CN112645736A - 一种轻质混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及混凝土领域，具体公开了一种轻质混凝土及其制备方法；一种轻质混凝土由包含以下重量份的原料制成：水泥、水、陶粒、矿粉、引气剂、减水剂、改性二氧化硅微球、改性复合纤维；其制备方法为：称取改性复合纤维分散到水总量1/5的水中，进行超声分散，超声分散的同时在30s内添加完改性二氧化硅微球，烘干后制得混合料；称取水泥、剩余的水、陶粒、矿粉混合后制得搅拌料；将混合料、搅拌料、引气剂、减水剂混合搅拌后，然后倒入模具中，养护48h，制得轻质混凝土；具有避免硬化轻质混凝土表面开裂，吸收外来水分，影响轻质混凝土的强度的效果。

Description

一种轻质混凝土及其制备方法

技术领域

本申请涉及混凝土领域，更具体地说，它涉及一种轻质混凝土及其制备方法。

背景技术

轻质混凝土又名泡沫混凝土、发泡混凝土，是以发泡剂、水泥、粉煤灰、石粉等搅拌混合制得的混凝土，混凝土内部含有均匀气孔；轻质混凝土主要用于屋面保温找坡、地面保温垫层、上翻梁基坑填充、墙体浇注等节能材料。

硬化轻质混凝土表面容易开裂，导致大量吸收外来水分，从而影响轻质混凝土的强度。

发明内容

为了避免硬化轻质混凝土表面开裂，吸收外来水分，影响轻质混凝土的强度，本申请提供一种轻质混凝土及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种轻质混凝土，采用如下的技术方案：

一种轻质混凝土，所述轻质混凝土由包含以下重量份的原料制成：35-45份水泥、20-30份水、50-70份陶粒、10-25份矿粉、0.2-1.0份引气剂、1-3份减水剂、2-6份改性二氧化硅微球、2-5份改性复合纤维。

通过采用上述技术方案，利用改性二氧化硅微球和改性复合纤维相配合，使得改性二氧化硅微球附着在改性复合纤维表面，利用改性复合纤维与水泥之间较好的连结性能，使得轻质混凝土具有良好的抗裂性能，并且具有良好的疏水性；改性复合纤维连接水泥，当硬化轻质混凝土出现表面开裂的趋势时，改性复合纤维通过自身较高的抗拉性能，吸收混凝土表面开裂能量，从力学拉伸方向避免混凝土开裂，并且通过二氧化硅和改性复合纤维较高的疏水性，避免混凝土表面裂缝吸收外来水分，从而避免影响轻质混凝土的强度。

改性复合纤维与引气剂相配合，使得改性复合纤维与水泥之间的孔隙能够被稳定的气泡所填充，通过较高的填充性能，避免混凝土硬化开裂，从而避免裂缝大量吸收外界水分，影响混凝土强度。

优选的，所述改性二氧化硅微球采用如下方法制备而成：

称取15-25份二氧化硅微球，将二氧化硅微球置于50-75份氟硅烷溶液中浸泡10-15h，烘干后，表面喷涂3-8份松香溶液，烘干后再喷涂5-10份海藻酸钠溶液，烘干后制得改性二氧化硅微球。

通过采用上述技术方案，将制备的二氧化硅微球置于氟硅烷溶液中进行浸泡，使得二氧化硅微球具有较高的疏水性能；然后在具有疏水性的改性二氧化硅微球表面喷涂松香溶液，经烘干后松香溶液在二氧化硅微球表面固化为松香膜，然后在松香膜表面喷涂海藻酸钠溶液，经烘干后海藻酸钠溶液固化为海藻酸钠膜，制得改性二氧化硅微球。

