CN111825394A - 一种抗裂混凝土 - Google Patents

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CN111825394A CN202010716453.XA CN202010716453A CN111825394A CN 111825394 A CN111825394 A CN 111825394A CN 202010716453 A CN202010716453 A CN 202010716453A CN 111825394 A CN111825394 A CN 111825394A
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Abstract

本申请涉及混凝土制备技术领域，尤其是涉及一种抗裂混凝土，由包含以下质量份的原料制成：水泥100‑200份、粉煤灰260‑390份、粗骨料300‑400份、河砂200‑300份、贝壳粉120‑180份、钢纤维40‑65份、减水剂3‑6份和水50‑100份；所述贝壳粉的平均粒径范围在0.35‑0.5μm。本申请具有良好的抗裂性能。

Description

一种抗裂混凝土
技术领域
本申请涉及混凝土制备技术领域，更具体地说，它涉及一种抗裂混凝土。
背景技术
随着我国对基础设施投入的增加，混凝土的应用越来越广泛，混凝土开裂现象也日趋严重。混凝土开裂将会影响其正常使用功能和耐久性，当裂缝宽度超过一定的限度后不仅会影响到混凝土构件的承载力、刚度和正常使用功能，还为氯离子等离子的渗透提供路径，从而引发钢筋锈蚀等一系列耐久性问题控制混凝土裂缝，防止和减少混凝土开裂具有十分重要的意义。
目前一般利用减缩剂在一定程度上降低了混凝土的干缩值，以达到提高混凝土的抗裂性的目的，但是在实际实用中，减缩剂对混凝土起到的抗裂作用较小，由此发明人认为存在难以有效解决混凝土发生开裂的缺陷。
发明内容
本申请的目的在于提供一种抗裂混凝土，具有良好的抗裂性能。
为实现上述目的，本申请提供了如下技术方案：
一种抗裂混凝土，由包含以下质量份的原料制成：
水泥100-200份
粉煤灰260-390份
粗骨料300-400份
河砂200-300份
贝壳粉120-180份
钢纤维40-65份
减水剂3-6份
水50-100份；
所述贝壳粉的平均粒径范围在0.35-0.5μm。
采用上述技术方案，水泥、粉煤灰、粗骨料以及河砂作为抗裂混凝土的主要成分，贝壳粉为具有多孔结构，由于贝壳粉的平均粒径范围在0.35-0.5μm，这使得贝壳粉能够更加容易附着在粒径较大的粗骨料中，有利于增强抗裂混凝土的结构强度，同时，由于贝壳粉具有良好的吸附性能，由此在特定质量份范围下的贝壳粉添加到抗裂混凝土中，能够吸附其他组分，使得抗裂混凝土原料体系中的各个组分之间结合更加紧密，从而不容易发生开裂；在分散剂的作用下，能够使得贝壳粉能够均匀分散于抗裂混凝土的原料体系中，从而有利于提升抗裂混凝土整体的结构强度。
进一步地，所述贝壳粉是扇贝壳粉、牡蛎壳粉以及海螺壳粉的一种或多种。
进一步地，所述贝壳粉的制备方法如下：
(1)将贝壳采用去离子水洗净，然后再将洗净的贝壳在600-700℃下煅烧60-80分钟，然后自然降温至室温,将煅烧后贝壳进行粉碎、研磨，过200-300目筛，得到贝壳粉，再加入质量为贝壳粉质量的50％-60％的二氧化硅微粉，混合均匀并制得混合物A；
