CN111995327B - 一种超高性能混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超高性能混凝土及其制备方法，包括水泥500‑1000份、硅灰200‑300份、砂800‑1000份、钢纤维120‑200份、超高性能减水剂20‑30份、水130‑160份；先以环氧丙烷/环氧丁烷、环氧乙烷、L‑天门冬氨酸作为原料进行聚合反应合成侧链Ⅰ，再以二乙醇氨基羧酸、环氧乙烷、L‑天门冬氨酸作为原料进行聚合反应合成侧链Ⅱ，最后将侧链Ⅰ、侧链Ⅱ、L‑天门冬氨酸作为原料进行接枝聚合反应得到超高性能减水剂。本发明通过调控减水剂而获得一种绿色、低粘度、强度等级C150及其以上UHPC，解决了传统的UHPC的粘度大、工作性差、倒置塌落度筒的倒空时间长等技术难题。

Description

一种超高性能混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种混凝土及其制备方法，具体涉及一种采用聚天冬氨酸作为的主链的超高性能减水剂制备的低粘度、绿色超高性能混凝土；聚天冬氨酸最终降解产物为对环境无害的氨、二氧化碳和水，生物降解性好，是绿色产品；本发明属于建筑材料技术领域。
背景技术
超高性能混凝土(英文简称UHPC)作为一种具有超高强度、韧性和耐久性的新型材料，因其超高的胶材用量和超低水胶比设计，使得UHPC具有超高的抗压强度和弹性模量。为最大程度的降低混凝土的水胶比，必须选择减水率高的减水剂。目前制备UHPC用得较多的减水剂主要为减水率25％～35％的第三代聚羧酸减水剂，聚羧酸减水剂主要有甲基丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯型、烯丙醚型聚羧酸盐、酰胺-酰亚胺型聚羧酸盐等，主要是以羧基、磺酸基、氨基等为主链，接枝不同侧链长度的聚醚链。在低水胶比情况下，目前的聚羧酸减水剂制备的新拌UHPC的粘度大、工作性差、倒置坍落度筒的倒空时间长等弊病是一直没能解决好的技术难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，而提供一种超高性能混凝土及其制备方法。本发明采用聚天冬氨酸作为的主链的超高性能减水剂来制备UHPC，聚天冬氨酸的最终降解产物为对环境无害的氨、二氧化碳和水，生物降解性好，是一种绿色产品。本发明通过采用聚天冬氨酸作为减水剂的主链，在主链和侧链上同时引入了极性氨基基团，使这种自制的超高性能减水剂具有独特的分子结构、高减水率(40％以上)和独特的降粘功能，因此，通过调控减水剂这一简单的科学技术方法而获得一种绿色、低粘度、强度等级C150及其以上UHPC，解决了传统的UHPC的粘度大、工作性差、倒置塌落度筒的倒空时间长等技术难题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种超高性能混凝土，包括以下重量份的组分：水泥500-1000份、硅灰200-300份、砂800-1000份、钢纤维120-200份、超高性能减水剂20-30份、水130-160份。
上述技术方案中，所述的水泥，为P·O42.5及其以上的普通硅酸盐水泥，优选为P·Ⅰ42.5硅酸盐水泥或P·Ⅱ42.5硅酸盐水泥，其性能指标符合GB175-2007《通用硅酸盐水泥》要求。
上述技术方案中，所述的硅灰，平均粒径为0.15～0.20μm，比表面积为15000～20000m2/kg。
上述技术方案中，所述的砂为天然石英砂和河砂形成的混合砂，其中：石英砂和河砂的质量比为1:1；所述的混合砂包括粗砂、中砂和细砂，其中：粗砂粒径1.0-0.6mm、中砂粒径0.6-0.38mm、细砂0.38-0.212mm，粗砂：中砂：细砂的质量比为2：4：1。
