CN109369118A - 一种低收缩性的超高性能混凝土及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高性能混凝土的技术领域，提供了一种低收缩性的超高性能混凝土及制备方法。该方法将硅灰石纳米纤维表面改性后加入聚甲醛熔体中，熔融纺丝制成复合增强纤维，然后在复合纤维的表面负载淀粉、丙烯腈、羟基磷灰石并反应生成高吸水树脂，最后将负载高吸水树脂的复合增强纤维与粗骨料、细骨料、拌合水、水泥、粉煤灰、减水剂混合拌制，浇筑成型，即得到低收缩的超高性能混凝土。与传统方法相比，本发明制备的超高性能混凝土，通过将高吸水树脂负载于复合增强纤维表面，并利用分次投料及多步搅拌，实现了高吸水树脂在混凝土中的均匀分散，所得混凝土具有良好的低收缩性，耐久性好，强度高，应用前景广阔。

Description

一种低收缩性的超高性能混凝土及制备方法
技术领域
本发明属于高性能混凝土的技术领域，提供了一种低收缩性的超高性能混凝土及制备方法。
背景技术
混凝土是现代建筑工程领域应用极为广泛的基础材料。其中，超高性能混凝土作为一种新型混凝土材料，通常是通过掺杂增强纤维、优化配合比达到性能提升的目的，具备超高强度、超高韧性以及超高耐久性能等优异性能，在建筑工程实际应用中有着深远的应用前景。
超高性能混凝土与普通混凝土相比，虽然在力学性能和耐久性上取得了非常大的进步，但其仍具有混凝土自身的固有缺陷。混凝土在浇筑和养护过程中的收缩开裂在超高性能混凝土中依然存在，特别是超高性能混凝土具有水泥用量大、水胶比低等特点，随之而来的水化放热量高、自收缩大，其早期的收缩开裂比一般混凝土更加严重，极大制约了超高性能混凝土的发展应用。因而，寻求有效的方法减小超高性能混凝土的早期收缩量，成为重要的研究课题。
针对超高性能混凝土减小收缩量的技术方法主要从以下几个方面考虑：降低水胶比，改善内部结构；掺入外加剂；改善拌合和养护条件。混凝土收缩开裂与内部的水量息息相关，外加剂的研究应用中，高吸水树脂（SAP）具有良好的吸水和保水功能，将其应用于混凝土时，同时也是良好的养护条件的实现，从而有效抑制混凝土的自收缩，提高混凝土的抗裂性能，是一种具有广阔应用前景的混凝土外加剂。
目前，关于高吸水树脂用于混凝土的研究主要集中在掺量对混凝土早期收缩性能及力学性能的影响：当掺量过小时，无法有效实现减小收缩性的目的，而掺量过大将会影响混凝土的力学性能。现有技术已对最佳掺量已有一定的研究成果。然而，传统的直接掺杂添加的技术，由于高吸水树脂的吸水性强，在混凝土搅拌过程中易形成交联网状结构而发生团聚，成为影响高吸水树脂在降低混凝土收缩性效果的重要因素。另外，混凝土搅拌制度的优化对于改善高吸水树脂在混凝土中的分散性也有着重要作用。
由上可知，常用的掺高吸水树脂的低收缩混凝土，包括超高性能混凝土，因吸水树脂在混凝土中难以有效分散，进而影响了混凝土减小收缩性的效果。因此，如何促进高吸水树脂在混凝土中的均匀分散，具有重要的研究价值。
发明内容
本发明提出一种低收缩性的超高性能混凝土及制备方法，有效改善了高吸水树脂在混凝土中的分散性，制得的超高性能混凝土具有良好的低收缩性，耐久性好，强度高，应用前景广阔。
为实现上述目的，本发明涉及的具体技术方案如下：
一种低收缩性的超高性能混凝土的制备方法，所述低收缩性的超高性能混凝土制备的具体步骤如下：
（1）将硅灰石纳米纤维的水分散液与钛酸酯偶联剂的乙醇分散液混合，加热搅拌一定时间，过滤、烘干，得到表面改性硅灰石纳米纤维；