(2)顺次进行梯度煅烧和淬火：将混合物A在380-420℃下进行煅烧15-20分钟，然后以5-10℃/分钟的升温速率升温到400-450℃，并在400-450℃条件下保温煅烧20-25分钟，然后将混合物A置于15-25％体积浓度的乙醇水溶液中降温淬火；淬火之后过滤，滤渣以3-7℃/分钟的升温速率升温到650-680℃，并在650-680℃下保温煅烧20-30分钟；煅烧结束后，自然冷却至室温，再次将贝壳粉粉碎、研磨并得到平均粒径范围在0.35-0.5μm的贝壳粉。
采用上述技术方案，通过对贝壳粉进行第一次煅烧和粉碎处理后得到的贝壳粉颗粒具有多孔结构，有利于提升贝壳粉的吸附能力，然后再将特定质量份的二氧化硅微粉与贝壳粉进行混合，使得贝壳粉颗粒与二氧化硅微粉之间紧密结合；贝壳粉用于填充粗骨料中并起到补强作用，而二氧化硅微粉本身也具备多孔结构，贝壳粉与二氧化硅微粉的配合，一方面使得贝壳粉能够填充在粗骨料中，另一方面贝壳粉上的二氧化硅微粉有利于提高粗骨料与其他成分之间的结合强度。
进一步地，所述二氧化硅微粉的平均粒径范围在2-8nm。
采用上述技术方案，二氧化硅微粉的平均粒径范围在2-8nm，使得二氧化硅微粉附着在贝壳粉的微小通道内，有利于进一步提升二氧化硅微粉与贝壳粉之间的结合强度。
进一步地，所述二氧化硅微粉为改性二氧化硅微粉，改性二氧化硅微粉的制备步骤如下：
a.将二氧化硅用清水洗净，然后烘干，放于0.5-1mol/L的稀盐酸中浸泡3-4h，然后烘干；
b.将氯化镁加入水中配置0.5-1mol/L的氯化镁溶液，然后向氯化镁溶液中加入氢氧化钠溶液，得到氢氧化镁悬浊液；
c.将步骤a得到的二氧化硅粉放入步骤b得到的氢氧化镁悬浊液中浸泡48-54h，每隔2-3h，搅拌一次，将处理好后的二氧化硅粉取出在110-120℃条件下烘干；
d.将步骤c得到的二氧化硅粉放于600-700℃下进行煅烧2-4h，然后冷却并粉碎至平均粒径范围在2-8nm，得到改性二氧化硅微粉。
采用上述技术方案，盐酸的浸泡去除了原本填充在二氧化硅孔隙中的一些杂质，而且也有效地增大了孔隙，同时，将步骤a得到的二氧化硅粉放入步骤b得到的氢氧化镁悬浊液中浸泡48-54h，使得二氧化硅的表面形成一层氢氧化镁，有利于增强二氧化硅的附着力，使得二氧化硅能够与贝壳粉的表面紧密结合。
进一步地，所述粗骨料是由陶粒、碎石以重量比为(2-3):(1-1.4)组成的混合物。
采用上述技术方案，粗骨料是由陶粒、碎石以特定范围的重量比组成的混合物，有利于保证抗裂混凝土的结构强度。
进一步地，所述钢纤维的平均长度范围在32-36mm。
采用上述技术方案，钢纤维的平均长度范围为32-36mm，钢纤维添加到抗裂混凝土的原料体系中时，有利于提升抗裂混凝土的抗裂性能以及结构强度。
进一步地，抗裂混凝土由包含以下质量份的原料制成：
水泥140-175份
粉煤灰330-360份
粗骨料340-380份
河砂240-260份
贝壳粉130-160份
钢纤维50-60份
减水剂4-5份
水75-90份。
进一步地，抗裂混凝土由包含以下质量份的原料制成：
水泥150份
粉煤灰335份
粗骨料350份
河砂245份
贝壳粉135份
钢纤维50份
减水剂5份
水80份。