上述技术方案中，所述的钢纤维为表面镀铜的短直钢纤维或者不锈钢钢纤维，直径≥0.2mm，长度≥15mm，长径比为74-76，密度为7800kg/m3。
上述技术方案中，所述的超高性能减水剂，是通过下述方法制备而成的：先以环氧丙烷/环氧丁烷、环氧乙烷、L-天门冬氨酸作为原料进行聚合反应合成侧链Ⅰ；再以二乙醇氨基羧酸、环氧乙烷、L-天门冬氨酸作为原料进行聚合反应合成侧链Ⅱ；最后将侧链Ⅰ、侧链Ⅱ、L-天门冬氨酸作为原料进行接枝聚合反应得到超高性能减水剂。
优选的，所述的超高性能减水剂，具体通过以下方法制备而成：
(1)制备侧链Ⅰ：将环氧丙烷/环氧丁烷、环氧乙烷加入到反应容器中混合均匀，升温至80-90℃，然后加入催化剂I和阻聚剂，通入氮气；在N2保护气氛下、在80-90℃的条件下反应2h后加入L-天门冬氨酸，升温至100-120℃，在N2保护气氛下、在100-120℃的条件下继续反应2-4h，反应结束后冷却至室温，用乙酸乙酯萃取产物，再用蒸馏水洗10-12次，依次经过滤、干燥处理后，得到侧链Ⅰ；
(2)制备侧链Ⅱ：将环氧乙烷、引发剂、二乙醇氨基羧酸混合后，不添加溶剂，通入氮气；在N2保护气氛下、在80-100℃的条件下反应2-5h，将环氧乙烷加到二乙醇氨基羧酸带有活性氢原子的氮原子上从而得到聚二乙醇氨基羧酸-环氧乙烷加合物后，再加入L-天门冬氨酸，在N2保护气氛下、在120-160℃的条件下反应4-6h得到侧链Ⅱ；
(3)接枝聚合：在缩合剂CDI的作用下，以三乙胺(TEA)作为有机碱，以侧链Ⅰ、侧链Ⅱ、L-天门冬氨酸作为单体，加入催化剂II、溶剂，通入N2将体系中的O2排出，在N2保护气氛下进行接枝聚合，接枝聚合的反应温度为100-150℃、反应时间为8h-20h，反应完成后，减压蒸馏出去剩余的单体和溶剂，得到所述的超高性能减水剂。
优选的，步骤(1)中，所述的L-天门冬氨酸：环氧丙烷/环氧丁烷：环氧乙烷的摩尔比为1：5-10：15-30。
优选的，步骤(1)中，所述的催化剂I为氢氧化钾、氢氧化钠、醇盐、金属氧化物、金属有机化合物中的任意一种或两种以上以任意比例混合而成的混合物，加入的重量为反应体系的0.2-0.5wt％。
优选的，步骤(1)中，所述的阻聚剂为羟基苯甲醚、氯化亚铜、对苯二酚中的任意一种或两种以上以任意比例混合而成的混合物，加入的重量为反应体系的2-6wt％。
优选的，步骤(2)中，所述的环氧乙烷、引发剂、二乙醇氨基羧酸、L-天门冬氨酸的质量比为10-30：2-5：5-25：20-30。
优选的，步骤(2)中，所述的引发剂为吖丙啶。
优选的，步骤(3)中，所述的侧链Ⅰ：侧链Ⅱ：L-天门冬氨酸的摩尔比为1：1-5：2-50。
优选的，步骤(3)中，所述的缩合剂，加入重量为反应体系的1-3wt％；所述的三乙胺，加入重量为反应体系的2-5wt％。
优选的，步骤(3)中，所述的催化剂II为过渡金属卤化物CuCl2或CuBr2中的任意一种，加入重量为反应体系的0.2-0.5wt％。
优选的，步骤(3)中，所述的溶剂为甲苯、苯甲醚、N，N-二甲基甲酰胺、或四氢呋喃中的任意一种，加入重量为反应体系的10-30wt％。
优选的，所述的侧链Ⅰ，分子量为2000-8000，结构式如式I所示，其中：AO基团为疏水基团，为环氧丙烷基团或者环氧丁烷基团；EO基团为环氧乙烷基团；r1为1-30的整数，r2为1-20的整数；
Figure BDA0002660667050000031
优选的，所述的侧链Ⅱ，分子量为6000-15000，结构式如式II所示，其中，q1，q2，q3为3-100的整数；