当改性二氧化硅微球与其他原料混合时，首先改性二氧化硅微球表面的海藻酸钠溶解粘度增加，使得改性二氧化硅微球附着在改性复合纤维表面，随着水泥水化放热的进行，使得改性二氧化硅微球表面的松香膜逐渐溶解，利用松香膜的粘度使得改性二氧化硅微球与水泥颗粒、陶粒颗粒甚至矿粉颗粒之间的粘性性能增加；改性二氧化硅微球一方面直接与水泥颗粒进行连接，另一方面通过改性复合纤维间接与水泥颗粒之间形成连接，从而使得改性二氧化硅微球稳定的连结在混凝土内部结构中，利用其较高的粘结性能，配合其较高的疏水性能，能够避免轻质混凝土开裂，并且避免轻质混凝土吸收外来水分，从而避免影响轻质混凝土的强度。

优选的，所述氟硅烷溶液采用如下方法制备而成：称取1-3份氟硅烷、45-55份正己烷混合后，添加20-35份用乙酸调节至pH＝2.5-4的去离子水，混合后制得氟硅烷溶液。

通过采用上述技术方案，通过氟硅烷和正己烷混合配合乙酸调节剂使制得的氟硅烷溶液具有良好的疏水性能，从而更好的对二氧化硅微球进行改性。

优选的，所述改性复合纤维采用如下方法制备而成：

Ⅰ称取45-55份玻璃纤维短切丝置于120-150份无水乙醇中超声分散，然后在60s内添加完35-45份碳纤维短切丝，继续分散5-10min，经烘干后制得复合纤维；

Ⅱ将Ⅰ中的复合纤维置于氟硅烷溶液中浸泡10-15h，经烘干后，制得改性复合纤维。

通过采用上述技术方案，利用玻璃纤维短切丝置于无水乙醇中超声分散，避免玻璃纤维短切丝产生聚集，能够使得玻璃纤维短切丝均匀分散，然后添加碳纤维短切丝，利用碳纤维短切丝的柔软性能，使得碳纤维短切丝均匀的围绕在玻璃纤维短切丝表面，增大改性复合纤维与水泥接触点，玻璃纤维短切丝由于其刚性较强，则玻璃纤维短切丝两端与水泥相接触，通过玻璃纤维短切丝的拉应力避免混凝土沿垂直玻璃纤维短切丝长度方向产生裂缝，配合碳纤维短切丝的缠绕，使得玻璃纤维短切丝表面碳纤维短切丝的接触位点与水泥颗粒相接触，避免混凝土沿玻璃纤维短切丝长度方向产生裂缝，从而提高改性复合纤维整体与水泥的接触面积，通过改性复合纤维较强的强度，提高混凝土的强度，避免混凝土产生裂缝，并且避免轻质混凝土吸收外来水分，从而避免影响轻质混凝土的强度。

制得的复合纤维置于氟硅烷溶液中浸泡，使得复合纤维具有良好的疏水性能，配合改性二氧化硅微球良好的疏水性能，能够有效避免外界水分进入混凝土内部结构中，从而保证轻质混凝土的强度。

优选的，所述Ⅱ烘干后，复合纤维表面喷涂1-5份松香溶液，然后烘干，制得改性复合纤维。

通过采用上述技术方案，在浸泡完氟硅烷溶液烘干后在复合纤维表面喷涂松香溶液，经烘干后，松香溶液固化成松香膜；随着水化反应的进行，水化放热温度逐渐升高，改性复合纤维表面的松香膜逐渐融化破裂，使得玻璃纤维短切丝和碳纤维短切丝粘附在水泥颗粒表面，提高玻璃纤维短切丝和碳纤维短切丝在拌和料中的相容性，通过提高其粘结强度，利用玻璃纤维短切丝和碳纤维短切丝较强的拉应力，从而避免硬化轻质混凝土表面产生裂缝。

优选的，所述引气剂为松香酸钠。

通过采用上述技术方案，松香酸钠、改性二氧化硅微球和改性复合纤维相配合，能够在改性二氧化硅微球和改性复合纤维与水泥颗粒之间的孔隙引入微小稳定的气泡，通过高效的填充性能，配合融化后的松香膜对气泡的包膜保护作用，使得混凝土内部孔隙的填充效果良好，从而避免硬化轻质混凝土表面产生裂缝，吸收外界水分，影响轻质混凝土的强度。