采用上述技术方案，原料由各个组分配合特定的质量份制得的抗裂混凝土的抗裂性能以及抗压强度更好。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、水泥、粉煤灰、粗骨料以及河砂作为抗裂混凝土的主要成分，贝壳粉为具有多孔结构，由于贝壳粉的平均粒径范围在0.35-0.5μm，这使得贝壳粉能够更加容易附着在粒径较大的粗骨料中，有利于增强抗裂混凝土的结构强度，同时，由于贝壳粉具有良好的吸附性能，由此在特定质量份范围下的贝壳粉添加到抗裂混凝土中，能够吸附其他组分，使得抗裂混凝土原料体系中的各个组分之间结合更加紧密，从而不容易发生开裂；在分散剂的作用下，能够使得贝壳粉能够均匀分散于抗裂混凝土的原料体系中，从而有利于提升抗裂混凝土整体的结构强度。
2、通过对贝壳粉进行第一次煅烧和粉碎处理后得到的贝壳粉颗粒具有多孔结构，有利于提升贝壳粉的吸附能力，然后再将特定质量份的二氧化硅微粉与贝壳粉进行混合，使得贝壳粉颗粒与二氧化硅微粉之间紧密结合；贝壳粉用于填充粗骨料中并起到补强作用，而二氧化硅微粉本身也具备多孔结构，贝壳粉与二氧化硅微粉的配合，一方面使得贝壳粉能够填充在粗骨料中，另一方面贝壳粉上的二氧化硅微粉有利于提高粗骨料与其他成分之间的结合强度。
3、二氧化硅微粉的平均粒径范围在2-8nm，使得二氧化硅微粉附着在贝壳粉的微小通道内，有利于进一步提升二氧化硅微粉与贝壳粉之间的结合强度。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
以下实施例中，水泥采用海螺牌PII42.5(R)的硅酸盐水泥。
以下实施例中，减水剂采用巴斯夫生产的型号为RHEOPLUS411的聚羧酸减水剂。
以下实施例中，粉煤灰采用灵寿县百丰矿产品加工厂的Ⅱ级粉煤灰。
以下实施例中，用于制备抗裂混凝土的原料还可以包括其他常规助剂，如分散剂、铝粉等，其他常规助剂对本申请的方案没有实质性的影响。
以下实施例中，本申请中所有制备方法中用到的设备，如搅拌机等，均为本领域常规使用的设备。
表1实施例1-6中用于制备抗裂混凝土的原料的组分及质量份(kg)。
Figure BDA0002598348050000061
实施例1
一种抗裂混凝土，其原料的组分及质量份如表1所示。
本实施例中，贝壳粉是由粉碎机将扇贝壳进行粉碎制得，贝壳粉的平均粒径为0.35μm。
河砂的平均粒径为0.25mm。粗骨料是由陶粒、碎石以重量比为2:1组成的混合物。钢纤维的平均长度范围在32mm。
抗裂混凝土的制备方法如下：
S1、采用搅拌机将相应质量份的水和水泥在25℃的条件下混合搅拌得到第一混合物。
S2、往第一混合物里面加入相应质量份的河砂以及粉煤灰，以100r/min的转速搅拌15min，得到第二混合物。
S3、采用搅拌机将相应质量份的陶粒和碎石均匀混合，然后再将贝壳粉添加到由陶粒和碎石组成的混合物中，以350r/min的速度搅拌20min，得到第三混合物。
S4、将第二混合物添加到第三混合物中，以60r/min的速度搅拌30min，然后再添加相应质量份的减水剂以及钢纤维，搅拌20min，制得抗裂混凝土。
实施例2
一种抗裂混凝土，与实施例1的区别在于：
贝壳粉是由粉碎机将扇贝壳、牡蛎壳以及海螺壳直接机械粉碎制得的混合物。其中，扇贝壳、牡蛎壳以及海螺壳的重量比为1:1:1。
抗裂混凝土的制备方法如下：
S1、采用搅拌机将相应质量份的水和水泥在25℃的条件下混合搅拌得到第一混合物。
S2、往第一混合物里面加入相应质量份的河砂以及粉煤灰，以150r/min的转速搅拌20min，得到第二混合物。