Figure BDA0002660667050000041
优选的，所述的超高性能减水剂，分子量为20000-60000；结构式如式III所示，其中：n1为1-20的整数，n2为1-30的整数，n3为1-40的整数，n4为1-50的整数；
Figure BDA0002660667050000042
本发明还提供一种上述的超高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)将500-1000份水泥、200-300份硅灰放入混合机中，以31±5r/min的搅拌速度搅拌1-2min混合均匀，得到胶凝材料；
(2)将800-1000份砂均匀加入步骤(1)中得到的混合胶凝材料中，以31±5r/min的搅拌速度搅拌1-2min后得到均匀料；
(3)向步骤(2)中得到的均匀料中加入130-160份水与20-30份超高性能减水剂形成的混合溶液，先以31±5r/min的搅拌速度慢速搅拌2min，再以48±5r/min的搅拌速度快速搅拌1min，得到均匀混合浆体；
(4)将速度调至慢速31±5r/min，向步骤(3)得到均匀混合浆体中缓慢加入120-200份钢纤维，以31±5r/min的搅拌速度慢速搅拌90s后再以48±5r/min的搅拌速度快速搅拌30s，混合均匀后装模后养护；
(5)按照以下养护制度进行养护：装模后的混凝土先静停6小时，然后移入密封的温室中通入高温水蒸汽，试件升温速率控制在15℃/h，升温到80℃±5℃，恒温6小时，然后以不大于15℃/h的速率降温至20℃±5℃，接着移到20℃±3℃、湿度90％的环境中养护3天，即得所述的超高性能混凝土。
本发明的有益效果：聚天冬氨酸的最终降解产物是对环境无害的氨、二氧化碳和水，生物降解性好，环境友好，该剂及其制备的UHPC属于绿色产品；同时，所采用的减水剂独特地在主链和侧链上同时引入了极性氨基基团，因此，该减水剂集高减水、高分散、降粘等功能于一体，不仅减水率高达40％以上，高于目前广泛采用的减水率25％～35％的聚羧酸减水剂，而且降粘功能好，新拌UHPC倒置坍落度筒的倒空时间短，成功解决了传统的聚羧酸减水剂制备的UHPC的粘度大、工作性差、倒置塌落度筒的倒空时间长等技术难题。技术路线独特，方法简单，填补了UHPC制备方法方面的空白。
具体实施方式
以下对本发明技术方案的具体实施方式详细描述，但本发明并不限于以下描述内容：
下面结合具体的实施例，对本发明进行阐述：
实施例1：
一种超高性能减水剂，是通过下述方法制备而成的：
(1)将29.05g环氧丙烷和70.4g环氧乙烷加入到反应容器中，混合均匀，通入氮气；在N2保护气氛下升温至80℃，并加入0.22g氢氧化钾催化剂和2.26g氯化亚铜阻聚剂，反应2h后，加入13.3g L-天门冬氨酸，在N2保护气氛下升温至120℃，继续反应3h后，冷却至室温，用乙酸乙酯萃取产物，再用水洗10次，过滤，干燥，去除溶剂，得到侧链Ⅰ。
(2)将18g环氧乙烷，2g引发剂吖丙啶，25g二乙醇氨基羧酸，在N2保护气氛下、在90℃反应4h，制备聚二乙醇氨基羧酸-环氧乙烷加合物后，加入20gL-天门冬氨酸，在N2保护气氛下，在150℃反应5h获得侧链Ⅱ。
(3)在1.63g缩合剂CDI的作用下，加入3.26g三乙胺(TEA)为有机碱，30g侧链Ⅰ，80g侧链Ⅱ和53.2gL-天门冬氨酸为单体，加入0.49g催化剂CuCl2、16.3g溶剂甲苯，通入N2将溶液中O2排出，在N2保护下进行聚合，其反应温度为130℃，反应时间为12h，反应完成后，减压蒸馏出去剩余的单体和溶剂，得到超高性能减水剂。
实施例2：