优选的，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。

通过采用上述技术方案，聚羧酸高效减水剂能够使得轻质混凝土具有较高的早期强度，并且使得混凝土工作性能好，粘聚性好，易于搅拌。

第二方面，本申请提供一种轻质混凝土的制备方法，采用如下的技术方案：

一种轻质混凝土的制备方法，包括以下步骤：

S1、称取改性复合纤维分散到水总量1/5的水中，进行超声分散，超声分散的同时在30s内添加完改性二氧化硅微球，烘干后制得混合料；

S2、称取水泥、剩余的水、陶粒、矿粉混合后制得搅拌料；

S3、将S1制得的混合料、S2制得的搅拌料、引气剂、减水剂混合搅拌后，然后倒入模具中，养护48h，制得轻质混凝土。

通过采用上述技术方案，将改性复合纤维分散到部分水中，然后进行超声分散，避免改性复合纤维在水中产生聚集，影响拌和效果，然后添加改性二氧化硅微球，改性二氧化硅微球表面的海藻酸钠溶解使得改性二氧化硅微球牢固的粘附在改性复合纤维表面，在利用改性复合纤维的拉应力避免混凝土缝隙产生的同时，还具有良好的疏水效果；配合其他原料进行拌和，能够避免轻质混凝土产生裂缝，吸收外界水分，影响轻质混凝土的强度。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、利用改性复合纤维、改性二氧化硅微球、水混合后，二氧化硅微球表面的海藻酸钠溶解，从而使得改性二氧化硅微球稳定的附着在改性复合纤维表面，然后与其他拌和料混合，随着水泥水化放热的进行，改性二氧化硅微球表面的松香膜逐渐融化破裂，改性复合纤维表面的松香膜液融化破裂，从而使得改性二氧化硅微球、改性复合纤维与水泥颗粒、陶粒之间的粘结性能增加，使改性二氧化硅微球、改性复合纤维更加稳定的位于混凝土内部结构中，通过较强的拉应力避免混凝土产生裂缝、吸收外界水分，从而影响轻质混凝土的强度。

2、改性二氧化硅微球、引气剂和减水剂相配合，使得二氧化硅微球均匀的分散在混凝土内部，并且能够在二氧化硅微球与水泥颗粒之间的缝隙引入稳定的气泡，从而避免混凝土内部产生裂缝。

3、限定碳纤维短切丝在60s添加完成，避免一次性添加碳纤维短切丝，使得碳纤维短切丝产生聚集，大量碳纤维短切丝围绕在玻璃纤维短切丝表面，或者大量碳纤维短切丝堆叠累积，导致部分玻璃纤维短切丝表面没有碳纤维短切丝的附着，影响改性复合纤维与水泥的接触，从而影响轻质混凝土的强度。

具体实施方式

以下结合和实施例对本申请作进一步详细说明。

二氧化硅微球的制备例

以下原料中的无水乙醇购买于河南创度化工科技有限公司，质量分数99.5％；正硅酸乙酯购买于山东力昂新材料科技有限公司，质量分数99.5％；其他原料及设备均为普通市售。

制备例1：二氧化硅微球采用如下方法制备而成：

①称取80kg的无水乙醇和18kg质量分数为2％的氨水混合，加热至60摄氏度后，再加入2.2kg正硅酸乙酯，继续反应22h，制得二氧化硅种液；

②称取95kg无水乙醇和12kg质量分数为28％的氨水，混合后，在25摄氏度水浴条件下滴加2.5kg①制得的二氧化硅种液，以500r/min的转速搅拌20min后，添加1.5kg正硅酸乙酯，继续搅拌12min，烘干后制得二氧化硅微球。

改性二氧化硅微球的制备例

以下原料中的氟硅烷购买于厦门爱珂玛化工有限公司，型号pe331；正己烷购买于聊城通达化工有限公司，纯度≧97％；乙酸购买于聊城通达化工有限公司，纯度≧99％；其他原料及设备均为普通市售。

