CN109534738A - 一种高强轻骨料混凝土及其制备方法 - Google Patents

一种高强轻骨料混凝土及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高强轻骨料混凝土及其制备方法，属于建筑材料混凝土技术领域，轻骨料混凝土由包含以下重量份的原料制成：105～118份的水泥、180～185份的轻粗骨料、120～125份的细骨料、65～70份的矿物掺和料、9～24份的改性聚丙烯纤维、3.4～3.8份的混凝土外加剂和65～70份的水。其制备方法为按照配方比例称取各原料，将轻粗骨料加入占总水量一半的水中预湿45～60min，然后加入细骨料，搅拌1～2min，继续加入水泥、矿物掺和料和改性聚丙烯纤维，搅拌均匀后加入混凝土外加剂和剩余的水，搅拌均匀后即得。本发明具有强度高、质量稳定的效果。

Description

一种高强轻骨料混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料混凝土技术领域，尤其涉及一种高强轻骨料混凝土及其制备方法。
背景技术
混凝土是现代工程结构中最大宗的建筑材料之一，随着我国经济建设的快速发展和基础设施建设的不断完善，对混凝土的消耗量也急剧增加。混凝土是由胶凝材料和骨料胶结成整体的工程复合材料，每年通过混凝土消耗的天然骨料超过20亿吨，对骨料资源的大量开采易引起耕地破坏、山林遭毁和资源匮乏等问题。随着建筑业的发展，出现了密度较小、保温抗冻性能好、自重较轻的轻骨料混凝土，轻骨料混凝土是指用轻粗骨料、轻砂(或普通砂)、水泥和水配制而成的干表观密度不大于1950kg/m3的混凝土。由普通砂或部分轻砂做细骨料的称为砂轻混凝土，全部由轻砂做细骨料的称为全轻混凝土。轻骨料混凝土在隔热保温、耐火、抗震、耐久抗冻和抗渗方面均表现出较好的性能，能够降低结构自重，同时在很大程度上节约水泥、钢筋等建筑材料，具有明显的技术经济优势，能够充分利用工业固体废弃物，减少城市污染，但轻骨料混凝土所采用的轻粗骨料为多孔结构，吸水率较高，易导致坍落度损失较大、强度较低的问题，目前轻骨料混凝土多应用于低强度的非承重结构。
现有技术中，申请公布号为CN108358563A的中国专利公开了一种轻骨料混凝土的制备方法，包括将水、水泥、砂、塑钢纤维、轻骨料和减水剂按照设计强度等级规定的配合比进行混合，并掺和预设比例的单一矿物掺和料或复合矿物掺和料，得到轻骨料混凝土。该轻骨料混凝土通过加入矿物掺和料改善水泥砂浆和过渡区界面中的孔隙结构，提高其抗氯离子渗透性，有利于提高轻骨料混凝土的抗腐蚀性能，但轻骨料混凝土的坍落度未能得到有效改善。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种高强轻骨料混凝土，具有强度高、坍落度损失小、密实性好的优点。
本发明的第二个目的在于提供一种高强轻骨料混凝土的制备方法，具有工艺简单、质量稳定的优点。
本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种高强轻骨料混凝土，由包含以下重量份的原料制成：105～118份的水泥、180～185份的轻粗骨料、120～125份的细骨料、65～70份的矿物掺和料、9～24份的改性聚丙烯纤维、3.4～3.8份的混凝土外加剂和65～70份的水。所述轻粗骨料包括天然轻骨料、工业废料轻骨料和人造轻骨料中的至少一种，所述细骨料包括天然砂和机制砂中的至少一种，所述矿物掺和料包括粉煤灰、矿粉和硅微粉中的至少一种，所述改性聚丙烯纤维是以乙烯基硅烷为改性剂对聚丙烯纤维进行改性的产物，所述混凝土外加剂包括减水剂、保坍剂和引气剂中的至少一种。