一种超高性能减水剂，是通过下述方法制备而成的：
(1)将34.86g环氧丙烷和74.8g环氧乙烷加入到反应容器中，混合均匀，通入氮气，在N2保护气氛下升温至85℃，并加入0.37g氢氧化钠催化剂和2.46g氯化亚铜阻聚剂，反应2h后，加入13.3gL-天门冬氨酸，在N2保护气氛下升温至100℃，继续反应2h后，冷却至室温，用乙酸乙酯萃取产物，再用水洗12次，过滤，干燥，去除溶剂，得到侧链Ⅰ。
(2)将22g环氧乙烷，4g引发剂吖丙啶，10g二乙醇氨基羧酸在N2保护气氛下、在100℃反应4h，制备聚二乙醇氨基羧酸-环氧乙烷加合物后，加入25gL-天门冬氨酸，在N2保护气氛下，在140℃反应4h获得氨基侧链Ⅱ。
(3)在2.93g缩合剂CDI的作用下，加入4.34g三乙胺(TEA)为有机碱，40g侧链Ⅰ，100g侧链Ⅱ和66.5gL-天门冬氨酸为单体，加入0.41g催化剂CuBr2、41.3g溶剂N，N-二甲基甲酰胺，通入N2将溶液中O2排出，在N2保护下进行聚合，其反应温度为120℃，反应时间为15h，反应完成后，减压蒸馏出去剩余的单体和溶剂，得到超高性能减水剂。
实施例3：
一种超高性能减水剂，是通过下述方法制备而成的：
(1)将40.67g环氧丙烷和79.2g环氧乙烷加入到反应容器中，混合均匀，通入氮气，在N2保护气氛下升温至90℃，并加入0.53g氧化钾催化剂和3.99g氯化亚铜阻聚剂，反应2h后，加入13.3gL-天门冬氨酸，在N2保护气氛下升温至110℃，继续反应4h后，冷却至室温，用乙酸乙酯萃取产物，再用水洗10次，过滤，干燥，去除溶剂，得到侧链Ⅰ。
(2)将19g环氧乙烷，3g引发剂吖丙啶，20g二乙醇氨基羧酸在N2保护气氛下、在95℃反应4h，制备聚二乙醇氨基羧酸-环氧乙烷加合物后，加入20gL-天门冬氨酸，在N2保护气氛下、在130℃反应6h获得氨基侧链Ⅱ。
(3)在2.39g缩合剂CDI的作用下，加入9.57g三乙胺(TEA)为有机碱，50g侧链Ⅰ，180g侧链Ⅱ和93.1gL-天门冬氨酸为单体，加入0.97g催化剂CuCl2、48.4g溶剂苯甲醚，通入N2将溶液中O2排出，在N2保护下进行聚合，其反应温度为130℃，反应时间为18h，反应完成后，减压蒸馏出去剩余的单体和溶剂，得到超高性能减水剂。
实施例4：
一种超高性能减水剂，是通过下述方法制备而成的：
(1)将46.48g环氧丙烷和83.6g环氧乙烷加入到反应容器中，混合均匀，通入氮气，在N2保护气氛下升温至80℃，并加入0.43g氧化钠催化剂和5.73g氯化亚铜阻聚剂，反应2h后，加入13.3gL-天门冬氨酸，在N2保护气氛下升温至115℃，继续反应3.5h后，冷却至室温，用乙酸乙酯萃取产物，再用水洗12次，过滤，干燥，去除溶剂，得到侧链Ⅰ。
(2)将25g环氧乙烷，5g引发剂吖丙啶，21g二乙醇氨基羧酸在N2保护气氛下85℃反应4h，制备聚二乙醇氨基羧酸-环氧乙烷加合物后，加入22gL-天门冬氨酸，在N2保护气氛下、在160℃反应5.5h获得氨基侧链Ⅱ。
(3)在3.85g缩合剂CDI的作用下，加入11.6g三乙胺(TEA)为有机碱，45g侧链Ⅰ，330g侧链Ⅱ和106.4gL-天门冬氨酸为单体，加入1.44g催化剂CuBr2、72.2g溶剂四氢呋喃，通入N2将溶液中O2排出，在N2保护下进行聚合，其反应温度为140℃，反应时间为20h，反应完成后，减压蒸馏出去剩余的单体和溶剂，得到超高性能减水剂。
实施例5：
一种超高性能混凝土，按重量份数计，包括以下组分：水泥600份、硅灰210份、砂900份、钢纤维140份、超高性能减水剂25份、水140份；是通过下述方法制备而成的：
