CN112661458A - 一种抗裂性大体积混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及混凝土领域，具体公开了一种抗裂性大体积混凝土及其制备方法。大体积混凝土包括以下原料：水泥、粉煤灰、矿渣粉、水、细骨料、粗骨料、减水剂、内养护剂、缓凝剂、膨胀剂、增强纤维；其制备方法为：S1.在20‑23℃的温度下，将水泥、粉煤灰、矿渣粉、水和减水剂在300‑360r/min的转速下混合搅拌10‑20min，得到混合料；S2.在20‑23℃的温度下，将混合料与其余所有原料在200‑260r/min的转速下，搅拌10‑15min。本申请的大体积混凝土具有较高的抗开裂性能、抗压强度和抗折强度。

Description

一种抗裂性大体积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，它涉及一种抗裂性大体积混凝土及其制备方法。

背景技术

大体积混凝土是指混凝土结构实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土。现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工，如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。

大体积混凝土的水泥水化过程中会释放大量的热量，且大体积混凝土的表面系数较小，水泥水化热释放的较为集中，使得大体积混凝土内部的热量不如表面热量散失得快，造成内外温差过大，其所产生的温度应力会使得大体积混凝土出现开裂的现象。同时，外界温差的变化与混凝土的自收缩都会增加裂缝的生成，使得大体积混凝土的抗裂性能较差。

由于抗裂性能是影响大体积混凝土结构耐久性的关键因素之一，抗裂性能较差会影响到其构件的承载力、刚度和正常使用，还为氯离子、硫酸根离子等离子的渗透提供了路径，加速了对大体积混凝土的侵蚀，从而降低大体积混凝土的使用寿命。因此，研究一种抗裂性能较好的大体积混凝土具有十分重要的意义。

发明内容

为了提高大体积混凝土的抗开裂性能，本申请提供一种抗裂性大体积混凝土及其制备方法。

第一方面，本申请提供的一种抗裂性大体积混凝土，采用如下的技术方案：

一种抗裂性大体积混凝土，包括以下重量份的原料：

所述内氧护剂采用高吸水性树脂。

通过采用上述技术方案，本申请采用特定比例范围的水泥、粉煤灰和矿渣粉作为胶凝材料，利用粉煤灰和矿渣粉较高的火山灰效应降低了水泥的用量，同时改善了水泥的级配，从而降低了水泥水化作用释放的热量，并且大幅度降低了最大放热速率，减少了温度应变所产生的应力，降低了大体积混凝土出现开裂现象的可能性。

并且，粉煤灰和矿渣粉也具有良好的填充效应，可以填充大体积混凝土中的有害孔隙，从而提高大体积混凝土的抗开裂性能、抗压强度和抗折强度，使得大体积混凝土的使用寿命得到延长。

本申请的减水剂采用聚羧酸减水剂，可以有效的减少大体积混凝土的用水量，降低水灰比，延迟大体积混凝土的最大水化热速率，同时降低大体积混凝土的孔隙率，从而提高大体积混凝土抗开裂性能和力学性能。

本申请的内养护剂采用高吸水树脂。高吸水树脂是一类带有许多亲水基团、具有三维网状结构的高分子聚合物，能够吸收自重几十倍到上千倍的水分，适度交联的三维网状结构又使其所吸收的水分不会轻易流失，因此具有吸水量大和保水性强的特点。将其加入大体积混凝土中可以吸收大体积混凝土中的多余的水分，降低水灰比，从而提高大体积混凝土的力学性能；同时利用高吸水树脂保水性强的特点，可以降低大体积混凝土凝结后干燥收缩的可能性，降低大体积混凝土出现开裂现象的可能性，提高大体积混凝土的抗裂性能。

本申请的膨胀剂选用氧化镁膨胀剂。本申请采用氧化镁膨胀剂与高吸水树脂按照特定比例混合搭配使用，先利用氧化镁膨胀剂的膨胀性水化产物来积累压缩能，以抵消后期收缩受约束形成的拉伸能，从而减小拉应力；同时，高吸水树脂利用其内氧护性能，通过缓释水分有效的抑制水泥水化产生的自生体积收缩，并且可以为氧化镁膨胀剂的水化提供持续且稳定的水分供应及充分的内部相对湿度。二者充分发挥彼此的协同作用，有效的提高了大体积混凝土的抗开裂性能和力学性能。