制备例2：改性二氧化硅微球采用如下方法制备而成：

⑴称取2kg氟硅烷、50kg正己烷混合后，添加30kg用乙酸调节至pH＝3的去离子水，在300r/min的转速下搅拌5min，混合后制得氟硅烷溶液；

⑵称取20kg制备例1制备的二氧化硅微球，将二氧化硅微球置于60kg⑴制得的氟硅烷溶液中浸泡12h，烘干后，表面喷涂5kg质量分数8％的松香溶液，烘干后，二氧化硅微球表面再次喷涂8kg质量分数10％的海藻酸钠溶液，干燥后制得改性二氧化硅微球。

制备例3：改性二氧化硅微球采用如下方法制备而成：

⑴称取1kg氟硅烷、45kg正己烷混合后，添加20kg用乙酸调节至pH＝2.5的去离子水，在300r/min的转速下搅拌5min，混合后制得氟硅烷溶液；

⑵称取15kg制备例1制备的二氧化硅微球，将二氧化硅微球置于50kg⑴制得的氟硅烷溶液中浸泡10h，烘干后，表面喷涂3kg质量分数8％的松香溶液，烘干后，二氧化硅微球表面再次喷涂5kg质量分数10％的海藻酸钠溶液，干燥后制得改性二氧化硅微球。

制备例4：改性二氧化硅微球采用如下方法制备而成：

⑴称取3kg氟硅烷、55kg正己烷混合后，添加35kg用乙酸调节至pH＝4的去离子水，在300r/min的转速下搅拌5min，混合后制得氟硅烷溶液；

⑵称取25kg制备例1制备的二氧化硅微球，将二氧化硅微球置于75kg⑴制得的氟硅烷溶液中浸泡15h，烘干后，表面喷涂8kg质量分数8％的松香溶液，烘干后，二氧化硅微球表面再次喷涂10kg质量分数10％的海藻酸钠溶液，干燥后制得改性二氧化硅微球。

改性复合纤维的制备例

以下原料中的松香购买于济南英顺化工有限公司生产的一级松香；无水乙醇购买于山东亿伟安化工科技有限公司，含量99.5％；玻璃纤维短切丝购买于五河县维佳复合材料有限公司生产的无碱玻璃纤维短切丝，长度6mm；碳纤维短切丝购买于上海久扶新材料科技有限公司，长度4mm；其他原料及设备均为普通市售。

制备例5：改性复合纤维采用如下方法制备而成：

Ⅰ称取2kg松香置于研磨机中研磨至粒径0.05-0.2mm，然后溶解于22kg无水乙醇中，在60摄氏度，650r/min条件下搅拌10min，制得松香溶液；

Ⅱ称取50kg玻璃纤维短切丝置于130kg无水乙醇中超声分散，然后在60s内添加完40kg碳纤维短切丝，继续分散8min，经烘干后制得复合纤维；

Ⅲ称取2kg氟硅烷、50kg正己烷混合后，添加30kg用乙酸调节至pH＝3的去离子水，在300r/min的转速下搅拌5min，混合后制得氟硅烷溶液；将Ⅱ中的复合纤维置于氟硅烷溶液中浸泡12h，经烘干后，再喷涂3kg质量分数10％的松香溶液，经烘干后制得改性复合纤维。

制备例6：改性复合纤维采用如下方法制备而成：

Ⅰ称取1kg松香置于研磨机中研磨至粒径0.05-0.2mm，然后溶解于15kg无水乙醇中，在60摄氏度，650r/min条件下搅拌10min，制得松香溶液；

Ⅱ称取45kg玻璃纤维短切丝置于120kg无水乙醇中超声分散，然后在60s内添加完35kg碳纤维短切丝，继续分散5min，经烘干后制得复合纤维；

Ⅲ称取2kg氟硅烷、50kg正己烷混合后，添加30kg用乙酸调节至pH＝3的去离子水，在300r/min的转速下搅拌5min，混合后制得氟硅烷溶液；将Ⅱ中的复合纤维置于氟硅烷溶液中浸泡10h，经烘干后，再喷涂1kg质量分数10％的松香溶液，经烘干后制得改性复合纤维。