(1)将所述比例的水泥、硅灰放入混合机中，以31r/min的搅拌速度搅拌2min混合均匀，得到胶凝材料；
(2)将所述比例的砂均匀加入步骤(1)中得到的混合胶凝材料中，以31r/min的搅拌速度搅拌1min后得到均匀料；
(3)向步骤(2)中得到的均匀料中加入所述比例的水与超高性能减水剂形成的混合溶液，先以31r/min的搅拌速度慢速搅拌2min，再以48r/min的搅拌速度快速搅拌1min，得到均匀混合浆体；
(4)将速度调至慢速31r/min，向步骤(3)得到均匀混合浆体中缓慢加入所述比例的钢纤维，以31r/min的搅拌速度慢速搅拌90s后再以48r/min的搅拌速度快速搅拌30s，混合均匀后装模后养护；
(5)按照以下养护制度进行养护：装模后的混凝土先静停6小时，然后移入密封的温室中通入高温水蒸汽，试件升温速率控制在15℃/h，升温到80℃℃，恒温6小时，然后以15℃/h的速率降温至20℃，接着移到20℃、湿度90％的环境中养护3天，即得所述的超高性能混凝土。
本实施例中，所述的水泥，为P·Ⅰ42.5普通硅酸盐水泥，其性能指标符合GB175-2007《通用硅酸盐水泥》要求；
本实施例中，所述的硅灰，平均粒径为0.15μm，比表面积为19500m2/kg；
本实施例中，所述的砂为天然石英砂和河沙形成的混合砂，石英砂和河砂的质量比为1:1。其中的粗砂粒径1.0-0.6mm、中砂粒径0.6-0.38mm，细砂0.38-0.212mm，粗砂：中砂：细砂的质量比为2：4：1；
本实施例中，所述的钢纤维为表面镀铜的短直钢纤维，平均直径为0.2mm，平均长度为15mm，长径比为75，密度为7800kg/m3。
本实施例中，所述的超高性能减水剂为实施例1中得到的产品。
实施例6：
一种超高性能混凝土，按重量份数计，包括以下组分：水泥750份、硅灰200份、砂950份、钢纤维160份、超高性能减水剂30份、水150份，制备方法与实施例5相同。
本实施例中，所述的水泥，为P·Ⅰ42.5硅酸盐水泥，其性能指标符合GB175-2007《通用硅酸盐水泥》要求；
本实施例中，所述的硅灰，平均粒径为0.18μm，比表面积为20000m2/kg；
本实施例中，所述的砂为天然石英砂和河沙形成的混合砂，石英砂和河砂的质量比为1:1。其中的粗砂粒径1.0-0.6mm、中砂粒径0.6-0.38mm，细砂0.38-0.212mm，粗砂：中砂：细砂的质量比为2：4：1；
本实施例中，所述的钢纤维为表面镀铜的不锈钢钢纤维，平均直径为0.2mm，平均长度为15mm，长径比在75，密度为7800kg/m3。
本实施例中，所述的超高性能减水剂为实施例2中得到的产品。
实施例7：
一种超高性能混凝土，按重量份数计，包括以下组分：水泥800份、硅灰240份、砂850份、钢纤维130份、超高性能减水剂28份、水155份；制备方法与实施例5相同。
本实施例中，所述的水泥，为P·Ⅱ42.5硅酸盐水泥，其性能指标符合GB175-2007《通用硅酸盐水泥》要求；
本实施例中，所述的硅灰，平均粒径为0.20μm，比表面积为19800m2/kg；
本实施例中，所述的砂为天然石英砂和河沙形成的混合砂，其中的粗砂粒径1.0-0.6mm、中砂粒径0.6-0.38mm，细砂0.38-0.212mm，粗砂：中砂：细砂的质量比为2：4：1；
本实施例中，所述的钢纤维为表面镀铜的短直钢纤维，平均直径为0.2mm，平均长度为15mm，长径比在75，密度为7800kg/m3。
本实施例中，所述的超高性能减水剂为实施例3中得到的产品。
实施例8：
一种超高性能混凝土，按重量份数计，包括以下组分：水泥990份、硅灰250份、砂1000份、钢纤维145份、超高性能减水剂24份、水154份；制备方法与实施例5相同。