本申请向大体积混凝土中加入特定范围的缓凝剂，可以有效延长水泥拌合物的凝结时间，与聚羧酸减水剂发挥协同作用，辅助水泥拌合物进行塑化过程。有效的降低了早期水化速率和水化热，减少温度应变所产生的的应力，从而降低大体积混凝土发生开裂现象的可能性。

本申请的增强纤维可以在大体积混凝土中良好的分布形成一种三维乱向支撑网，能够良好的抑制大体积混凝土中微裂缝的产生。同时增强纤维承受了大体积混凝土塑形变形所产生的的拉应力，从而降低了早期裂缝的生长及发展的可能性，明显提高了大体积混凝土的抗开裂性能和力学性能。

综上说述，本申请采用粉煤灰和矿渣粉替代部分水泥，并且采用聚羧酸减水剂、高吸水树脂、缓凝剂、氧化镁膨胀剂和增强纤维混合搭配使用，充分发挥彼此之间的协同作用，有效的改善了水泥级配，降低了早期水化速率及水化热释放，减少了温度应变所产生的应力，同时减少了大体积混凝土的自收缩，填充了大体积混凝土中的有害孔隙，从而提高了大体积混凝土的抗裂性能、抗压强度和抗折强度。

优选的，所述高吸水性树脂包括重量比为(1.5-3.5):(0.5-1.5)的淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺高吸水树脂和苹果渣高吸水树脂。

通过采用上述技术方案，本申请采用特定比例范围的淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺高吸水树脂和苹果渣高吸水树脂混合搭配使用，利用彼此之间的协同作用，有效的增强了二者的自养护效果，增强了大体积混凝土内部的相对湿度，从而大幅减小大体积混凝土的干缩，提高大体积混凝土的抗开裂性能。

优选的，所述淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺高吸水树脂采用以下方法制得：

在50-60℃的温度下，将质量浓度为50-54％的木薯淀粉水溶液和复合引发剂混合搅拌10-15min，然后加入单体丙烯酰胺、质量浓度为65-70％的丙烯酸钠水溶液和交联剂，反应30-40min，在75-80℃的温度下烘干至恒重，冷却，粉碎，得到淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺高吸水树脂；

所述木薯淀粉水溶液、复合引发剂、单体丙烯酰胺、丙烯酸钠水溶液和交联剂的重量比为100:(0.3-0.4):(10-12):(90-108):(0.1-0.2)。

优选的，所述复合引发剂包括重量比为(4-6):1的浓度为10-12mg/mL过硫酸铵溶液和浓度为10-12mg/mL的硝酸沛铵溶液。

优选的，所述交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺。

通过采用上述技术方案，本申请采用亲水性能好，接枝活性高的木薯淀粉、丙烯酰胺和丙烯酸作为原料，同时采用特定的引发剂来引发反应，得到淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺高吸水树脂，可以有效的延缓水泥浆体的水化过程，并延迟了放热速率，减少了温度应变产生的应力，降低了大体积混凝土的出现开裂现象的可能性。

同时淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺高吸水树脂可以利用其优异的保水性能，缓慢释放水分，增大了大体积混凝土内部的相对湿度，降低了大体积混凝土干燥收缩的可能性，从而提高了大体积混凝土的抗开裂性能。

优选的，所述苹果渣高吸水树脂采用以下方法制得：

将干燥的苹果渣在2000-2500r/min的转速下粉碎，然后与中和浓度为60-80％的丙烯酸混合溶液、H₂O₂和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺在温度为25-30℃，搅拌速度为300-350r/min的条件下充分混合均匀，之后在200-250W的功率下进行微波辐射，反应1-2h，得到苹果渣高吸水树脂；

所述苹果渣、丙烯酸混合溶液、H₂O₂和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的重量比为(0.3-0.8):1:(0.002-0.008):(0.06-0.08)。