（2）将步骤（1）得到的表面改性硅灰石纳米纤维加入聚甲醛熔体中，在纺丝机中进行熔融纺丝得到复合初生纤维，经拉伸、热定型，制得复合增强纤维；
（3）先将淀粉置于70~90℃的热水中进行糊化，然后将温度降至60~70℃，加入丙烯腈、交联剂环氧氯丙烷，接着加入羟基磷灰石粉末、步骤（2）制得的复合增强纤维，搅拌分散，使淀粉、丙烯腈、羟基磷灰石均匀负载于纤维表面，再加入引发剂硝酸铈铵，羟基磷灰石复合淀粉与丙烯腈在纤维表面发生交联反应，生成高吸水树脂，反应完成后过滤、洗涤、干燥，制得负载高吸水树脂的复合增强纤维；
（4）将粗骨料、细骨料和拌合水1先混合搅拌30~40s，然后加入水泥、粉煤灰，搅拌40~50s，再加入负载高吸水树脂的复合增强纤维、减水剂、拌合水2，继续搅拌160~180s，出料，浇筑成型，即得到低收缩的超高性能混凝土。
高吸水树脂是一种含有羧基和羟基等强吸水性基团的复合材料，能够通过与水形成氢键发生水合作用吸收自重几十倍乃至上千倍的液态水而呈胶凝状，并且具有三维交联网状结构，可通过溶胀作用将自由水固定在聚合物网络内部，因此即使加压下保水性能也很好，而在干燥环境下可以缓慢释放水分。因此，将高吸水树脂掺入混凝土中，通过控制混凝土内水分，不仅可抵消混凝土的化学收缩，还能有效降低混凝土的自收缩，有效抑制混凝土的早期收缩开裂，提高耐久性。
优选的，步骤（1）所述加热搅拌的温度为70~80℃，搅拌转速为200~300r/min，时间为50~70min。
优选的，步骤（1）所述各原料的重量份为，硅灰石纳米纤维20~30重量份、水61~74.5重量份、钛酸酯偶联剂0.5~1重量份、乙醇5~8重量份。
优选的，步骤（2）所述熔融纺丝的温度为180~220℃，喷丝孔直径为0.5~1 mm，纺丝速度为28~32m/min。
优选的，步骤（2）所述拉伸倍数为1.1~1.3倍，热定型温度为70~90℃。
优选的，步骤（2）所述各原料的重量份为，表面改性硅灰石纳米纤维5~15重量份、聚甲醛85~95重量份。
聚甲醛纤维具有高强、耐磨、耐冲击强度高、尺寸稳定性好、耐碱性好、良好伸长回复等特点，聚甲醛纤维分子结构中含有大量的醚键，与无机材料具有良好的相容性，结合强度高，在混凝土中分散均匀，可作为高性能混凝土的优良增强材料。本发明进一步通过添加硅灰石纳米纤维作为聚合物增强填料，不仅能够进一步提高聚甲醛纤维的综合性能，并且硅灰石纳米纤维自身具有增强混凝土力学性能和耐久性的作用。
优选的，步骤（3）所述各原料的重量份为，淀粉2~4重量份、水38~53重量份、丙烯腈10~15重量份、交联剂0.5~1重量份、羟基磷灰石粉末4~6重量份、复合增强纤维30~35重量份、引发剂0.5~1重量份。
羟基磷灰石表面存在许多羟基和活性点，自身具有一定的吸水性，并且对于混凝土具有增强功能。进一步的，以硝酸铈铵为引发剂，以环氧氯丙烷为交联剂，利用溶液聚合法，以羟基磷灰石复合淀粉与丙烯腈发生交联接枝反应制得高吸水树脂，利用羟基磷灰石的空间及表面结构，改善高吸水树脂的网络结构，可显著提高吸水和保水性能。
更进一步的，生成的高吸水树脂负载于聚甲醛复合增强纤维表面，通过形成氢键实现稳定负载。将得到的负载高吸水树脂的复合增强纤维加入混凝土中进行拌合，随着复合增强纤维的均匀分散带动了高吸水树脂的均匀分散。另外，本发明的方法可有效控制高吸水树脂的掺入量，同时增强纤维的加入明显降低了高吸水树脂的掺加对混凝土力学性能的不利影响。
步骤（4）中，通过分次投料配合多步搅拌的拌合制度，利用水裹砂石法，可以实现混凝土原料的充分接触和均匀混合，搅拌时间的延长可进一步改善胶凝材料、骨料与外加剂的分散性，对于混凝土的拌合效果和均质性十分有利。
