

以重量份计，将1份粉煤灰、2份矿粉、0.5份硅灰、0.6份白炭黑、0.5份纳米碳酸钙、0.12份实施例4制备的两性分散剂和0.2份减缩剂加入混合容器中，粉磨后搅拌混合均匀，得到粉体混合物；

将15份水泥、45份石子、25份砂子及上述粉体混合物按投料程序依次投入料斗中，得到干料，上述干料搅拌2min后，向上述干料中加入水得到湿料，上述湿料搅拌3min后得到流动性的混凝土；上述流动性的混凝土经过浇筑成型和在标准养护室内养护后得到具有一定形状的硬化后的混凝土材料。

实施例10

以重量份计，将1.5份粉煤灰、1.2份矿粉、0.5份硅灰、0.2份偏高岭土、0.2份白炭黑、0.4份纳米碳酸钙、0.05纳米氧化铝、0.1份实施例5制备的两性分散剂、0.05份减缩剂和0.3份膨胀剂加入混合容器中，粉磨后搅拌混合均匀，得到粉体混合物；

将12份水泥、48份石子、23份砂子及上述粉体混合物按投料程序依次投入料斗中，得到干料，上述干料搅拌2min后，向上述干料中加入水得到湿料，上述湿料搅拌3min后得到流动性的混凝土；上述流动性的混凝土经过浇筑成型和在标准养护室内养护后得到具有一定形状的硬化后的混凝土材料。

将实施例6-10制备的混凝土分别标记为1号混凝土、2号混凝土、3号混凝土、4号混凝土和5号混凝土，上述5种混凝土分别用于机场跑道的施工中，在机场跑道的使用中分别测试上述5种混凝土的性能；测试上述5种混凝土的7d、28d、90d的抗压强度、抗折强度及抗氯离子渗透性能，测试结果如表1示。

表1.5种混凝土的力学性能及耐久性能测试结果

注：表1中的d的意思为天。

对比例1

对比例1与实施例8的不同之处在于，以重量份计，对比例1的混凝土的原料配方为：16份水泥、0.08份实施例3制备的两性分散剂、0.4份膨胀剂、50份石子、20份砂子，对比例1的混凝土中没有掺加微米粉体和纳米粉体；对对比例1制备的混凝土性能进行测试，测试结果见表2。

表2.对比例1的混凝土的力学性能及耐久性能测试结果

注：表1中的d的意思为天。

对比例2

对比例2与实施例9的不同之处在于，以重量份计，对比例2的混凝土的原料配方为：15份水泥、1份粉煤灰、2份矿粉、0.5份硅灰、0.6份白炭黑、0.5份纳米碳酸钙、0.08份阴离子型聚羧酸系分散剂、0.2份减缩剂、45份石子、25份砂子；对对比例2制备的混凝土性能进行测试，测试结果见表3。

表3.对比例2的混凝土的力学性能及耐久性能测试结果

通过对对比例1和实施例8的混凝土的性能进行测试，测试结果如表1和表2所示，可知，对比例1制备的混凝土中由于未掺加微米粉体和/或纳米粉体，对比例1的混凝土的抗压强度、抗折强度和氯离子渗透性均比实施例8的混凝土性能差；由此可知，向混凝土中掺加微米粉体和/或纳米粉体对混凝土的最终性能起着重要作用；一方面微纳米粉体在混凝土中起到优化颗粒级配作用，填充由粗细骨料形成的空隙，可提高混凝土的力学性能和耐久性能，另一方面微纳米粉体在混凝土中起到一种“滚珠”作用，可改善混凝土的流动性能。