苹果渣中富含大量的纤维素、半纤维素，可以作为制备高吸水树脂的骨架材料。通过采用上述技术方案，本申请采用微波辐射法，利用特定使用量的强氧化剂H₂O₂作为引发剂，使得苹果渣中的纤维素形成过氧基，然后与特定量的丙烯酸混合溶液在特定量的N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的交联作用下，按照特定的反应条件发生接枝共聚反应，形成高分子聚合物，使得制得的苹果渣高吸水树脂具有较高的吸水倍率，可以较大程度的吸收大体积混凝土中额外的水分，降低大体积混凝土的水灰比，提高大体积混凝土的力学性能。

同时，苹果渣高吸水树脂在大体积混凝土干燥时缓慢释放其吸收的水分，增大了大体积混凝土内部的相对湿度，降低了大体积混凝土干燥收缩的可能性，从而提高了大体积混凝土的抗开裂性能。

优选的，所述缓凝剂包括重量比为(0.02-0.05):(0.02-0.05):(0.03-0.05):(0.01-0.02):(0.03-0.05)的酒石酸、柠檬酸、酒石酸钾钠、三聚磷酸钠和甘蔗渣。

通过采用上述技术方案，本申请采用特定比例范围的酒石酸、柠檬酸、酒石酸钾钠、三聚磷酸钠和甘蔗渣混合搭配使用作为缓凝剂，充分发挥彼此之间的协同作用，有效的延缓水泥的凝结时间，降低早期水泥水化速率，抑制水化热的释放，减少温度应变所产生的应力，提高大体积混凝土的抗开裂性能。

优选的，所述甘蔗渣采用以下方法改性：

先在160-165℃的温度下，将重量比为1:(3-3.5)的甘蔗渣和亚氯酸钠进行预处理，然后在75-80℃的温度下将重量比为1:(0.2-0.3):(0.3-0.35):(0.2-0.3):(0.1-0.2)的预处理甘蔗渣、磷酸、硫酸、草酸和磷钨酸搅拌均匀，反应4-5h，得到改性甘蔗渣。

通过采用上述技术方案，本申请先采用亚氯酸钠对甘蔗渣进行预处理，去除甘蔗渣中的木质素和部分纤维素，然后利用多种复合酸对甘蔗渣中的纤维素和半纤维素进行水解，得到的改性甘蔗渣中大量的羟基通过氢键缔合作用在水泥颗粒表面形成化水膜，可以减少水泥颗粒间絮凝结构的形成，有效的延长了水泥水化时间，降低水泥水化加速期的反应速率，减少了水化热的放热量，从而提高了大体积混凝土的抗开裂性能。

优选的，增强纤维包括重量比为(1.0-1.1):(0.8-1.0):(1.0-1.3)的玄武岩纤维、聚丙烯纤维和玻璃纤维。

通过采用上述技术方案，本申请采用特定比例范围的玄武岩纤维、聚丙烯纤维和玻璃纤维混合搭配使用作为增强纤维，可以有效的抑制大体积混凝土中微裂缝的生成，并且填充大体积混凝土中的有害孔隙，从而提高大体积混凝土的抗开裂性能、抗压强度和抗折强度。

第二方面，本申请提供一种抗裂性大体积混凝土的制备方法，包括以下步骤：

S1.在20-23℃的温度下，将水泥、粉煤灰、矿渣粉、水和减水剂在300-360r/min的转速下混合搅拌10-20min，得到混合料；

S2.在20-23℃的温度下，将混合料与其余所有原料在200-260r/min的转速下，搅拌10-15min，得到抗裂性大体积混凝土。

通过采用上述技术方案，本申请控制在较低的温度下，先将胶凝材料、水和减水剂充分混合，然后再与其他原料混合均匀，在制备过程中降低大体积混凝土的内外温差，从而减少大体积混凝土裂缝的产生，使得制得的大体积混凝土具有较高的抗开裂性能和力学性能。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请的大体积混凝土的水化速率低，水化热释放少，温度应力小且自收缩作用小，具有较高的抗开裂性能、抗压强度和抗折强度；