优选的，步骤（4）所述水泥为普通硅酸盐水泥，标号为425#或525#，所述减水剂为聚羧酸系高性能减水剂。
优选的，步骤（4）所述各原料的重量份为，粗骨料30~43.5重量份、细骨料20~23重量份、拌合水15~7重量份、水泥18~20重量份、粉煤灰3~5重量份、负载高吸水树脂的复合增强纤维6~8重量份、减水剂0.5~1.5重量份、拌合水24~6重量份。
本发明还提供了一种上述制备方法制备得到的低收缩性的超高性能混凝土。所述低收缩性的超高性能混凝土是将硅灰石纳米纤维表面改性后加入聚甲醛熔体中，熔融纺丝制成复合增强纤维，然后在复合纤维的表面负载淀粉、丙烯腈、羟基磷灰石并反应生成高吸水树脂，最后将负载高吸水树脂的复合增强纤维与粗骨料、细骨料、拌合水、水泥、粉煤灰、减水剂混合拌制，浇筑成型而制得。
本发明提供了一种低收缩性的超高性能混凝土及制备方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：
1.本发明制备的超高性能混凝土，具有良好的低收缩性，应用前景广阔。
2.本发明的制备方法，通过将高吸水树脂负载于复合增强纤维表面，利用复合纤维与混凝土的良好相容性，有效改善了高吸水树脂在混凝土中的分散效果。
3.本发明的制备方法，通过复合增强纤维的加入，显著提升了混凝土的力学性能。
4.本发明的制备方法，利用分次投料及多步搅拌，得到的混凝土密实度高，原料分散性好，综合性能优异。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。
实施例1
（1）将硅灰石纳米纤维的水分散液与偶联剂的乙醇分散液混合，加热搅拌一定时间，过滤、烘干，得到表面改性硅灰石纳米纤维；加热搅拌的温度为76℃，搅拌转速为240r/min，搅拌时间为58min；各原料的重量份为，硅灰石纳米纤维26重量份、水66.3重量份、偶联剂0.7重量份、乙醇7重量份；
（2）将步骤（1）得到的表面改性硅灰石纳米纤维加入聚甲醛熔体中，在纺丝机中进行熔融纺丝得到复合初生纤维，经拉伸、热定型，制得复合增强纤维；熔融纺丝的温度195℃，喷丝孔直径0.7 mm，纺丝速度29m/min；拉伸倍数为1.3倍，热定型温度为75℃；各原料的重量份为，表面改性硅灰石纳米纤维8重量份、聚甲醛92重量份；
（3）先将淀粉置于75℃的热水中进行糊化，然后将温度降至65℃，加入丙烯腈、交联剂环氧氯丙烷，接着加入羟基磷灰石粉末、步骤（2）制得的复合增强纤维，搅拌分散，再加入引发剂硝酸铈铵，羟基磷灰石复合淀粉与丙烯腈在纤维表面发生交联反应，生成高吸水树脂，反应完成后过滤、洗涤、干燥，制得负载高吸水树脂的复合增强纤维；各原料的重量份为，淀粉3重量份、水45重量份、丙烯腈13重量份、交联剂0.5重量份、羟基磷灰石粉末5重量份、复合增强纤维33重量份、引发剂0.5重量份；
（4）将粗骨料、细骨料和拌合水1先混合搅拌36s，然后加入水泥、粉煤灰，搅拌45s，再加入负载高吸水树脂的复合增强纤维、减水剂、拌合水2，继续搅拌168s，出料，浇筑成型，即得到低收缩的超高性能混凝土；水泥为425#普通硅酸盐水泥；减水剂为聚羧酸系高性能减水剂；各原料的重量份为，粗骨料37重量份、细骨料21重量份、拌合水16重量份、水泥19重量份、粉煤灰4重量份、负载高吸水树脂的复合增强纤维7重量份、减水剂1重量份、拌合水25重量份。
实施例2