通过采用上述技术方案，以水泥为胶凝材料，轻粗骨料为粗骨料，添加矿物掺和料、改性聚丙烯纤维和混凝土外加剂，组成高强轻骨料混凝土。轻粗骨料可以采用天然轻骨料，如浮石、凝灰岩等，或者工业废料轻骨料，如粉煤灰陶粒、煤矸石陶粒、炉渣及生物污泥陶粒等，或者人造轻骨料，如页岩陶粒、粘土陶粒、膨胀珍珠岩等，这些轻骨料均有多孔结构，能够降低轻骨料混凝土的自重，也有利于节约水泥和钢材等建筑材料的消耗量。改性聚丙烯纤维是通过化学方法以乙烯基硅烷为改性剂对聚丙烯纤维进行得到的产物，经过乙烯基硅烷改性后的聚丙烯纤维具有一定的亲水性，在轻骨料混凝土的拌和过程中能够均匀分散，有利于改性聚丙烯纤维对轻骨料混凝土力学性能的改善和轻骨料混凝土质量的稳定性。
混凝土外加剂是指为改善和调节混凝土性能而掺加的物质，如减水剂、保坍剂和引气剂，减水剂能够改善混凝土拌和物的流变性能，有利于增强水泥颗粒的分散作用，在维持混凝土坍落度不变的前提下减少水的用量。保坍剂是能够保持混凝土的坍落度不快速损失的外加剂，有利于延缓水泥水化凝结，降低再生骨料吸水率高带来的不良影响。引气剂能够在混凝土的拌和过程中引入大量均匀分布的、闭合而稳定的微小气泡，有利于改善混凝土的耐久性和流变性。在轻骨料混凝土中掺入多种混凝土外加剂，有利于改善轻骨料混凝土的拌合性和加工性能。
本发明进一步设置为，所述工业废料轻骨料包括粉煤灰陶粒、煤矸石陶粒和生物污泥陶粒，所述人造轻骨料包括粘土陶粒、页岩陶粒和膨胀珍珠岩。优选的，所述轻粗骨料包括粉煤灰陶粒、煤矸石陶粒和页岩陶粒。
通过采用上述技术方案，工业废料轻骨料是对工业废料的资源化利用，采用工业废料轻骨料有利于降低轻骨料混凝土的生产成本，减少环境污染，也有利于减少堆积废料占用的土地。人造轻骨料是以天然岩石或粘土等材料为原料，经高温、焙烧制成，具有抗压耐磨、耐腐蚀的优点，具有良好的强度，采用粉煤灰陶粒、煤矸石陶粒和页岩陶粒作为轻粗骨料制备的轻骨料混凝土具有良好的强度。
本发明进一步设置为，所述细骨料包括机制砂和河砂，所述机制砂与河砂的质量比为(2.32～2.37)：1，所述机制砂的石粉含量为5～7％。
通过采用上述技术方案，机制砂又称为人工砂，是由岩石经除土开采、机械破碎、筛分而成的，公称粒径小于5mm的岩石颗粒。采用机制砂与河砂复配，有利于降低天然砂的用量，缓解因天然砂用量过大而引起的破坏农田、水利资源等问题，也有利于改善机制砂多棱角引起的混凝土拌合性差的问题。石粉是机制砂在制备过程中产生的颗粒粒径小于75μm的石质粉末，机制砂中的石粉能够起填充作用，有利于提高机制砂混凝土的强度和密实性，进而提高其抗渗、抗裂和耐磨性，并能改善水泥石的孔隙结构，有助于改善混凝土的保水性、泌水性和粘聚性，使混凝土易于成型振捣、和易性得到改善。如果机制砂中的石粉含量过少，会影响机制砂混凝土的和易性，如果石粉含量过高，易导致混凝土的抗冻性和抗低温硫酸盐侵蚀能力下降，石粉中混有的泥粉还会吸附在机制砂表面，影响机制砂与水泥之间的粘结作用。
本发明进一步设置为，所述改性聚丙烯纤维按照如下方法制备：将聚丙烯与乙烯基硅烷、过氧化二苯甲酰混合，搅拌均匀后熔融挤出，经拉伸纺丝、卷绕、短切后得到改性聚丙烯纤维；改性过程中聚丙烯与乙烯基硅烷、过氧化二苯甲酰的质量比为(9～11)：1：(0.05～0.15)。