2.本申请的大体积混凝土的制备方法减少了外界温差的变化，减少了裂缝的生成，且步骤简单，适合大规模生产。

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。

本申请的水泥采用北京金隅股份有限公司生产的P·042.5水泥；

本申请细骨料选用焦作产河砂，堆积密度1450kg/m³，细度模数3.2，连续级配；

本申请的粗骨料选用石子，购自黄石青龙碎石厂，粒径为5-10mm，表观密度2700kg/m³，堆积密度1450kg/m³；

本申请的聚羧酸减水剂购自上海憎冶实业有限公司；

本申请的高吸水性树脂购自济南汇锦川化工有限公司；

本申请的氧化镁膨胀剂购自北京世纪路佳建材有限公司；

本申请的缓凝剂购自苏州鑫永精细化工有限公司。

淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺高吸水树脂的制备

制备例1

在50℃的温度下，将100kg质量浓度为50％的木薯淀粉水溶液和0.3kg复合引发剂混合搅拌10min，然后加入10kg单体丙烯酰胺、90kg质量浓度为65％的丙烯酸钠水溶液和0.1kg N,N’-亚甲基双丙烯酰胺，反应30min，在75℃的温度下烘干至恒重，冷却，粉碎，得到淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺高吸水树脂。

所述复合引发剂包括0.24kg浓度为10mg/mL过硫酸铵溶液和0.06kg浓度为10mg/mL的硝酸沛铵溶液。

制备例2

在60℃的温度下，将100kg质量浓度为54％的木薯淀粉水溶液和0.4kg复合引发剂混合搅拌15min，然后加入12kg单体丙烯酰胺、108kg质量浓度为70％的丙烯酸钠水溶液和0.2kg N,N’-亚甲基双丙烯酰胺，反应40min，在80℃的温度下烘干至恒重，冷却，粉碎，得到淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺高吸水树脂。

所述复合引发剂包括0.343kg浓度为12mg/mL过硫酸铵溶液和0.057kg浓度为12mg/mL的硝酸沛铵溶液。

苹果渣高吸水树脂的制备

制备例3

先将苹果渣在70℃的温度下干燥1h，然后将30kg干燥的苹果渣在2000r/min的转速下粉碎，然后与100kg中和浓度为60％的丙烯酸混合溶液、0.2kg H₂O₂和6kg N,N’-亚甲基双丙烯酰胺在温度为25℃，搅拌速度为300r/min的条件下充分混合均匀，之后在200W的功率下进行微波辐射，反应1h，得到苹果渣高吸水树脂。

制备例4

先将苹果渣在80℃的温度下干燥2h，然后将80kg干燥的苹果渣在2500r/min的转速下粉碎，然后与100kg中和浓度为80％的丙烯酸混合溶液、0.8kg H₂O₂和8kg N,N’-亚甲基双丙烯酰胺在温度为30℃，搅拌速度为350r/min的条件下充分混合均匀，之后在250W的功率下进行微波辐射，反应2h，得到苹果渣高吸水树脂。

实施例1

一种抗裂性大体积混凝土的制备方法，包括以下步骤：

S1.在20℃的温度下，将230kg水泥、122kg粉煤灰、70kg矿渣粉、157kg水和2.4kg聚羧酸减水剂在300r/min的转速下混合搅拌10min，得到混合料；

S2.在20℃的温度下，将混合料与770kg河砂、1114kg石子、20kg高吸水性树脂、0.18kg缓凝剂、26kg氧化镁膨胀剂和20kg增强纤维(7.14kg玄武岩纤维、5.71kg聚丙烯纤维和7.14kg玻璃纤维)，在200r/min的转速下，搅拌10min，得到抗裂性大体积混凝土。

实施例2

一种抗裂性大体积混凝土的制备方法，包括以下步骤：

S1.在21.5℃的温度下，将236kg水泥、116kg粉煤灰、77kg矿渣粉、150kg水和2.5kg聚羧酸减水剂在330r/min的转速下混合搅拌15min，得到混合料；