（1）将硅灰石纳米纤维的水分散液与偶联剂的乙醇分散液混合，加热搅拌一定时间，过滤、烘干，得到表面改性硅灰石纳米纤维；加热搅拌的温度为73℃，搅拌转速为220r/min，搅拌时间为65min；各原料的重量份为，硅灰石纳米纤维22重量份、水71.5重量份、偶联剂0.5重量份、乙醇6重量份；
（2）将步骤（1）得到的表面改性硅灰石纳米纤维加入聚甲醛熔体中，在纺丝机中进行熔融纺丝得到复合初生纤维，经拉伸、热定型，制得复合增强纤维；熔融纺丝的温度185℃，喷丝孔直径0.7mm，纺丝速度29m/min；拉伸倍数为1.2倍，热定型温度为85℃；各原料的重量份为，表面改性硅灰石纳米纤维7重量份、聚甲醛93重量份；
（3）先将淀粉置于75℃的热水中进行糊化，然后将温度降至62℃，加入丙烯腈、交联剂环氧氯丙烷，接着加入羟基磷灰石粉末、步骤（2）制得的复合增强纤维，搅拌分散，再加入引发剂硝酸铈铵，羟基磷灰石复合淀粉与丙烯腈在纤维表面发生交联反应，生成高吸水树脂，反应完成后过滤、洗涤、干燥，制得负载高吸水树脂的复合增强纤维；各原料的重量份为，淀粉2重量份、水49重量份、丙烯腈12重量份、交联剂0.5重量份、羟基磷灰石粉末5重量份、复合增强纤维31重量份、引发剂0.5重量份；
（4）将粗骨料、细骨料和拌合水1先混合搅拌32s，然后加入水泥、粉煤灰，搅拌42s，再加入负载高吸水树脂的复合增强纤维、减水剂、拌合水2，继续搅拌165s，出料，浇筑成型，即得到低收缩的超高性能混凝土；水泥为425#普通硅酸盐水泥；减水剂为聚羧酸系高性能减水剂；各原料的重量份为，粗骨料39.5重量份、细骨料21重量份、拌合水16重量份、水泥18重量份、粉煤灰4重量份、负载高吸水树脂的复合增强纤维6重量份、减水剂0.5重量份、拌合水25重量份。
实施例3
（1）将硅灰石纳米纤维的水分散液与偶联剂的乙醇分散液混合，加热搅拌一定时间，过滤、烘干，得到表面改性硅灰石纳米纤维；加热搅拌的温度为78℃，搅拌转速为280r/min，搅拌时间为55min；各原料的重量份为，硅灰石纳米纤维28重量份、水64重量份、偶联剂1重量份、乙醇7重量份；
（2）将步骤（1）得到的表面改性硅灰石纳米纤维加入聚甲醛熔体中，在纺丝机中进行熔融纺丝得到复合初生纤维，经拉伸、热定型，制得复合增强纤维；熔融纺丝的温度210℃，喷丝孔直径0.8 mm，纺丝速度31m/min；拉伸倍数为1.2倍，热定型温度为80℃；各原料的重量份为，表面改性硅灰石纳米纤维12重量份、聚甲醛88重量份；
（3）先将淀粉置于85℃的热水中进行糊化，然后将温度降至68℃，加入丙烯腈、交联剂环氧氯丙烷，接着加入羟基磷灰石粉末、步骤（2）制得的复合增强纤维，搅拌分散，再加入引发剂硝酸铈铵，羟基磷灰石复合淀粉与丙烯腈在纤维表面发生交联反应，生成高吸水树脂，反应完成后过滤、洗涤、干燥，制得负载高吸水树脂的复合增强纤维；各原料的重量份为，淀粉4重量份、水41重量份、丙烯腈14重量份、交联剂1重量份、羟基磷灰石粉末5重量份、复合增强纤维34重量份、引发剂1重量份；
（4）将粗骨料、细骨料和拌合水1先混合搅拌38s，然后加入水泥、粉煤灰，搅拌48s，再加入负载高吸水树脂的复合增强纤维、减水剂、拌合水2，继续搅拌175s，出料，浇筑成型，即得到低收缩的超高性能混凝土；水泥为425#普通硅酸盐水泥；减水剂为聚羧酸系高性能减水剂；各原料的重量份为，粗骨料34重量份、细骨料22重量份、拌合水17重量份、水泥19重量份、粉煤灰5重量份、负载高吸水树脂的复合增强纤维7重量份、减水剂1.5重量份、拌合水25重量份。
实施例4