通过采用上述技术方案，乙烯基硅烷在过氧化二苯甲酰的引发作用下与聚丙烯反应，在聚丙烯上接枝乙烯基硅烷，有利于改善聚丙烯的极性，使改性后的聚丙烯纤维在轻骨料混凝土中良好分散。
本发明进一步设置为，所述混凝土外加剂还包括增稠剂，所述增稠剂包括纤维素醚、瓜尔胶、聚乙烯醇、黄原胶和聚丙烯酰胺的至少一种。优选的，所述增稠剂包括纤维素醚、聚乙烯醇和聚丙烯酰胺，所述纤维素醚、聚乙烯醇和聚丙烯酰胺的质量比为1：(0.2～0.4)：(3.7～4.1)。
通过采用上述技术方案，增稠剂能够提高再生混凝土拌合物的稠度，降低轻骨料的吸水率，减少轻骨料混凝土的坍落度损失。纤维素酶、瓜尔胶、聚乙烯醇、黄原胶和聚丙烯酰胺均对再生混凝土均匀良好的增稠作用，采用纤维素醚、聚乙烯醇和聚丙烯酰胺按照上述比例混合时，增稠剂对轻骨料混凝土的改善作用最佳，又不影响轻骨料混凝土中物料的分散。
本发明进一步设置为，所述增稠剂与改性聚丙烯纤维的质量比为1:(15～31)。
通过采用上述技术方案，改性聚丙烯纤维和增稠剂的用量比例范围在该范围内有较好的配合效果，增稠剂有效提高了骨料与水泥的粘结作用，降低了轻骨料的吸水率，同时，聚丙烯改性纤维也在再生混凝土中良好分散，并与水泥的粘结作用良好，对轻骨料混凝土的力学性能有良好的改善作用。
本发明进一步设置为，由包含以下重量份的原料制成：105～115份的水泥、75～77份的粉煤灰陶粒、50～52份的煤矸石陶粒、55～56份的页岩陶粒、85～88份的机制砂、35～37份的河砂、55～58份的粉煤灰、10～12份的改性聚丙烯纤维、2.5～2.7份的减水剂、0.3～0.4份的保坍剂、0.1～0.15份的纤维素醚、0.02～0.05份的聚乙烯醇、0.48～0.5份的聚丙烯酰胺和65～70份的水。
为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：一种高强轻骨料混凝土的制备方法，包括以下步骤：按照配方比例称取各原料，将轻粗骨料加入占总水量一半的水中预湿45～60min，然后加入细骨料，搅拌1～2min，继续加入水泥、矿物掺和料和改性聚丙烯纤维，搅拌均匀后加入混凝土外加剂和剩余的水，搅拌均匀后即得。
通过采用上述技术方案，由于轻粗骨料为多孔结构，先将其与水预湿，再与其他成分混合，有利于提高物料混合的均匀性，避免因轻粗骨料吸水而将混凝土外加剂吸附在轻粗骨料表面、降低混凝土外加剂对轻骨料混凝土的改善、调节作用的情况出现，预湿后的轻粗骨料与细骨料、水泥、矿物掺和料及改性聚丙烯纤维混合均匀，有利于提高轻骨料混凝土的质量稳定性。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
一、通过采用轻粗骨料为粗骨料，减轻了轻骨料混凝土的自重，且轻粗骨料在拌和过程中，能够吸收水泥中的部分水分，使界面区的水灰比降低、密实度增加；轻粗骨料中预湿吸收的水随水泥水化进程不断释放出来，补充水泥水化用水，进一步提高了界面区结构密实性，有利于减少界面缺陷、提高界面强度。
二、通过添加改性聚丙烯纤维和减水剂、保坍剂、增稠剂等混凝土外加剂，有利于改善轻骨料混凝土的力学性能和工作性能，减少轻骨料混凝土在拌和过程中的坍落度损失，有利于提高骨料、改性聚丙烯纤维与水泥之间的粘结作用。
三、本发明的方法，通过先将轻粗骨料预湿，减少拌和过程中轻粗骨料对水泥中水的吸收，有利于避免混凝土外加剂被轻粗骨料吸附，这样混凝土外加剂能够较好地发挥其作用，