S3、采用搅拌机将相应质量份的陶粒和碎石均匀混合，然后再将贝壳粉添加到由陶粒和碎石组成的混合物中，以400r/min的速度搅拌30min，得到第三混合物。
S4、将第二混合物添加到第三混合物中，以80r/min的速度搅拌30min，然后再添加相应质量份的减水剂以及钢纤维，搅拌30min，制得抗裂混凝土。
实施例3
一种抗裂混凝土，与实施例2的区别在于：
本实施例中，贝壳粉为改性贝壳粉，改性贝壳粉的制备方法如下：
(1)将扇贝壳、牡蛎壳以及海螺壳采用去离子水洗净，然后再将洗净的贝壳在600℃下煅烧60分钟，然后自然降温至室温,将煅烧后贝壳进行粉碎、研磨，过200目筛，得到贝壳粉，再加入质量为贝壳粉质量的50％的二氧化硅微粉，混合均匀并制得混合物A。
(2)顺次进行梯度煅烧和淬火：将混合物A在380℃下进行煅烧15分钟，然后以5℃/分钟的升温速率升温到400℃，并在400℃条件下保温煅烧20分钟，然后将混合物A置于15％体积浓度的乙醇水溶液中降温淬火；淬火之后过滤，滤渣以3℃/分钟的升温速率升温到650℃，并在650℃下保温煅烧20分钟；煅烧结束后，自然冷却至室温，再次将贝壳粉粉碎、研磨并得到平均粒径为0.35μm的贝壳粉。
其中，二氧化硅微粉的平均粒径为2nm。
实施例4
一种抗裂混凝土，与实施例3的区别在于：
二氧化硅微粉为改性二氧化硅微粉，改性二氧化硅微粉的制备步骤如下：
a.将二氧化硅用清水洗净，然后烘干，放于0.5mol/L的稀盐酸中浸泡3h，然后烘干。
b.将氯化镁加入水中配置0.5mol/L的氯化镁溶液，然后向氯化镁溶液中加入氢氧化钠溶液，得到氢氧化镁悬浊液。
c.将步骤a得到的二氧化硅粉放入步骤b得到的氢氧化镁悬浊液中浸泡48h，每隔2h，搅拌一次，将处理好后的二氧化硅粉取出在110℃条件下烘干。
d.将步骤c得到的二氧化硅粉放于600℃下进行煅烧2h，然后冷却并粉碎至平均粒径为2nm，得到改性二氧化硅微粉。
实施例5
一种抗裂混凝土，与实施例4的区别在于：
本实施例中，粗骨料是由陶粒、碎石以重量比为2:1.4组成的混合物。
实施例6
一种抗裂混凝土，与实施例2的区别在于：
贝壳粉是采用粉碎机将海螺壳和牡蛎壳粉碎制得的贝壳粉。海螺壳和牡蛎壳的重量比为2:1。
表2实施例7-15中用于制备抗裂混凝土的原料的组分及质量份(kg)。
Figure BDA0002598348050000081
实施例7
一种抗裂混凝土，与实施例4的区别在于：其原料的组分及质量份如表2所示。
本实施例中，贝壳粉为改性贝壳粉，改性贝壳粉的制备方法如下：
(1)将扇贝壳、牡蛎壳以及海螺壳采用去离子水洗净，然后再将洗净的贝壳在650℃下煅烧70分钟，然后自然降温至室温,将煅烧后贝壳进行粉碎、研磨，过300目筛，得到贝壳粉，再加入质量为贝壳粉质量的55％的二氧化硅微粉，混合均匀并制得混合物A。
(2)顺次进行梯度煅烧和淬火：将混合物A在400℃下进行煅烧20分钟，然后以10℃/分钟的升温速率升温到450℃，并在450℃条件下保温煅烧25分钟，然后将混合物A置于25％体积浓度的乙醇水溶液中降温淬火；淬火之后过滤，滤渣以7℃/分钟的升温速率升温到680℃，并在680℃下保温煅烧25分钟；煅烧结束后，自然冷却至室温，再次将贝壳粉粉碎、研磨并得到平均粒径为0.4μm的贝壳粉。
实施例8
一种抗裂混凝土，与实施例7的区别在于：其原料的组分及质量份如表2所示。
二氧化硅微粉为改性二氧化硅微粉，改性二氧化硅微粉的制备步骤如下：