（1）将硅灰石纳米纤维的水分散液与偶联剂的乙醇分散液混合，加热搅拌一定时间，过滤、烘干，得到表面改性硅灰石纳米纤维；加热搅拌的温度为70℃，搅拌转速为200r/min，搅拌时间为70min；各原料的重量份为，硅灰石纳米纤维20重量份、水74.5重量份、偶联剂0.5重量份、乙醇5重量份；
（2）将步骤（1）得到的表面改性硅灰石纳米纤维加入聚甲醛熔体中，在纺丝机中进行熔融纺丝得到复合初生纤维，经拉伸、热定型，制得复合增强纤维；熔融纺丝的温度180℃，喷丝孔直径0.5mm，纺丝速度28m/min；拉伸倍数为1.1倍，热定型温度为70℃；各原料的重量份为，表面改性硅灰石纳米纤维5重量份、聚甲醛95重量份；
（3）先将淀粉置于70℃的热水中进行糊化，然后将温度降至60℃，加入丙烯腈、交联剂环氧氯丙烷，接着加入羟基磷灰石粉末、步骤（2）制得的复合增强纤维，搅拌分散，再加入引发剂硝酸铈铵，羟基磷灰石复合淀粉与丙烯腈在纤维表面发生交联反应，生成高吸水树脂，反应完成后过滤、洗涤、干燥，制得负载高吸水树脂的复合增强纤维；各原料的重量份为，淀粉2重量份、水53重量份、丙烯腈10重量份、交联剂0.5重量份、羟基磷灰石粉末4重量份、复合增强纤维30重量份、引发剂0.5重量份；
（4）将粗骨料、细骨料和拌合水1先混合搅拌30s，然后加入水泥、粉煤灰，搅拌40s，再加入负载高吸水树脂的复合增强纤维、减水剂、拌合水2，继续搅拌160s，出料，浇筑成型，即得到低收缩的超高性能混凝土；水泥为425#普通硅酸盐水泥；减水剂为聚羧酸系高性能减水剂；各原料的重量份为，粗骨料43.5重量份、细骨料20重量份、拌合水15重量份、水泥18重量份、粉煤灰3重量份、负载高吸水树脂的复合增强纤维6重量份、减水剂0.5重量份、拌合水24重量份。
实施例5
（1）将硅灰石纳米纤维的水分散液与偶联剂的乙醇分散液混合，加热搅拌一定时间，过滤、烘干，得到表面改性硅灰石纳米纤维；加热搅拌的温度为80℃，搅拌转速为300r/min，搅拌时间为50min；各原料的重量份为，硅灰石纳米纤维30重量份、水61重量份、偶联剂1重量份、乙醇8重量份；
（2）将步骤（1）得到的表面改性硅灰石纳米纤维加入聚甲醛熔体中，在纺丝机中进行熔融纺丝得到复合初生纤维，经拉伸、热定型，制得复合增强纤维；熔融纺丝的温度220℃，喷丝孔直径1mm，纺丝速度32m/min；拉伸倍数为1.3倍，热定型温度为90℃；各原料的重量份为，表面改性硅灰石纳米纤维15重量份、聚甲醛85重量份；
（3）先将淀粉置于90℃的热水中进行糊化，然后将温度降至70℃，加入丙烯腈、交联剂环氧氯丙烷，接着加入羟基磷灰石粉末、步骤（2）制得的复合增强纤维，搅拌分散，再加入引发剂硝酸铈铵，羟基磷灰石复合淀粉与丙烯腈在纤维表面发生交联反应，生成高吸水树脂，反应完成后过滤、洗涤、干燥，制得负载高吸水树脂的复合增强纤维；各原料的重量份为，淀粉4重量份、水38重量份、丙烯腈15重量份、交联剂1重量份、羟基磷灰石粉末6重量份、复合增强纤维35重量份、引发剂1重量份；
（4）将粗骨料、细骨料和拌合水1先混合搅拌40s，然后加入水泥、粉煤灰，搅拌50s，再加入负载高吸水树脂的复合增强纤维、减水剂、拌合水2，继续搅拌180s，出料，浇筑成型，即得到低收缩的超高性能混凝土；水泥为425#普通硅酸盐水泥；减水剂为聚羧酸系高性能减水剂；各原料的重量份为，粗骨料30重量份、细骨料23重量份、拌合水17重量份、水泥20重量份、粉煤灰5重量份、负载高吸水树脂的复合增强纤维8重量份、减水剂1.5重量份、拌合水26重量份。
实施例6