S2.在21.5℃的温度下，将混合料与773kg河砂、1112kg石子、17.5kg高吸水性树脂、0.19kg缓凝剂、25kg氧化镁膨胀剂和22.5kg增强纤维(7.258kg玄武岩纤维、5.806kg聚丙烯纤维和7.258g玻璃纤维)，在230r/min的转速下，搅拌12.5min，得到抗裂性大体积混凝土。

实施例3

一种抗裂性大体积混凝土的制备方法，包括以下步骤：

S1.在23℃的温度下，将242kg水泥、110kg粉煤灰、84kg矿渣粉、143kg水和2.6kg聚羧酸减水剂在360r/min的转速下混合搅拌20min，得到混合料；

S2.在23℃的温度下，将混合料与776kg河砂、1110kg石子、15kg高吸水性树脂、0.2kg缓凝剂、24kg氧化镁膨胀剂和25kg增强纤维(8.93kg玄武岩纤维、7.144kg聚丙烯纤维和8.93g玻璃纤维)，在260r/min的转速下，搅拌15min，得到抗裂性大体积混凝土。

实施例4

一种抗裂性大体积混凝土的制备方法，包括以下步骤：

S1.在21℃的温度下，将233kg水泥、112kg粉煤灰、75kg矿渣粉、148kg水和2.45kg聚羧酸减水剂在320r/min的转速下混合搅拌13min，得到混合料；

S2.在21℃的温度下，将混合料与771kg河砂、1111kg石子、16kg高吸水性树脂、0.185kg缓凝剂、24.5kg氧化镁膨胀剂和22kg增强纤维(7.12kg玄武岩纤维、6.47kg聚丙烯纤维和8.41g玻璃纤维)，在220r/min的转速下，搅拌12min，得到抗裂性大体积混凝土。

实施例5

一种抗裂性大体积混凝土的制备方法，包括以下步骤：

S1.在22℃的温度下，将239kg水泥、120kg粉煤灰、82kg矿渣粉、155kg水和2.55kg聚羧酸减水剂在350r/min的转速下混合搅拌18min，得到混合料；

S2.在22℃的温度下，将混合料与775kg河砂、1113kg石子、18kg高吸水性树脂、0.195kg缓凝剂、25.5kg氧化镁膨胀剂和24kg增强纤维(7.77kg玄武岩纤维、7.06kg聚丙烯纤维和9.18g玻璃纤维)，在250r/min的转速下，搅拌14min，得到抗裂性大体积混凝土。

实施例6

一种抗裂性大体积混凝土的制备方法，与实施例2的不同之处在于：步骤S2中，高吸水性树脂包括13.125kg制备例1制备的淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺高吸水树脂和4.375kg制备例3制备的苹果渣高吸水树脂。

实施例7

一种抗裂性大体积混凝土的制备方法，与实施例2的不同之处在于：步骤S2中，高吸水性树脂包括12.25kg制备例2制备的淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺高吸水树脂和5.25kg制备例4制备的苹果渣高吸水树脂。

实施例8

一种抗裂性大体积混凝土的制备方法，与实施例2的不同之处在于：步骤S2中，缓凝剂包括0.0346kg酒石酸、0.0346kg柠檬酸、0.0519kg酒石酸钾钠、0.0173kg三聚磷酸钠和0.0519kg甘蔗渣。

实施例9

一种抗裂性大体积混凝土的制备方法，与实施例2的不同之处在于：步骤S2中，缓凝剂包括0.043kg酒石酸、0.043kg柠檬酸、0.043kg酒石酸钾钠、0.0172kg三聚磷酸钠和0.043kg甘蔗渣。

实施例10

一种抗裂性大体积混凝土的制备方法，与实施例9的不同之处在于：甘蔗渣采用以下方法改性：

先在160℃的温度下，将1kg甘蔗渣和3kg亚氯酸钠进行预处理，然后在75℃的温度下将1kg预处理甘蔗渣、0.2kg磷酸、0.3kg硫酸、0.2kg草酸和0.1kg磷钨酸搅拌均匀，反应4h，得到改性甘蔗渣。