具体实施方式
下面对本发明实施例的技术方案进行描述。
改性聚丙烯纤维的制备例
制备例一将30kg的聚丙烯与3.2kg的乙烯基硅烷、0.4kg的过氧化二苯甲酰置于混料机中混合，搅拌均匀后用短纤维纺丝机在190℃下熔融塑化挤出，经拉伸纺丝、卷绕、短切后得到平均直径约0.3±0.1mm、长度为15mm的改性聚丙烯纤维。
制备例二将将30kg的聚丙烯与3kg的乙烯基硅烷、0.3kg的过氧化二苯甲酰置于混料机中混合，搅拌均匀后用短纤维纺丝机在200℃下熔融塑化挤出，经拉伸纺丝、卷绕、短切后得到平均直径约0.3±0.1mm、长度为15mm的改性聚丙烯纤维。
制备例三将30kg的聚丙烯与2.8kg的乙烯基硅烷、0.2kg的过氧化二苯甲酰置于混料机中混合，搅拌均匀后用短纤维纺丝机在210℃下熔融塑化挤出，经拉伸纺丝、卷绕、短切后得到平均直径约0.3±0.1mm、长度为15mm的改性聚丙烯纤维。
实施例
实施例一本实施例提供一种高强轻骨料混凝土的制备方法，包括以下步骤：称取262.5kg的水泥、187.5kg的粉煤灰陶粒、125kg的煤矸石陶粒、137.5kg的页岩陶粒、212.5kg的机制砂、87.5kg的河砂、162.5kg的粉煤灰、22.5kg的改性聚丙烯纤维、6.25kg的减水剂、0.75kg的保坍剂、0.25kg的纤维素醚、0.05kg的聚乙烯醇、1.2kg的聚丙烯酰胺和162.5kg的水。其中，机制砂的石粉含量为5％，本实施例采用的改性聚丙烯纤维为制备例一制得的改性聚丙烯纤维，本实施例采用的减水剂为聚羧酸减水剂，本实施例采用的保坍剂为柠檬酸钠，其他成分材料均为普通的市售产品。
将粉煤灰陶粒、煤矸石陶粒和页岩陶粒加入81.25kg的水中预湿45min，然后加入机制砂和河砂，搅拌1min，继续加入水泥、粉煤灰和改性聚丙烯纤维，搅拌均匀后加入减水剂、保坍剂、纤维素醚、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺和剩余的水，搅拌均匀后即得。
实施例二本实施例与实施例一的区别主要在于：本实施例的高强轻骨料混凝土的制备方法，包括以下步骤：称取287.5kg的水泥、192.5kg的粉煤灰陶粒、130kg的煤矸石陶粒、140kg的页岩陶粒、220kg的机制砂、92.5kg的河砂、175kg的粉煤灰、60kg的改性聚丙烯纤维、6.75kg的减水剂、1kg的保坍剂、0.375kg的纤维素醚、0.125kg的聚乙烯醇、1.25kg的聚丙烯酰胺和175kg的水。其中，机制砂的石粉含量为7％，本实施例采用的改性聚丙烯纤维为制备例二制得的改性聚丙烯纤维，本实施例采用的减水剂为萘系减水剂，本实施例采用的保坍剂为柠檬酸钠，其他成分材料均为普通的市售产品。
将粉煤灰陶粒、煤矸石陶粒和页岩陶粒加入87.5kg的水中预湿60min，然后加入机制砂和河砂，搅拌2min，继续加入水泥、粉煤灰和改性聚丙烯纤维，搅拌均匀后加入减水剂、保坍剂、纤维素醚、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺和剩余的水，搅拌均匀后即得。