（1）将硅灰石纳米纤维的水分散液与偶联剂的乙醇分散液混合，加热搅拌一定时间，过滤、烘干，得到表面改性硅灰石纳米纤维；加热搅拌的温度为75℃，搅拌转速为250r/min，搅拌时间为60min；各原料的重量份为，硅灰石纳米纤维25重量份、水68.2重量份、偶联剂0.8重量份、乙醇6重量份；
（2）将步骤（1）得到的表面改性硅灰石纳米纤维加入聚甲醛熔体中，在纺丝机中进行熔融纺丝得到复合初生纤维，经拉伸、热定型，制得复合增强纤维；熔融纺丝的温度200℃，喷丝孔直径0.8mm，纺丝速度30m/min；拉伸倍数为1.1倍，热定型温度为90℃；各原料的重量份为，表面改性硅灰石纳米纤维10重量份、聚甲醛90重量份；
（3）先将淀粉置于80℃的热水中进行糊化，然后将温度降至65℃，加入丙烯腈、交联剂环氧氯丙烷，接着加入羟基磷灰石粉末、步骤（2）制得的复合增强纤维，搅拌分散，再加入引发剂硝酸铈铵，羟基磷灰石复合淀粉与丙烯腈在纤维表面发生交联反应，生成高吸水树脂，反应完成后过滤、洗涤、干燥，制得负载高吸水树脂的复合增强纤维；各原料的重量份为，淀粉3重量份、水46重量份、丙烯腈12重量份、交联剂1重量份、羟基磷灰石粉末5重量份、复合增强纤维32重量份、引发剂1重量份；
（4）将粗骨料、细骨料和拌合水1先混合搅拌35s，然后加入水泥、粉煤灰，搅拌45s，再加入负载高吸水树脂的复合增强纤维、减水剂、拌合水2，继续搅拌170s，出料，浇筑成型，即得到低收缩的超高性能混凝土；水泥为425#普通硅酸盐水泥；减水剂为聚羧酸系高性能减水剂；各原料的重量份为，粗骨料36重量份、细骨料22重量份、拌合水16重量份、水泥19重量份、粉煤灰4重量份、负载高吸水树脂的复合增强纤维7重量份、减水剂1重量份、拌合水25重量份。
对比例1
未将高吸水树脂负载于复合增强纤维表面，而是直接添加混合制备混凝土，其他制备条件与实施例6一致。
性能测试：
（1）收缩应变：将本发明制得的混凝土制成直径为100mm、高度为400mm的圆柱形试块，在恒温恒湿环境中进行测试，温度为20±2℃，相对湿度为60±5%，在混凝土硬化后用石蜡将表面密封，放于测试支架，利用千分标测试静置4h后的初始长度L0，然后分别测试7d、14d和28d时的长度Lt，根据公式计算收缩应变：N=（L0-Lt）/L0×106；
（2）抗压强度：将本发明制得的混凝土制成边长为100mm的标准立方体试块，标准条件下养护28d，采用WAW-600C型微机控制电液伺服万能试验机进行力学性能测试，加载速率为0.8~1MPa/s，测得混凝土的抗压强度。
所得数据如表1所示。
表1：

Claims (10)

1.一种低收缩性的超高性能混凝土的制备方法，其特征在于，所述低收缩性的超高性能混凝土制备的具体步骤如下：
（1）将硅灰石纳米纤维的水分散液与偶联剂的乙醇分散液混合，加热搅拌一定时间，过滤、烘干，得到表面改性硅灰石纳米纤维；
（2）将步骤（1）得到的表面改性硅灰石纳米纤维加入聚甲醛熔体中，在纺丝机中进行熔融纺丝得到复合初生纤维，经拉伸、热定型，制得复合增强纤维；
（3）先将淀粉置于70~90℃的热水中进行糊化，然后将温度降至60~70℃，加入丙烯腈、交联剂环氧氯丙烷，接着加入羟基磷灰石粉末、步骤（2）制得的复合增强纤维，搅拌分散，使淀粉、丙烯腈、羟基磷灰石均匀负载于纤维表面，再加入引发剂硝酸铈铵，羟基磷灰石复合淀粉与丙烯腈在纤维表面发生交联反应，生成高吸水树脂，反应完成后过滤、洗涤、干燥，制得负载高吸水树脂的复合增强纤维；