实施例11

一种抗裂性大体积混凝土的制备方法，与实施例9的不同之处在于：甘蔗渣采用以下方法改性：

先在165℃的温度下，将1kg甘蔗渣和3.5kg亚氯酸钠进行预处理，然后在80℃的温度下将1kg预处理甘蔗渣、0.3kg磷酸、0.35kg硫酸、0.3kg草酸和0.2kg磷钨酸搅拌均匀，反应5h，得到改性甘蔗渣。

对比例1

市售大体积混凝土，包括水泥275kg、粉煤灰80kg、矿粉60kg、聚羧酸减水剂12kg、膨胀剂22kg、再生填料1780kg。

对比例2

与实施例2的不同之处在于：水泥200kg、粉煤灰150kg、矿渣粉65kg、水160kg、河砂750kg、石子1120kg、聚羧酸减水剂2kg、高吸水性树脂25kg、缓凝剂0.15kg、氧化镁膨胀剂30kg、玄武岩纤维10kg、聚丙烯纤维5kg和玻璃纤维3kg。

对比例3

与实施例2的不同之处在于：水泥260kg、粉煤灰100kg、矿渣粉90kg、水130kg、河砂790kg、石子1102kg、聚羧酸减水剂4kg、高吸水性树脂10kg、缓凝剂0.5kg、氧化镁膨胀剂20kg、玄武岩纤维20kg、聚丙烯纤维10kg和玻璃纤维10kg。

性能检测试验

1、参考GB/T 50081-2016《普通混凝土力学性能试验方法标准》检测实施例1-11、对比例1-3制得的大体积混凝土的28d抗压强度(MPa)和28d抗折强度(MPa)，检测结果如表1所示；

2、参考GB/T 50081-2016《普通混凝土力学性能试验方法标准》检测实施例1-11、对比例1-3制得的大体积混凝土的7d的单位面积上的平均裂缝宽度和总开裂面积(mm²/m²)，检测结果如表1所示。

表1性能检测结果表

从表1可以看出，本申请实施例1-5制得的大体积混凝土的7d单位面积上的总开裂面积小于136.73mm²/m²，平均裂缝宽度小于8.8mm，28d抗压强度在55.23-63.22MPa范围内，28d抗折强度在7.1-8.2MPa范围内；而对比例1的单位面积上的总开裂面积为212.59mm²/m²，平均裂缝宽度为15.6mm，28d抗压强度为31.66MPa，28d抗折强度为4.9MPa，说明本申请实施例1-5制得的大体积混凝土具有较高的抗开裂性能，并且具有较高的抗压强度和抗折强度。

实施例6-7的单位面积上的总开裂面积小于实施例2，平均裂缝宽度小于实施例2，且抗压强度和抗折强度略高于实施例2，说明采用淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺高吸水树脂和苹果渣高吸水树脂混合搭配使用，可以充分起到自养护的作用，减少大体积混凝土的收缩，提高大体积混凝土的抗开裂性能和力学性能。

实施例8-9的单位面积上的总开裂面积小于实施例2，平均裂缝宽度小于实施例2，且抗压强度和抗折强度略高于实施例2，说明采用酒石酸、柠檬酸、酒石酸钾钠、三聚磷酸钠和甘蔗渣混合搭配使用，可以充分起到延缓水泥水化的作用，延长初凝时间，降低水化热，减少大体积混凝土由于温差较大而发生的开裂，提高大体积混凝土的抗开裂性能和力学性能。

实施例10-11的单位面积上的总开裂面积小于实施例9，平均裂缝宽度小于实施例9，且抗压强度和抗折强度略高于实施例9，说明对甘蔗渣进行改性处理，可以提高甘蔗渣的缓凝作用，延长水泥初凝时间，降低水化热，进一步减少大体积混凝土由于温差较大而发生的开裂，从而进一步提高大体积混凝土的抗开裂性能和力学性能。

对比例2-3的单位面积上的总开裂面积大于实施例2，平均裂缝宽度大于实施例2，且抗压强度和抗折强度小于实施例2，说明水泥、粉煤灰、矿渣粉、河砂、石子、水、高吸水性树脂、聚羧酸减水剂、缓凝剂、氧化镁膨胀剂、玄武岩纤维、聚丙烯纤维和玻璃纤维的使用量不在本申请的范围内，都会降低超高性能混凝土的抗开裂性能及力学性能。