制备例7：改性复合纤维采用如下方法制备而成：

Ⅰ称取3kg松香置于研磨机中研磨至粒径0.05-0.2mm，然后溶解于35kg无水乙醇中，在60摄氏度，650r/min条件下搅拌10min，制得松香溶液；

Ⅱ称取55kg玻璃纤维短切丝置于150kg无水乙醇中超声分散，然后在60s内添加完45kg碳纤维短切丝，继续分散10min，经烘干后制得复合纤维；

Ⅲ称取2kg氟硅烷、50kg正己烷混合后，添加30kg用乙酸调节至pH＝3的去离子水，在300r/min的转速下搅拌5min，混合后制得氟硅烷溶液；将Ⅱ中的复合纤维置于氟硅烷溶液中浸泡15h，经烘干后，再喷涂5kg质量分数10％的松香溶液，经烘干后制得改性复合纤维。

实施例

以下原料中的水泥购买于青岛山水创新水泥有限公司生产的P.O42.5硅酸盐水泥；陶粒购买于宜城市鹏泰新型建材有限公司生产的建筑陶粒，粒径10-30mm；矿渣粉购买于青岛中矿宏远工贸有限公司生产的S95级矿粉；竹本油脂混凝土引气剂购买于南昌市安康化工有限公司；DH-3高效减水剂购买于青岛东宏纺机有限公司；聚羧酸减水剂购买于盘锦富隆化工有限公司，型号95；聚羧酸高效减水剂购买于淄博市周村永超化工厂，型号101；三萜皂苷粉购买于郑州宏大化工有限公司，型号工业级；松香酸钠购买于河南泰吉化工产品有限公司；其他原料及设备均为普通市售。

实施例1：一种轻质混凝土的制备方法：

S1、称取3kg制备例5制备的改性复合纤维分散到5kg的水中，进行超声分散，超声分散的同时在30s内添加完4kg制备例2制备的改性二氧化硅微球，烘干后制得混合料；

S2、称取40kg水泥、20kg水、60kg陶粒、18kg矿粉混合后制得搅拌料；水泥为P.O42.5硅酸盐水泥；矿渣粉选用S95级矿渣粉；陶粒的粒径为10-30mm；

S3、将S1制得的混合料、S2制得的搅拌料、0.5kg引气剂和2kg减水剂混合搅拌后，然后倒入模具中，养护48h，制得轻质混凝土；引气剂选用松香酸钠；减水剂选用聚羧酸高效减水剂。

实施例2：一种轻质混凝土的制备方法：

S1、称取2kg制备例6制备的改性复合纤维分散到4kg的水中，进行超声分散，超声分散的同时在30s内添加完2kg制备例3制备的改性二氧化硅微球，烘干后制得混合料；

S2、称取35kg水泥、16kg水、50kg陶粒、10kg矿粉混合后制得搅拌料；水泥为P.O42.5硅酸盐水泥；矿渣粉选用S95级矿渣粉；陶粒的粒径为10-30mm；

S3、将S1制得的混合料、S2制得的搅拌料、0.2kg引气剂和1kg减水剂混合搅拌后，然后倒入模具中，养护48h，制得轻质混凝土；引气剂选用竹本油脂混凝土引气剂；减水剂选用DH-3高效减水剂。

实施例3：一种轻质混凝土的制备方法：

S1、称取5kg制备例7制备的改性复合纤维分散到6kg的水中，进行超声分散，超声分散的同时在30s内添加完6kg制备例4制备的改性二氧化硅微球，烘干后制得混合料；

S2、称取45kg水泥、24kg水、70kg陶粒、25kg矿粉混合后制得搅拌料；水泥为P.O42.5硅酸盐水泥；矿渣粉选用S95级矿渣粉；陶粒的粒径为10-30mm；