（4）将粗骨料、细骨料和拌合水1先混合搅拌30~40s，然后加入水泥、粉煤灰，搅拌40~50s，再加入负载高吸水树脂的复合增强纤维、减水剂、拌合水2，继续搅拌160~180s，出料，浇筑成型，即得到低收缩的超高性能混凝土。
2.根据权利要求1所述一种低收缩性的超高性能混凝土的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述加热搅拌的温度为70~80℃，搅拌转速为200~300r/min，时间为50~70min。
3.根据权利要求1所述一种低收缩性的超高性能混凝土的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述各原料的重量份为，硅灰石纳米纤维20~30重量份、水61~74.5重量份、偶联剂0.5~1重量份、乙醇5~8重量份。
4.根据权利要求1所述一种低收缩性的超高性能混凝土的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述熔融纺丝的温度为180~220℃，喷丝孔直径为0.5~1 mm，纺丝速度为28~32m/min。
5.根据权利要求1所述一种低收缩性的超高性能混凝土的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述拉伸倍数为1.1~1.3倍，热定型温度为70~90℃。
6.根据权利要求1所述一种低收缩性的超高性能混凝土的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述各原料的重量份为，表面改性硅灰石纳米纤维5~15重量份、聚甲醛85~95重量份。
7.根据权利要求1所述一种低收缩性的超高性能混凝土的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述各原料的重量份为，淀粉2~4重量份、水38~53重量份、丙烯腈10~15重量份、交联剂0.5~1重量份、羟基磷灰石粉末4~6重量份、复合增强纤维30~35重量份、引发剂0.5~1重量份。
8.根据权利要求1所述一种低收缩性的超高性能混凝土的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述水泥为普通硅酸盐水泥，标号为425#或525#，所述减水剂为聚羧酸系高性能减水剂。
9.根据权利要求1所述一种低收缩性的超高性能混凝土的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述各原料的重量份为，粗骨料30~43.5重量份、细骨料20~23重量份、拌合水15~7重量份、水泥18~20重量份、粉煤灰3~5重量份、负载高吸水树脂的复合增强纤维6~8重量份、减水剂0.5~1.5重量份、拌合水24~6重量份。
10.权利要求1~9任一项所述制备方法制备得到的低收缩性的超高性能混凝土。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113912358A (zh) * 2021-11-29 2022-01-11 山东港基建设集团有限公司 用于大跨度梁施工的超高性能混凝土及其制备方法
CN114249567A (zh) * 2021-12-06 2022-03-29 纳思同(无锡)科技发展有限公司 一种超高性能混凝土及其制备方法
CN115849832A (zh) * 2022-12-30 2023-03-28 和县飞竣新型建材有限公司 一种高透水性能水泥基预制砖及其制备方法