本实施例中，所述的水泥，为P·Ⅰ42.5普通硅酸盐水泥，其性能指标符合GB175-2007《通用硅酸盐水泥》要求；
本实施例中，所述的硅灰，平均粒径为0.16μm，比表面积为18000m2/kg；
本实施例中，所述的砂为天然石英砂和河沙形成的混合砂，其中的粗砂粒径1.0-0.6mm、中砂粒径0.6-0.38mm，细砂0.38-0.212mm，粗砂：中砂：细砂的质量比为2：4：1；
本实施例中，所述的钢纤维为表面镀铜的不锈钢钢纤维，平均直径为0.2mm，平均长度为15mm，长径比在75，密度为7800kg/m3。
本实施例中，所述的超高性能减水剂为实施例4中得到的产品。
对比实施例1-4：
将实施例5-8中的超高性能减水剂，替换成市售的国内和国外的减水剂，参数如下：
对比实施例1：市售的国内烯丙醚型聚羧酸盐减水剂，分子量42000，固含量38％，减水率33％；
对比实施例2：市售的国内烯丙醚型聚羧酸盐减水剂，分子量48000，固含量36％，减水率30％；
对比实施例3：市售的国外酰胺-酰亚胺型聚羧酸盐减水剂，分子量46000，固含量39％，减水率32％；
对比实施例4：市售的国外酰胺-酰亚胺型聚羧酸盐减水剂，分子量51000，固含量40％，减水率31％；
替换后得到对照的混凝土产品。
验证试验：
将实施例5-8和对比实施例1-4得到的混凝土进行以下测试：
(1)混凝土的工作性能测试按GB/T50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准进行》；
(2)抗压强度测试按GB/T50081-2019《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行。
产品的性能测试结果如表1所示。
表1：不同混凝土的测试性能
Figure BDA0002660667050000101
由表1可知，与对比实施例1-4相比较，本发明实施例5-8所得UHPC，其具有较好的流动性，保坍性，降粘性，且抗压强度也高于对比例。
上述实例只是为说明本发明的技术构思以及技术特点，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明的实质所做的等效变换或修饰，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种超高性能混凝土，包括以下重量份的组分：水泥500-1000份、硅灰200-300份、砂800-1000份、钢纤维120-200份、超高性能减水剂20-30份、水130-160份；
所述的水泥，为P˙O42.5及其以上的普通硅酸盐水泥；所述的硅灰，平均粒径为 0.15~0.20μm，比表面积为 15000~ 20000 m2 /kg；
所述的砂为天然石英砂和河砂形成的混合砂，其中：石英砂和河砂的质量比为1:1；所述的混合砂包括粗砂、中砂和细砂，其中：粗砂粒径1.0-0.6mm、中砂粒径0.6-0.38mm、细砂0.38-0.212mm，粗砂：中砂：细砂的质量比为2：4：1；
所述的钢纤维为表面镀铜的短直钢纤维或者不锈钢钢纤维，直径≥0.2mm，长度≥15mm，长径比为74-76，密度为7800kg/m3；
所述的超高性能减水剂，是通过下述方法制备而成的：
（1）制备侧链Ⅰ：将环氧丙烷/环氧丁烷、环氧乙烷加入到反应容器中混合均匀，升温至80-90℃，然后加入催化剂I和阻聚剂，通入氮气；在N2保护气氛下、在80-90℃的条件下反应2h后加入L-天门冬氨酸，升温至100-120℃，在N2保护气氛下、在100-120℃的条件下继续反应2-4h，反应结束后冷却至室温，用乙酸乙酯萃取产物，再用蒸馏水洗10-12次，依次经过滤、干燥处理后，得到侧链Ⅰ；