a.将二氧化硅用清水洗净，然后烘干，放于0.75mol/L的稀盐酸中浸泡3.5h，然后烘干。
b.将氯化镁加入水中配置0.75mol/L的氯化镁溶液，然后向氯化镁溶液中加入氢氧化钠溶液，得到氢氧化镁悬浊液。
c.将步骤a得到的二氧化硅粉放入步骤b得到的氢氧化镁悬浊液中浸泡50h，每隔2.5h，搅拌一次，将处理好后的二氧化硅粉取出在115℃条件下烘干。
d.将步骤c得到的二氧化硅粉放于650℃下进行煅烧3h，然后冷却并粉碎至平均粒径为6nm，得到改性二氧化硅微粉。
实施例9
一种抗裂混凝土，与实施例8的区别在于：其原料的组分及质量份如表2所示。
二氧化硅微粉为改性二氧化硅微粉，改性二氧化硅微粉的制备步骤如下：
a.将二氧化硅用清水洗净，然后烘干，放于1mol/L的稀盐酸中浸泡4h，然后烘干。
b.将氯化镁加入水中配置0.75mol/L的氯化镁溶液，然后向氯化镁溶液中加入氢氧化钠溶液，得到氢氧化镁悬浊液。
c.将步骤a得到的二氧化硅粉放入步骤b得到的氢氧化镁悬浊液中浸泡54h，每隔3h，搅拌一次，将处理好后的二氧化硅粉取出在120℃条件下烘干。
d.将步骤c得到的二氧化硅粉放于700℃下进行煅烧4h，然后冷却并粉碎至平均粒径为8nm，得到改性二氧化硅微粉。
本实施例中，粗骨料是由陶粒、碎石以重量比为3:1.2组成的混合物。
实施例10
一种抗裂混凝土，与实施例9的区别在于：其原料的组分及质量份如表2所示。本实施例中，钢纤维的平均长度为34mm。
实施例11
一种抗裂混凝土，与实施例10的区别在于：其原料的组分及质量份如表2所示。
本实施例中，贝壳粉为改性贝壳粉，改性贝壳粉的制备方法如下：
(1)将扇贝壳和牡蛎壳采用去离子水洗净，然后再将洗净的贝壳在700℃下煅烧80分钟，然后自然降温至室温,将煅烧后贝壳进行粉碎、研磨，过300目筛，得到贝壳粉，再加入质量为贝壳粉质量的60％的二氧化硅微粉，混合均匀并制得混合物A。
(2)顺次进行梯度煅烧和淬火：将混合物A在420℃下进行煅烧20分钟，然后以10℃/分钟的升温速率升温到420℃，并在420℃条件下保温煅烧25分钟，然后将混合物A置于25％体积浓度的乙醇水溶液中降温淬火；淬火之后过滤，滤渣以7℃/分钟的升温速率升温到680℃，并在680℃下保温煅烧30分钟；煅烧结束后，自然冷却至室温，再次将贝壳粉粉碎、研磨并得到平均粒径为0.5μm的贝壳粉。
实施例12
一种抗裂混凝土，与实施例11的区别在于：抗裂混凝土的组分及质量份如表2所示。
本实施例中，钢纤维的平均长度为36mm。
二氧化硅微粉为改性二氧化硅微粉，改性二氧化硅微粉的制备步骤如下：
a.将二氧化硅用清水洗净，然后烘干，放于1mol/L的稀盐酸中浸泡4h，然后烘干。
b.将氯化镁加入水中配置0.75mol/L的氯化镁溶液，然后向氯化镁溶液中加入氢氧化钠溶液，得到氢氧化镁悬浊液。
c.将步骤a得到的二氧化硅粉放入步骤b得到的氢氧化镁悬浊液中浸泡54h，每隔3h，搅拌一次，将处理好后的二氧化硅粉取出在120℃条件下烘干。
d.将步骤c得到的二氧化硅粉放于700℃下进行煅烧4h，然后冷却并粉碎至平均粒径为8nm，得到改性二氧化硅微粉。
实施例13
一种抗裂混凝土，与实施例12的区别在于：抗裂混凝土的组分及质量份如表2所示。
本实施例中，粗骨料是由陶粒、碎石以重量比为3:2组成的混合物。
实施例14
一种抗裂混凝土，与实施例7的区别在于：
贝壳粉为改性贝壳粉，改性贝壳粉的制备方法如下：