本具体实施方式的实施例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 (10)

1.一种抗裂性大体积混凝土，其特征在于，包括以下重量份的原料：

水泥 230-242份；

粉煤灰 110-122份；

矿渣粉 70-84份；

水 143-157份；

细骨料 770-776份；

粗骨料 1110-1114份；

减水剂 2.4-2.6份；

内养护剂 15-20份；

缓凝剂 0.18-0.2份；

膨胀剂 24-26份；

增强纤维 20-25份；

所述内氧护剂采用高吸水性树脂。

2.根据权利要求1所述的一种抗裂性大体积混凝土，其特征在于：所述高吸水性树脂包括重量比为（1.5-3.5）:（0.5-1.5）的淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺高吸水树脂和苹果渣高吸水树脂。

3.根据权利要求2所述的一种抗裂性大体积混凝土，其特征在于：所述淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺高吸水树脂采用以下方法制得：

在50-60℃的温度下，将质量浓度为50-54%的木薯淀粉水溶液和复合引发剂混合搅拌10-15min，然后加入单体丙烯酰胺、质量浓度为65-70%的丙烯酸钠水溶液和交联剂，反应30-40min，在75-80℃的温度下烘干至恒重，冷却，粉碎，得到淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺高吸水树脂；

所述木薯淀粉水溶液、复合引发剂、单体丙烯酰胺、丙烯酸钠水溶液和交联剂的重量比为100:（0.3-0.4）:（10-12）:（90-108）:（0.1-0.2）。

4.根据权利要求3所述的一种抗裂性大体积混凝土，其特征在于：所述复合引发剂包括重量比为（4-6）:1的浓度为10-12mg/mL过硫酸铵溶液和浓度为10-12mg/mL的硝酸沛铵溶液。

5.根据权利要求3所述的一种抗裂性大体积混凝土，其特征在于：所述交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺。

6.根据权利要求2所述的一种抗裂性大体积混凝土，其特征在于：所述苹果渣高吸水树脂采用以下方法制得：

将干燥的苹果渣在2000-2500r/min的转速下粉碎，然后与中和浓度为60-80%的丙烯酸混合溶液、H₂O₂和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺在温度为25-30℃，搅拌速度为300-350r/min的条件下充分混合均匀，之后在200-250W的功率下进行微波辐射，反应1-2h，得到苹果渣高吸水树脂；

所述苹果渣、丙烯酸混合溶液、H₂O₂和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的重量比为（0.3-0.8）:1:（0.002-0.008）:（0.06-0.08）。

7.根据权利要求1所述的一种抗裂性大体积混凝土，其特征在于：所述缓凝剂包括重量比为（0.02-0.05）:（0.02-0.05）:（0.03-0.05）:（0.01-0.02）:（0.03-0.05）的酒石酸、柠檬酸、酒石酸钾钠、三聚磷酸钠和甘蔗渣。

8.根据权利要求7所述的一种抗裂性大体积混凝土，其特征在于：所述甘蔗渣采用以下方法改性：

先在160-165℃的温度下，将重量比为1:（3-3.5）的甘蔗渣和亚氯酸钠进行预处理，然后在75-80℃的温度下将重量比为1:（0.2-0.3）:（0.3-0.35）:（0.2-0.3）:（0.1-0.2）的预处理甘蔗渣、磷酸、硫酸、草酸和磷钨酸搅拌均匀，反应4-5h，得到改性甘蔗渣。

9.根据权利要求1所述的一种抗裂性大体积混凝土，其特征在于：增强纤维包括重量比为（1.0-1.1）:（0.8-1.0）:（1.0-1.3）的玄武岩纤维、聚丙烯纤维和玻璃纤维。

10.一种权利要求1-9任一项所述的抗裂性大体积混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.在20-23℃的温度下，将水泥、粉煤灰、矿渣粉、水和减水剂在300-360r/min的转速下混合搅拌10-20min，得到混合料；

S2.在20-23℃的温度下，将混合料与其余所有原料在200-260r/min的转速下，搅拌10-15min，得到抗裂性大体积混凝土。