（2）制备侧链Ⅱ：将环氧乙烷、引发剂、二乙醇氨基羧酸混合后，不添加溶剂，通入氮气；在N2保护气氛下、在80-100℃的条件下反应2-5h，将环氧乙烷加到二乙醇氨基羧酸带有活性氢原子的氮原子上从而得到聚二乙醇氨基羧酸-环氧乙烷加合物后，再加入L-天门冬氨酸，在N2保护气氛下、在120-160℃的条件下反应4-6h得到侧链Ⅱ；
（3）接枝聚合：在缩合剂CDI的作用下，以三乙胺（TEA）作为有机碱，以侧链Ⅰ、侧链Ⅱ、L-天门冬氨酸作为单体，加入催化剂II、溶剂，通入N2将体系中的O2排出，在N2保护气氛下进行接枝聚合，接枝聚合的反应温度为100-150℃、反应时间为8h-20h，反应完成后，减压蒸馏出去剩余的单体和溶剂，得到所述的超高性能减水剂。
2.根据权利要求1所述的超高性能混凝土，其特征在于，步骤（1）中，所述的L-天门冬氨酸：环氧丙烷/环氧丁烷：环氧乙烷的摩尔比为1：5-10：15-30；所述的催化剂I为氢氧化钾、氢氧化钠、醇盐、金属氧化物、金属有机化合物中的任意一种或两种以上以任意比例混合而成的混合物，加入的重量为反应体系的0.2-0.5wt%；所述的阻聚剂为羟基苯甲醚、氯化亚铜、对苯二酚中的任意一种或两种以上以任意比例混合而成的混合物，加入的重量为反应体系的2-6wt%。
3.根据权利要求1所述的超高性能混凝土，其特征在于，步骤（2）中，所述的环氧乙烷、引发剂、二乙醇氨基羧酸、L-天门冬氨酸的质量比为10-30：2-5：5-25：20-30；所述的引发剂为吖丙啶。
4.根据权利要求1所述的超高性能混凝土，其特征在于，步骤（3）中，所述的侧链Ⅰ：侧链Ⅱ：L-天门冬氨酸的摩尔比为1：1-5：2-50；所述的缩合剂，加入重量为反应体系的1-3wt%；所述的三乙胺，加入重量为反应体系的2-5wt%；所述的催化剂II为过渡金属卤化物CuCl2或CuBr2中的任意一种，加入重量为反应体系的0.2-0.5wt%；所述的溶剂为甲苯、苯甲醚、N，N-二甲基甲酰胺、或四氢呋喃中的任意一种，加入重量为反应体系的10-30wt%。
5.一种权利要求1所述的超高性能混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将500-1000份水泥、200-300份硅灰放入混合机中，以31±5r/min的搅拌速度搅拌1-2min混合均匀，得到胶凝材料；
（2）将800-1000份砂均匀加入步骤（1）中得到的混合胶凝材料中，以31±5r/min的搅拌速度搅拌1-2min后得到均匀料；
（3）向步骤（2）中得到的均匀料中加入130-160份水与20-30份超高性能减水剂形成的混合溶液，先以31±5r/min的搅拌速度慢速搅拌2min，再以48±5r/min的搅拌速度快速搅拌1min，得到均匀混合浆体；
（4）将速度调至慢速31±5r/min，向步骤（3）得到均匀混合浆体中缓慢加入120-200份钢纤维，以31±5r/min的搅拌速度慢速搅拌90s后再以48±5r/min的搅拌速度快速搅拌30s，混合均匀后装模后养护；
（5）按照以下养护制度进行养护：装模后的混凝土先静停6小时，然后移入密封的温室中通入高温水蒸汽，试件升温速率控制在15℃/h，升温到80℃±5℃，恒温6小时，然后以不大于15℃/h的速率降温至20℃±5℃，接着移到20℃±3℃、湿度90%的环境中养护3天，即得所述的超高性能混凝土。
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