(1)将扇贝壳和牡蛎壳采用去离子水洗净，然后再将洗净的贝壳在650℃下煅烧70分钟，然后自然降温至室温,将煅烧后贝壳进行粉碎、研磨，过300目筛，得到贝壳粉。
(2)顺次进行梯度煅烧和淬火：将混合物A在400℃下进行煅烧20分钟，然后以10℃/分钟的升温速率升温到450℃，并在450℃条件下保温煅烧25分钟，然后将混合物A置于25％体积浓度的乙醇水溶液中降温淬火；淬火之后过滤，滤渣以7℃/分钟的升温速率升温到680℃，并在680℃下保温煅烧25分钟；煅烧结束后，自然冷却至室温，再次将贝壳粉粉碎、研磨并得到平均粒径为0.4μm的贝壳粉。
实施例15
一种抗裂混凝土，与实施例7的区别在于：粗骨料是由卵石、碎石以重量比为2:1.5组成的混合物。
比较例1
一种抗裂混凝土，与实施例一的区别在于：采用公开号为CN108164218A公开的一种抗裂混凝土中的聚苯乙烯微球和聚甲基丙烯酸甲酯微球代替贝壳粉，其中，聚苯乙烯微球的用量为60kg，聚甲基丙烯酸甲酯微球的用量为60kg。
比较例2
一种抗裂混凝土，与实施例2的区别在于：采用麦饭石粉代替贝壳粉。
比较例3
一种抗裂混凝土，与实施例2的区别在于：用于制备抗裂混凝土的组分及质量份如下：水泥100份、粉煤灰260份、粗骨料410份、河砂200份、贝壳粉115份、钢纤维30份、减水剂3份、水50份。
各实施例以及比较例的检测数据见表3。
按照实施例1-15以及比较例1-3制备出抗裂混凝土试块，将试块1-18进行以下实验并将测试结果示于表3。
Figure BDA0002598348050000131
实验1
根据GB/T50081-2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》中的抗压强度试验检测分别测试试块1-18的56d抗压强度(MPa)、劈裂抗压强度(MPa)以及吸水率(％)。
表3试块1-18进行实验1后的检测结果。
试块1采用的贝壳粉是由粉碎机将扇贝壳进行粉碎制得，试块2采用的是贝壳粉是由粉碎机将扇贝壳、牡蛎壳以及海螺壳直接机械粉碎制得。从表3的数据中可以看出，试块1的抗压强度以及劈裂抗拉强度和试块2的抗压强度以及劈裂抗拉强度比较接近，而试块3的贝壳粉是扇贝壳、牡蛎壳以及海螺壳根据特定的制备方法制得，从表3的数据中可以看出，试块3的抗压强度以及劈裂抗拉强度远大于试块2以及试块1的抗压强度以及劈裂抗拉强度，而且试样3的吸水率也远低于试块1以及试块2的吸水率，这说明，通过对贝壳粉进行第一次煅烧和粉碎处理后得到的贝壳粉颗粒具有多孔结构，有利于提升贝壳粉的吸附能力，使得贝壳粉能够更加稳定地填充在粗骨料之间并能够更加稳定地附着在陶粒、碎石等粗骨料的表面。由于贝壳粉用于填充粗骨料中并起到补强作用，由此在能够填充粗骨料之间的缝隙，以提升抗裂混凝土的抗裂性能外，还能够进一步增强抗裂混凝土的结构强度。
试块4采用的贝壳粉中添加有改性二氧化硅微粉，试块3中采用的是未改性的二氧化硅微粉，从表3的数据中看出，试块4的结构强度比试块3的结构强度要高，尤其是劈裂抗拉强度，而试块4的吸水率比试块3的吸水率要低，由此可知，二氧化硅微粉在盐酸的作用下去除了原本填充在二氧化硅孔隙中的一些杂质，而且也有效地增大了孔隙，同时，将步骤a得到的二氧化硅粉放入步骤b得到的氢氧化镁悬浊液中浸泡48-54h，使得二氧化硅的表面形成一层氢氧化镁，有利于增强二氧化硅的附着力，使得二氧化硅能够与贝壳粉的表面紧密结合，而且氢氧化镁具有一定的弹性，能够适应于抗裂混凝土内部的间隙变化，从而能够填充抗裂混凝土内部的干缩形成的孔隙，由此说明改性后的二氧化硅微粉附着在贝壳粉上，一方面能够增强贝壳粉与粗骨料之间的附着力，另一方面，改性后的二氧化硅微粉与贝壳粉配合起到协同作用，有利于进一步提升抗裂混凝土的抗裂性能以及结构强度。