S3、将S1制得的混合料、S2制得的搅拌料、1.0kg引气剂和3kg减水剂混合搅拌后，然后倒入模具中，养护48h，制得轻质混凝土；引气剂选用三萜皂苷粉；减水剂选用聚羧酸减水剂。

应用于对比例的制备例

制备例8：本制备例与制备例2的不同之处在于，⑵称取20kg制备例1制备的二氧化硅微球，将二氧化硅微球置于60kg⑴制得的氟硅烷溶液中浸泡12h，烘干后，表面喷涂13kg质量分数8％的松香溶液，室温烘干后制得改性二氧化硅微球。

制备例9：本制备例与制备例2的不同之处在于，⑵称取20kg制备例1制备的二氧化硅微球，将二氧化硅微球置于60kg⑴制得的氟硅烷溶液中浸泡12h，烘干后，二氧化硅微球表面喷涂13kg质量分数10％的海藻酸钠溶液，烘干后制得改性二氧化硅微球。

制备例10：本制备例与制备例5的不同之处在于，Ⅱ称取50kg玻璃纤维短切丝置于130kg无水乙醇中超声分散，一次性添加40kg碳纤维短切丝，继续分散8min，经烘干后制得复合纤维；

制备例11：本制备例与制备例5的不同之处在于，Ⅲ将Ⅱ中的复合纤维置于氟硅烷溶液中浸泡12h，经烘干后，制得改性复合纤维。

对比例

对比例1：本对比例与实施例1的不同之处在于，原料中未添加改性二氧化硅微球。

对比例2：本对比例与实施例1的不同之处在于，原料中未添加改性复合增强纤维。

对比例3：本对比例与实施例1的不同之处在于，原料中的改性复合纤维用同等质量的碳纤维短切丝替换玻璃纤维短切丝。

对比例4：本对比例与实施例1的不同之处在于，原料中的改性复合纤维用同等质量的玻璃纤维短切丝替换碳纤维短切丝。

对比例5：本实施例与实施例1的不同之处在于，改性二氧化硅微球选用制备例8制备的改性二氧化硅微球。

对比例6：本实施例与实施例1的不同之处在于，改性二氧化硅微球选用制备例9制备的改性二氧化硅微球。

对比例7：本实施例与实施例1的不同之处在于，改性复合纤维选用制备例10制备的改性复合纤维。

对比例8：本实施例与实施例1的不同之处在于，改性复合纤维选用制备例11制备的改性复合纤维。

性能检测试验

分别采用实施例1-3以及对比例1-8的制备方法制备轻质混凝土，规格为100mm×100mm×100mm的立方体，采用如下方法检测轻质混凝土的性能。

1、抗压强度检测

按照GB/T50081-2019《普通混凝士力学性能试验方法标准》制作标准试块，并测量标准试块养护28d的抗压强度。

2、吸水率性能检测

取混凝土块切割成高度为75±3的圆柱体试样，将试样置于温度为105±5摄氏度的烘箱中干燥72±2h，试样与加热面的距离不小于25mm，试样取出后置于25±3摄氏度的干燥器中冷却24±0.5h，称重并记录数据为W1；立即以圆柱底面与水面垂直的方式将试样置于温度为25±3摄氏度的水中浸泡，试样与其他试样间距不小于10mm，试样最高点与水面的距离为25±5mm、30±5mm时，将试样去除并用抹布擦去表面的水，称重并记录W2。

吸水率计算公式如下：f＝(W2-W1)/W1×100％；

f——混凝土试样的吸水率，％；

W1——试样浸泡前质量，g；

W2——试样浸泡后质量，g。

3、早期抗裂性能

按照GB/T50081-2019《普通混凝士力学性能试验方法标准》制作标准试块，计算混凝土浇注24h后测量得到单位面积的裂缝数目，以单位面积的裂缝数目记为裂缝数。