实施例三本实施例与实施例一的区别主要在于：本实施例的高强轻骨料混凝土的制备方法，包括以下步骤：称取275kg的水泥、190kg的粉煤灰陶粒、127.5kg的煤矸石陶粒、140kg的页岩陶粒、215kg的机制砂、90kg的河砂、170kg的粉煤灰、37.5kg的改性聚丙烯纤维、6.5kg的减水剂、0.875kg的保坍剂、0.3kg的纤维素醚、0.1kg的聚乙烯醇、1.225kg的聚丙烯酰胺和170kg的水。其中，机制砂的石粉含量为6％，本实施例采用的改性聚丙烯纤维为制备例三制得的改性聚丙烯纤维，本实施例采用的减水剂为聚羧酸减水剂，本实施例采用的保坍剂为柠檬酸钠，其他成分材料均为普通的市售产品。
将粉煤灰陶粒、煤矸石陶粒和页岩陶粒加入85kg的水中预湿50min，然后加入机制砂和河砂，搅拌1.5min，继续加入水泥、粉煤灰和改性聚丙烯纤维，搅拌均匀后加入减水剂、保坍剂、纤维素醚、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺和剩余的水，搅拌均匀后即得。
实施例四本实施例与实施例一的区别主要在于：本实施例的高强轻骨料混凝土的制备方法，包括以下步骤：称取295kg的水泥、192.5kg的粉煤灰陶粒、125kg的煤矸石陶粒、137.5kg的页岩陶粒、217.5kg的机制砂、92.5kg的河砂、167.5kg的粉煤灰、50kg的改性聚丙烯纤维、6.5kg的减水剂、1kg的保坍剂、0.325kg的纤维素醚、0.075kg的聚乙烯醇、1.225kg的聚丙烯酰胺和167.5kg的水。其中，机制砂的石粉含量为6％，本实施例采用的改性聚丙烯纤维为制备例三制得的改性聚丙烯纤维，本实施例采用的减水剂为萘系减水剂，本实施例采用的保坍剂为柠檬酸钠，其他成分材料均为普通的市售产品。
将粉煤灰陶粒、煤矸石陶粒和页岩陶粒加入83.75kg的水中预湿55min，然后加入机制砂和河砂，搅拌1.5min，继续加入水泥、粉煤灰和改性聚丙烯纤维，搅拌均匀后加入减水剂、保坍剂、纤维素醚、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺和剩余的水，搅拌均匀后即得。
实施例五本实施例与实施例一的区别主要在于：本实施例的高强轻骨料混凝土的制备方法，包括以下步骤：称取282.5kg的水泥、187.5kg的粉煤灰陶粒、127.5kg的煤矸石陶粒、140kg的页岩陶粒、215kg的机制砂、92.5kg的河砂、165g的粉煤灰、30kg的改性聚丙烯纤维、6.75kg的减水剂、0.875kg的保坍剂、0.35kg的纤维素醚、0.1kg的聚乙烯醇、1.25kg的聚丙烯酰胺和172.5kg的水。其中，机制砂的石粉含量为6％，本实施例采用的改性聚丙烯纤维为制备例二制得的改性聚丙烯纤维，本实施例采用的减水剂为聚羧酸减水剂，本实施例采用的保坍剂为丙烯酸钠，其他成分材料均为普通的市售产品。
将粉煤灰陶粒、煤矸石陶粒和页岩陶粒加入86.25kg的水中预湿53min，然后加入机制砂和河砂，搅拌1.5min，继续加入水泥、粉煤灰和改性聚丙烯纤维，搅拌均匀后加入减水剂、保坍剂、纤维素醚、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺和剩余的水，搅拌均匀后即得。
实施例六本实施例与实施例一的区别主要在于：本实施例的高强轻骨料混凝土的制备方法，包括以下步骤：称取270kg的水泥、190kg的粉煤灰陶粒、130kg的煤矸石陶粒、137.5kg的页岩陶粒、212.5kg的机制砂、90kg的河砂、172.5kg的粉煤灰、45kg的改性聚丙烯纤维、6.25kg的减水剂、0.75kg的保坍剂和165kg的水。其中，机制砂的石粉含量为6％，本实施例采用的改性聚丙烯纤维为制备例二制得的改性聚丙烯纤维，本实施例采用的减水剂为聚羧酸减水剂，本实施例采用的保坍剂为丙烯酸钠，其他成分材料均为普通的市售产品。