试块14与试块7的区别在于，试块14在制备贝壳粉时只是经过多次的煅烧处理，并未添加改性的二氧化硅，从表3的数据中可以看出，再将改性后二氧化硅微粉与贝壳粉进行混合，使得贝壳粉颗粒与二氧化硅微粉之间紧密结合；而二氧化硅微粉本身也具备多孔结构，经过改性后的二氧化硅微粉的孔隙被疏通，吸附性能更好。贝壳粉与二氧化硅微粉的配合，一方面使得贝壳粉能够填充在粗骨料中，另一方面贝壳粉上的二氧化硅微粉有利于提高粗骨料与其他成分之间的结合强度。
试块5采用的粗骨料是由陶粒、碎石以重量比为2:1.4组成的混合物，试块13采用的粗骨料是由陶粒、碎石以重量比为3:2组成的混合物。试块13中粗骨料的组分之间的重量比不在本申请的范围内，导致抗裂混凝土内部的孔隙较多。从表3的数据也可以看出，试块13的抗压强度较高，但是劈裂抗拉强度较低，吸水率也相对较高。由此，将粗骨料的组分之间的重量比控制在(2-3):(1-1.4)，有利于保证抗裂混凝土的抗压强度以及劈裂抗拉强度。
试块15中粗骨料采用的是卵石和碎石按照重量比为2:1.5组成的混合物，但从表3的数据中看出，试块15的劈裂抗拉强度比试块7的劈裂抗拉强度小，这是因为陶粒的表面相对于卵石的表面要粗糙，这有利于实现贝壳粉更好地附着于陶粒的表面；而卵石的表面比较光滑，由此使得贝壳粉难以稳定附着在卵石的表面上，即使卵石与陶粒都属于粗骨料的一种，但是本申请的粗骨料选用特定质量份范围内的陶粒，配合特定方法制得的贝壳粉，更有利于提升抗裂混凝土的抗裂性能。
试块16采用的是已公开的专利文件中的聚苯乙烯微球和聚甲基丙烯酸甲酯微球代替贝壳粉，已知聚苯乙烯微球和聚甲基丙烯酸甲酯微球也是用于填充抗裂混凝土内部微小的裂缝，但在实际使用中发现，聚苯乙烯微球和聚甲基丙烯酸甲酯微球对本申请的抗裂混凝土的抗裂性能提升程度较低，从表2的数据中可以看出，试块16的劈裂抗拉强度只有3.1MPa，而本申请中劈裂抗拉强度最低为4.2MPa，这说明，聚苯乙烯微球和聚甲基丙烯酸甲酯微球代替贝壳粉应用在本申请的抗裂混凝土中，并不能达到本申请中贝壳粉对抗裂混凝土的抗裂性能提升效果。
试样17采用的是麦饭石粉代替贝壳粉，麦饭石粉也具有多孔结构，同时也具备良好的吸附性能，但从表3的数据中可以看出，试样17的抗压强度较小，但试块17的吸水率较高，这说明，虽然麦饭石粉和贝壳粉都具有吸附性能，但是相对于麦饭石粉而言，贝壳粉应用在本申请的抗裂混凝土中能够更好地提升抗裂混凝土的抗裂性能。
试样18与试块1-15采用的都是相同的组分，但试块18的组分之间的质量份范围不在本申请的组份的质量份范围内，而且从表3中可以看出，试块1-15的抗裂性能比试块18的抗裂性能要高，尤其是试块9的抗压强度以及抗裂性能比试块18的抗压强度以及抗裂性能要高得多。这说明虽然用于制备试块18的原料相同，但是原料中的各个组份之间的质量份范围不同，制得的抗裂混凝土的抗裂性能以及抗压强度不及试块1-15的抗裂强度以及抗压强度。由此可知，各个组分配合特定的质量份制得的抗裂混凝土的抗裂性能以及抗压强度更好。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种抗裂混凝土，其特征在于：由包含以下质量份的原料制成：