通过对对比例2和实施例9的混凝土的性能进行测试，测试结果如表1和表3所示，可知，对比例2制备的混凝土中由于加入的分散剂为阴离子型聚羧酸系分散剂，对比例2的混凝土的抗压强度、抗折强度和氯离子渗透性均比实施例9的混凝土性能差；由此可知，掺加有微米粉体和/或纳米粉体的混凝土对分散剂的选用有着严格要求，不同的分散剂对混凝土的最终性能影响不同，对比例2的分散剂为普通市售的阴离子型聚羧酸系分散剂，分散效果较差，不能较好的将微米粉体和/或纳米粉体均匀分散于混凝土材料中，降低了混凝土的强度；而实施例9采用的是两性聚羧酸系分散剂，上述两性聚羧酸系分散剂是由阴离子单体、阳离子单体和非离子单体共聚而成，在上述分散剂结构上的阴、阳离子基团可提供静电斥力作用，增强微米颗粒或纳米颗粒的初始分散性，在上述分散剂分子结构上的长侧链提供的空间位阻斥力使微米颗粒或纳米颗粒能保持长时间的分散稳定性，故而上述两性分散剂通过阴离子单体、阳离子单体和非离子单体的协同作用，有效解决了上述微米粉体或纳米粉体的团聚及分散不均匀的问题，因此提高了混凝土的强度，增加了混凝土的耐久性。

将实施例6-10制备的1号混凝土、2号混凝土、3号混凝土、4号混凝土和5号混凝土用于建设某机场跑道，监测该机场跑道的使用情况并对上述5种混凝土进行性能测试，测试结果如表1所示，根据测试结果可知，上述5种混凝土的抗压强度与抗折强度均较好，氯离子渗透性均低；因此，实施例6-10制备的1号混凝土、2号混凝土、3号混凝土、4号混凝土和5号混凝土的性能较好，可以满足使用，尤其用于建设机场跑道，混凝土质量较好，强度高，耐久性好。

在实施例6-实施例10中，制备混凝土的方法基本相同，但通过表1的测试结果可知，实施例8、实施例9和实施例10分别制备的3号混凝土、4号混凝土和5号混凝土的抗压强度与抗折强度均最好，90d和120d的氯离子渗透性评价均为“低”，渗透性等级为Ⅲ级，180d的氯离子渗透性评价均为“很低”，渗透性等级均为Ⅳ级；由此可知，实施例8、实施9和实施例10的原料配方最优；上述混凝土的性能主要受两个因素影响，一个是分散剂的选用，一个是原料中各组分的配比关系，合适的组分配比与优良的分散剂互相配合，制备出的混凝土质量较好。

本发明提供的上述优良的两性分散剂用于制备含有微米粉体和/或纳米粉体的混凝土时，对混凝土中含有微米颗粒或纳米颗粒的分散效果较好，尤其对于粒径更小的纳米粉体，分散稳定效果更好；因为混凝土在初始水化时，其中添加的微米颗粒表面的电荷基本为正电荷，其中添加的纳米颗粒表面的电荷为负电荷，混凝土中的微米粉体的掺量要远远大于纳米颗粒的掺量，所以在本发明提供了上述两性分散剂中，参加反应的阴离子单体的量要大于阳离子单体量；非离子单体的作用是发挥分散稳定性，并在微纳米粉体表面形成溶剂化层，所以非离子单体的组分范围要更宽更大；因此，本发明提供的上述两性分散剂的组分配方中阴离子单体的质量百分含量为1％-8％，阳离子单体的质量百分含量为0.5％-4％，非离子单体的质量百分含量为25％-45％，如果阴离子单体、阳离子单体或非离子单体的配比量过大或过小均不能完全分散微米或纳米粉体。

本发明针对混凝土的强度低、耐久性和易开裂的技术问题，将微米粉体和纳米粉体按一定比例掺入混凝土中使用，上述微纳米粉体的晶核和微孔的填充效果优化了水泥水化产物的微结构，有效改善混凝土的密实度和力学性能，从而提高了混凝土的耐久性。