CN116199481A (zh) * 2023-03-09 2023-06-02 浙江建信装饰有限公司 一种收缩性低的超高性能混凝土及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014094183A1 (en) * 2012-12-21 2014-06-26 Empa Eidgenössische Materialprüfungs- Und Forschungsanstalt Fire resistant concrete
CN106396555A (zh) * 2016-09-08 2017-02-15 东南大学 一种基于纤维素纤维内养护的超高性能水泥基复合材料及其制备方法
CN108358556A (zh) * 2018-03-08 2018-08-03 同济大学 一种掺加sap的低收缩型超高性能混凝土
CN108715523A (zh) * 2018-06-07 2018-10-30 湖北工业大学 具有刚性骨架结构的pm-sap复合材料的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014094183A1 (en) * 2012-12-21 2014-06-26 Empa Eidgenössische Materialprüfungs- Und Forschungsanstalt Fire resistant concrete
CN106396555A (zh) * 2016-09-08 2017-02-15 东南大学 一种基于纤维素纤维内养护的超高性能水泥基复合材料及其制备方法
CN108358556A (zh) * 2018-03-08 2018-08-03 同济大学 一种掺加sap的低收缩型超高性能混凝土
CN108715523A (zh) * 2018-06-07 2018-10-30 湖北工业大学 具有刚性骨架结构的pm-sap复合材料的制备方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113912358A (zh) * 2021-11-29 2022-01-11 山东港基建设集团有限公司 用于大跨度梁施工的超高性能混凝土及其制备方法
CN114249567A (zh) * 2021-12-06 2022-03-29 纳思同(无锡)科技发展有限公司 一种超高性能混凝土及其制备方法
CN114249567B (zh) * 2021-12-06 2022-08-09 纳思同(无锡)科技发展有限公司 一种超高性能混凝土及其制备方法
CN115849832A (zh) * 2022-12-30 2023-03-28 和县飞竣新型建材有限公司 一种高透水性能水泥基预制砖及其制备方法
CN115849832B (zh) * 2022-12-30 2024-04-02 和县飞竣新型建材有限公司 一种高透水性能水泥基预制砖及其制备方法
CN116199481A (zh) * 2023-03-09 2023-06-02 浙江建信装饰有限公司 一种收缩性低的超高性能混凝土及其制备方法
CN116199481B (zh) * 2023-03-09 2023-12-12 浙江建信装饰有限公司 一种收缩性低的超高性能混凝土及其制备方法

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