将粉煤灰陶粒、煤矸石陶粒和页岩陶粒加入82.5kg的水中预湿52min，然后加入机制砂和河砂，搅拌1.5min，继续加入水泥、粉煤灰和改性聚丙烯纤维，搅拌均匀后加入减水剂、保坍剂和剩余的水，搅拌均匀后即得。
实施例七本实施例与实施例一的区别主要在于：本实施例的高强轻骨料混凝土的制备方法，包括以下步骤：称取280kg的水泥、455kg的浮石、307.5kg的机制砂、170kg的粉煤灰、55kg的改性聚丙烯纤维、6.5kg的减水剂、1kg的引气剂、0.25kg的黄原胶、0.1kg的瓜尔胶、1.5kg的聚丙烯酰胺和170kg的水。其中，机制砂的石粉含量为5％，本实施例采用的改性聚丙烯纤维为制备例三制得的改性聚丙烯纤维，本实施例采用的减水剂为萘系减水剂，本实施例采用的引气剂为烷基本磺酸盐，其他成分材料均为普通的市售产品。
将浮石加入85kg的水中预湿55min，然后加入机制砂，搅拌1.5min，继续加入水泥、粉煤灰和改性聚丙烯纤维，搅拌均匀后加入减水剂、引气剂、黄原胶、瓜尔胶、聚丙烯酰胺和剩余的水，搅拌均匀后即得。
对比例
对比例一本对比例与实施例一的区别主要在于：本对比例的高强轻骨料混凝土中不添加改性聚丙烯纤维。
对比例二本对比例与实施例一的区别主要在于：本对比例的高强轻骨料混凝土中不含有矿物掺和料。
产品检测
根据规范《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》(GB/T50080-2016)对各实施例和对比例制得的轻骨料混凝土的坍落度和表观密度进行试验。根据规范《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)对各实施例和对比例制得的轻骨料混凝土的抗压性能进行试验，各实施例和对比例制得的轻骨料混凝土的试验结果如表1所示。
表1各实施例和对比例的检测结果
由表1可见，各实施例制得的轻骨料混凝土的抗压强度明显优于各对比例，各实施例中轻骨料混凝土的易和性也较对比例二更好，故在轻骨料混凝土中添加矿粉掺和料对改善轻骨料混凝土的和易性、力学性能均有显著效果，添加改性聚丙烯纤维对改善轻骨料混凝土的力学性能有明显作用。在多个实施例中，实施例一至五制得的轻骨料混凝土的抗压强度优于实施例六和七，实施例七制得的轻骨料混凝土的抗压强度又优于实施例六，证明采用增稠剂有利于提高轻骨料混凝土的抗压强度，而采用优选的增稠剂配方(纤维素醚、聚乙烯醇和聚丙烯酰胺)具有较好的增强效果。
此外，实施例一及三至五制得的轻骨料混凝土的抗压强度优于实施例二，证明配方中增稠剂与改性聚丙烯纤维的用量比例在1:(15～31)范围内有更好的复配效果。实施例三至五制得的轻骨料混凝土的抗压强度优于实施例一，证明增稠剂中，纤维素醚、聚乙烯醇和聚丙烯酰胺的质量比在1：(0.2～0.4)：(3.7～4.1)范围内对抗压强度的提高效果更好。实施例四和五制备的轻骨料混凝土的抗压强度优于实施例三，证明细骨料中，机制砂与河砂的质量比在(2.32～2.37)：1范围内更有利于较好的抗压强度。本发明以轻粗骨料为粗骨料，与细骨料、水泥、改性聚丙烯纤维、矿物掺和料和外加剂共同组成轻骨料混凝土，轻粗骨料采用工业废料和人造轻骨料，有利于节约天然材料，降低轻骨料混凝土的生产成本，得到抗压强度好、坍落度损失小的高强轻骨料混凝土。