表1轻质混凝土性能测试表

项目	抗压强度(MPa)	吸水率(％)	裂缝数(条/m<sup>2</sup>)
				实施例1	10.5	3.2	4.7
实施例2	9.8	3.5	4.9
				实施例3	10.9	3.1	4.5
对比例1	7.4	7.4	6.8
				对比例2	5.3	5.6	11.4
对比例3	8.1	4.5	5.6
				对比例4	8.3	4.6	5.7
对比例5	8.9	4.4	5.9
				对比例6	8.1	4.8	7.1
对比例7	7.5	4.5	5.3
				对比例8	6.7	4.9	8.2

结合实施例1-3和对比例1-8并结合表1可以看出，对比例1原料中未添加改性二氧化硅微球，对比例2原料中未添加改性复合纤维，相比于实施例1，对比例1、2制备的混凝土抗压强度低于实施例1制备混凝土的抗压强度，对比例1、2制备的混凝土的吸水率高于实施例1制备的混凝土的吸水率，对比例1、2制备的混凝土其裂缝条数高于实施例1制备的混凝土的裂缝条数；说明改性二氧化硅微球、改性复合纤维相配合，通过改性复合纤维与水泥颗粒、陶粒之间较高的粘结性能，利用玻璃纤维短切丝和碳纤维短切丝的拉应力能够避免混凝土产生裂缝，并且配合改性二氧化硅微球和改性复合纤维较强的疏水效果，能够减小混凝土吸水率，从而提高混凝土强度。

对比例3改性复合纤维中用同等质量的碳纤维短切丝替换玻璃纤维短切丝，对比例4改性复合纤维中用同等质量的玻璃纤维短切丝替换碳纤维短切丝，相比于实施例1，对比例3、4制备的混凝土抗压强度低于实施例1制备混凝土的抗压强度，对比例3、4制备的混凝土的吸水率高于实施例1制备的混凝土的吸水率，对比例3、4制备的混凝土其裂缝条数高于实施例1制备的混凝土的裂缝条数。

说明玻璃纤维短切丝和碳纤维短切丝相配合，利用碳纤维短切丝柔软性能围绕在玻璃纤维短切丝表面，增大改性复合纤维与水泥接触点，玻璃纤维短切丝两端与水泥相接触，通过玻璃纤维短切丝的拉应力避免混凝土沿垂直玻璃纤维短切丝长度方向产生裂缝，配合碳纤维短切丝的缠绕，避免混凝土沿玻璃纤维短切丝长度方向产生裂缝，从而提高改性复合纤维整体与水泥的接触面积；通过改性复合纤维较强的强度，提高混凝土的强度，避免混凝土产生裂缝，并且避免轻质混凝土吸收外来水分，从而避免影响轻质混凝土的强度。

对比例5在制备改性二氧化硅微球时，二氧化硅微球表面未喷涂海藻酸钠溶液，相比于实施例1，对比例5制备的混凝土抗压强度低于实施例1制备混凝土的抗压强度，对比例5制备的混凝土的吸水率高于实施例1制备的混凝土的吸水率，对比例5制备的混凝土其裂缝条数高于实施例1制备的混凝土的裂缝条数；说明没有喷涂海藻酸钠的二氧化硅微球与改性复合纤维的附着效果较差，从而影响混凝土的吸水率，影响混凝土的强度。

对比例6在制备改性二氧化硅微球时，二氧化硅微球表面未喷涂有松香溶液，相比于实施例1，对比例6制备的混凝土抗压强度低于实施例1制备混凝土的抗压强度，对比例6制备的混凝土的吸水率高于实施例1制备的混凝土的吸水率，对比例6制备的混凝土其裂缝条数高于实施例1制备的混凝土的裂缝条数；说明单纯仅仅喷涂海藻酸钠溶液，在于改性复合纤维混合时，海藻酸钠膜便会产生溶解，在后期水泥搅拌过程中，二氧化硅微球并不能与水泥颗粒、陶粒之间产生粘结效果，因此海藻酸钠溶液与松香溶液相配合，使得改性二氧化硅微球不仅能够稳定的附着在改性复合纤维表面，还能够与水泥颗粒、陶粒形成产生粘结，从而避免混凝土产生裂缝、避免混凝土吸水，从而提高混凝土强度。