水泥100-200份
粉煤灰260-390份
粗骨料300-400份
河砂200-300份
贝壳粉120-180份
钢纤维40-65份
减水剂3-6份
水50-100份；
所述贝壳粉的平均粒径范围在0.35-0.5μm。
2.根据权利要求1所述的一种抗裂混凝土，其特征在于：所述贝壳粉是扇贝壳粉、牡蛎壳粉以及海螺壳粉的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的一种抗裂混凝土，其特征在于：所述贝壳粉的制备方法如下：
（1）将贝壳采用去离子水洗净，然后再将洗净的贝壳在600-700℃下煅烧60-80分钟，然后自然降温至室温, 将煅烧后贝壳进行粉碎、研磨，过200-300目筛，得到贝壳粉，再加入质量为贝壳粉质量的50%-60%的二氧化硅微粉，混合均匀并制得混合物A；
（2）顺次进行梯度煅烧和淬火：将混合物A在380-420℃下进行煅烧15-20分钟，然后以5-10℃/分钟的升温速率升温到400-450℃，并在400-450℃条件下保温煅烧20-25分钟，然后将混合物A置于15-25%体积浓度的乙醇水溶液中降温淬火；淬火之后过滤，滤渣以3-7℃/分钟的升温速率升温到650-680℃，并在650-680℃下保温煅烧20-30分钟；煅烧结束后，自然冷却至室温，再次将贝壳粉粉碎、研磨并得到平均粒径范围在0.35-0.5μm的贝壳粉。
4.根据权利要求3所述的一种抗裂混凝土，其特征在于：所述二氧化硅微粉的平均粒径范围在2-8nm。
5.根据权利要求4所述的一种抗裂混凝土，其特征在于：所述二氧化硅微粉为改性二氧化硅微粉，改性二氧化硅微粉的制备步骤如下：
a.将二氧化硅用清水洗净，然后烘干，放于0.5-1mol/L的稀盐酸中浸泡3-4h，然后烘干；
b.将氯化镁加入水中配置0.5-1mol/L的氯化镁溶液，然后向氯化镁溶液中加入氢氧化钠溶液，得到氢氧化镁悬浊液；
c.将步骤a得到的二氧化硅粉放入步骤b得到的氢氧化镁悬浊液中浸泡48-54h，每隔2-3h，搅拌一次，将处理好后的二氧化硅粉取出在110-120℃条件下烘干；
d.将步骤c得到的二氧化硅粉放于600-700℃下进行煅烧2-4h，然后冷却并粉碎至平均粒径范围在2-8nm，得到改性二氧化硅微粉。
6.根据权利要求1所述的一种抗裂混凝土，其特征在于：所述粗骨料是由陶粒、碎石以重量比为（2-3）:（1-1.4）组成的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种抗裂混凝土，其特征在于，所述钢纤维的平均长度范围在32-36mm。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种抗裂混凝土，其特征在于：抗裂混凝土由包含以下质量份的原料制成：
水泥140-175份
粉煤灰330-360份
粗骨料340-380份
河砂240-260份
贝壳粉130-160份
钢纤维50-60份
减水剂4-5份
水75-90份。
9.根据权利要求1-7任一项所述的一种抗裂混凝土，其特征在于：抗裂混凝土由包含以下质量份的原料制成：
水泥150份
粉煤灰335份
粗骨料350份
河砂245份
贝壳粉135份
钢纤维50份
减水剂5份
水80份。
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