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高强轻骨料混凝土，其特征在于，由包含以下重量份的原料制成：105～118份的水泥、180～185份的轻粗骨料、120～125份的细骨料、65～70份的矿物掺和料、9～24份的改性聚丙烯纤维、3.4～3.8份的混凝土外加剂和65～70份的水；所述轻粗骨料包括天然轻骨料、工业废料轻骨料和人造轻骨料中的至少一种，所述细骨料包括天然砂和机制砂中的至少一种，所述矿物掺和料包括粉煤灰、矿粉和硅微粉中的至少一种，所述改性聚丙烯纤维是以乙烯基硅烷为改性剂对聚丙烯纤维进行改性的产物，所述混凝土外加剂包括减水剂、保坍剂和引气剂中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的一种高强轻骨料混凝土，其特征在于， 所述工业废料轻骨料包括粉煤灰陶粒、煤矸石陶粒和生物污泥陶粒，所述人造轻骨料包括粘土陶粒、页岩陶粒和膨胀珍珠岩。
3.根据权利要求2所述的一种高强轻骨料混凝土，其特征在于，所述轻粗骨料包括粉煤灰陶粒、煤矸石陶粒和页岩陶粒。
4.根据权利要求1所述的一种高强轻骨料混凝土，其特征在于，所述细骨料包括机制砂和河砂，所述机制砂与河砂的质量比为(2.32～2.37)：1，所述机制砂的石粉含量为5～7%。
5.根据权利要求1所述的一种高强轻骨料混凝土，其特征在于，所述改性聚丙烯纤维按照如下方法制备：将聚丙烯与乙烯基硅烷、过氧化二苯甲酰混合，搅拌均匀后熔融挤出，经拉伸纺丝、卷绕、短切后得到改性聚丙烯纤维；改性过程中聚丙烯与乙烯基硅烷、过氧化二苯甲酰的质量比为(9～11)：1：(0.05～0.15)。
6.根据权利要求1所述的一种高强轻骨料混凝土，其特征在于，所述混凝土外加剂还包括增稠剂，所述增稠剂包括纤维素醚、瓜尔胶、聚乙烯醇、黄原胶和聚丙烯酰胺的至少一种。
7.根据权利要求6所述的一种高强轻骨料混凝土，其特征在于，所述增稠剂包括纤维素醚、聚乙烯醇和聚丙烯酰胺，所述纤维素醚、聚乙烯醇和聚丙烯酰胺的质量比为1：(0.2～0.4)：(3.7～4.1)。
8.根据权利要求7所述的一种高强轻骨料混凝土，其特征在于，所述增稠剂与改性聚丙烯纤维的质量比为1:(15～31)。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的一种高强轻骨料混凝土，其特征在于，由包含以下重量份的原料制成：105～115份的水泥、75～77份的粉煤灰陶粒、50～52份的煤矸石陶粒、55～56份的页岩陶粒、85～88份的机制砂、35～37份的河砂、65～70份的粉煤灰、9～24份的改性聚丙烯纤维、2.5～2.7份的减水剂、0.3～0.4份的保坍剂、0.1～0.15份的纤维素醚、0.02～0.05份的聚乙烯醇、0.48～0.5份的聚丙烯酰胺和65～70份的水。
10.一种根据权利要求1至9中任意一项所述的高强轻骨料混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按照配方比例称取各原料，将轻粗骨料加入占总水量一半的水中预湿45～60min，然后加入细骨料，搅拌1～2min，继续加入水泥、矿物掺和料和改性聚丙烯纤维，搅拌均匀后加入混凝土外加剂和剩余的水，搅拌均匀后即得。
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