对比例7在制备改性复合纤维时，碳纤维短切丝采用一次性添加的方式，相比于实施例1，对比例7制备的混凝土抗压强度低于实施例1制备混凝土的抗压强度，对比例7制备的混凝土的吸水率高于实施例1制备的混凝土的吸水率，对比例7制备的混凝土其裂缝条数高于实施例1制备的混凝土的裂缝条数；说明一次性添加碳纤维短切丝容易使得碳纤维短切丝产生聚集，从而影响碳纤维短切丝与玻璃纤维短切丝的接触效果，影响改性复合纤维与水泥的接触，从而影响轻质混凝土的强度。

对比例8在制备改性复合纤维时，复合纤维表面没有喷涂松香溶液，相比于实施例1，对比例8制备的混凝土抗压强度低于实施例1制备混凝土的抗压强度，对比例8制备的混凝土的吸水率高于实施例1制备的混凝土的吸水率，对比例8制备的混凝土其裂缝条数高于实施例1制备的混凝土的裂缝条数；说明随着水泥水化放热的进行，复合纤维表面的松香膜能够融化，从而增强玻璃纤维短切丝、碳纤维短切丝由于水泥颗粒、陶粒之间的粘结性能，从而使得玻璃纤维短切丝和碳纤维短切丝牢固的粘结在水泥颗粒或陶粒之间，通过玻璃纤维短切丝和碳纤维短切丝较强的拉应力避免混凝土产生裂缝、吸收外界水分，从而影响轻质混凝土的强度。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种轻质混凝土，其特征在于，所述轻质混凝土由包含以下重量份的原料制成：35-45份水泥、20-30份水、50-70份陶粒、10-25份矿粉、0.2-1.0份引气剂、1-3份减水剂、2-6份改性二氧化硅微球、2-5份改性复合纤维。

2.根据权利要求1所述的一种轻质混凝土，其特征在于，所述改性二氧化硅微球采用如下方法制备而成：

称取15-25份二氧化硅微球，将二氧化硅微球置于50-75份氟硅烷溶液中浸泡10-15h，烘干后，表面喷涂3-8份松香溶液，烘干后再喷涂5-10份海藻酸钠溶液，烘干后制得改性二氧化硅微球。

3.根据权利要求2所述的一种轻质混凝土，其特征在于，所述氟硅烷溶液采用如下方法制备而成：称取1-3份氟硅烷、45-55份正己烷混合后，添加20-35份用乙酸调节至pH=2.5-4的去离子水，混合后制得氟硅烷溶液。

4.根据权利要求1所述的一种轻质混凝土，其特征在于，所述改性复合纤维采用如下方法制备而成：

Ⅰ称取45-55份玻璃纤维短切丝置于120-150份无水乙醇中超声分散，然后在60s内添加完35-45份碳纤维短切丝，继续分散5-10min，经烘干后制得复合纤维；

Ⅱ将Ⅰ中的复合纤维置于氟硅烷溶液中浸泡10-15h，经烘干后，制得改性复合纤维。

5.根据权利要求4所述的一种轻质混凝土，其特征在于，所述Ⅱ烘干后，复合纤维表面喷涂1-5份松香溶液，然后烘干，制得改性复合纤维。

6.根据权利要求1所述的一种轻质混凝土，其特征在于，所述引气剂为松香酸钠。

7.根据权利要求1所述的一种轻质混凝土，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。

8.权利要求1-7任一所述的一种轻质混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、称取改性复合纤维分散到水总量1/5的水中，进行超声分散，超声分散的同时在30s内添加完改性二氧化硅微球，烘干后制得混合料；

S2、称取水泥、剩余的水、陶粒、矿粉混合后制得搅拌料；

S3、将S1制得的混合料、S2制得的搅拌料、引气剂、减水剂混合搅拌后，然后倒入模具中，养护48h，制得轻质混凝土。