本发明提供的一种基于微纳米粉的混凝土中的减缩剂或膨胀剂能够很好地弥补由于微米粉体或纳米粉体的使用而带来的自收缩，改善了混凝土的开裂问题。

本发明提供的一种基于微纳米粉的混凝土通过加入微米粉体、纳米粉体、两性分散剂及减缩物质，并合理设计了各组分间的配比关系，通过选择合适的组分和合理的组分配比，各组分间协同作用互相配合，使微米粉体或纳米粉体在混凝土材料中能够快速均匀分散，且分散稳定效果较好，制备出的混凝土强度分布均匀，强度高，耐久性好，不易开裂。

以上公开的仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以上述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于微纳米粉的混凝土，其特征在于，其原料由如下质量百分含量的组分组成：

其中，所述减缩物质为减缩剂或膨胀剂。

2.根据权利要求1所述的一种基于微纳米粉的混凝土，其特征在于，其原料由如下质量百分含量的组分组成：

3.根据权利要求1所述的一种基于微纳米粉的混凝土，其特征在于，所述两性分散剂的原料由如下质量百分含量的组分组成：

4.根据权利要求3所述的一种基于微纳米粉的混凝土，其特征在于，所述两性分散剂的原料由如下质量百分含量的组分组成：

5.根据权利要求1所述的一种基于微纳米粉的混凝土，其特征在于，所述混凝土的胶凝材料包括水泥、微米粉体和纳米粉体，所述胶凝材料的用量为300kg/m³-500kg/m³；

所述混凝土的骨料包括砂子和石子，所述砂子的细度模数为2.5-3.0，所述石子的粒径为5mm-40mm连续级配，所述骨料的砂率为20％-43％。

6.根据权利要求1所述的一种基于微纳米粉的混凝土，其特征在于，所述微米粉体为粉煤灰、偏高岭土、矿粉及硅灰中的至少一种；所述纳米粉体为白炭黑、纳米碳酸钙、纳米氧化铝及纳米氧化锌中的至少一种。

7.根据权利要求3所述的一种基于微纳米粉的混凝土，其特征在于，所述阴离子单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐及衣康酸中的至少一种；

所述阳离子单体为丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵及甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱中的至少一种；

所述非离子单体为烯丙基聚氧乙烯醚、甲基烯丙基聚氧乙烯醚及异戊烯醇聚氧乙烯醚中的至少一种。

8.根据权利要求3所述的一种基于微纳米粉的混凝土，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠或过氧化氢；所述还原剂为抗坏血酸、亚硫酸钠或亚硫酸氢钠；所述链转移剂为巯基乙酸或巯基丙酸。

9.权利要求1-8任一项所述的一种基于微纳米粉的混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

按混凝土的原料配方称取各原料；将微米粉体、纳米粉体、减缩物质和两性分散剂混合并研磨，得到粉体混合物；其中，所述减缩物质为减缩剂或膨胀剂；

将水泥、石子、砂子及所述粉体混合物按顺序依次投料并混合，得到干料，所述干料搅拌1min-2min后，向所述干料中加入水得到湿料，所述湿料搅拌2min-3min后得到混凝土；其中，所述干料的搅拌时间和所述湿料的搅拌时间总和小于等于5min-8min。

10.根据权利要求9所述的一种基于微纳米粉的混凝土的制备方法，其特征在于，所述两性分散剂是由包括以下的步骤制备得到：

按两性分散剂的原料配方称取各原料；将非离子单体、引发剂和水混合得到第一混合物，将阴离子单体、链转移剂和水混合得到第二混合物，将阳离子单体和水混合得到阳离子单体溶液，将还原剂和水混合得到还原剂溶液；

控制所述第一混合物的温度在25℃-50℃时，向所述第一混合物中分别滴加所述第二混合物、所述阳离子单体溶液及所述还原剂溶液；所述第二混合物、所述阳离子单体溶液及所述还原剂溶液滴加至所述第一混合物中需要2-4小时，滴加结束后得到第一反应物；

控制所述第一反应物在温度为40℃-60℃下保温1-3小时，保温结束后得到初产品；

用氢氧化钠溶液调节所述初产品的pH值为5-7，pH值为5-7的初产品经过冷却后得到分散剂。