CN113563027B - 一种抗裂混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请属于混凝土材料的技术领域，具体公开了一种抗裂混凝土及其制备方法。本申请的一种抗裂混凝土，主要由包括以下重量份的混凝土原料制得：水泥400‑500份、粗骨料1200‑1300份、细骨料400‑460份、水150‑250份、膨胀石墨11‑13份、改性纳米氧化铝9‑10份、月桂酸89‑100份、无水乙醇90‑100份和减水剂6‑10份。本申请中，膨胀石墨能够吸附月桂酸和纳米氧化铝，月桂酸具有较高的相变焓值及热稳定性，可有效控制混凝土的内部温度，防止裂缝的产生，纳米氧化铝能够填充混凝土内部的缝隙，提高混凝土的密实度，提高混凝土的抗裂性能。

Description

一种抗裂混凝土及其制备方法

技术领域

本申请涉及混凝土材料的技术领域，尤其是涉及一种抗裂混凝土及其制备方法。

背景技术

混凝土通常以水泥为主要胶凝材料，与水、砂、石子（必要时掺入化学外加剂和矿物掺合料）等按适当比例配合，经过均匀搅拌、密实成型及养护硬化而成。混凝土是当今世界上用量最大、用途最广的建筑材料。

混凝土作为非均质的脆性材料，经常会出现收缩开裂现象，尤其是在钢筋混凝土施工过程中，混凝土在凝结硬化后出现收缩，由于受钢筋约束作用产生开裂现象，严重影响混凝土的耐久性。

针对上述相关技术，如何提高混凝土的抗裂性能和使用安全性，越来越引起人们的关注。

发明内容

为了减少混凝土裂缝的产生，本申请提供一种抗裂混凝土及其制备方法。

第一方面，本申请提供了一种抗裂混凝土，采用如下的技术方案：

一种抗裂混凝土，主要由包括以下重量份的混凝土原料制得：水泥400-500份、粗骨料1200-1300份、细骨料400-460份、水150-250份、膨胀石墨11-13份、改性纳米氧化铝9-10份、月桂酸89-100份、无水乙醇90-100份和减水剂6-10份。

在常规混凝土中，混凝内部温度达到峰值再降低后，混凝土产生热收缩和收缩应力，当收缩应力大于拉应力时，混凝土易产生裂缝。在上述技术方案中，膨胀石墨的孔隙率高，能够有效吸附月桂酸，形成复合相变材料。由于月桂酸具有较高的相变焓值及热稳定性，因此在混凝土中掺入月桂酸，可有效控制混凝土的内部温度，防止裂缝的产生。纳米氧化铝能够填充混凝土内部的缝隙，提高混凝土的密实度，从而提高混凝土的抗裂性能。

可选的，所述改性纳米氧化铝主要由纳米氧化铝粉末原料经85%-95%的乙醇溶液、pH调节剂和硅烷偶联剂处理制得，其中所述纳米氧化铝粉末原料与所述硅烷偶联剂的重量比为(20-40):(1-3)。

常规纳米氧化铝颗粒由于其自由能较高，容易吸附羟基，这些裸露的羟基彼此接触，在氢键的作用下形成缔合的羟基，产生团聚现象，不易分散在混凝土中。在上述技术方案中，使用硅烷偶联剂对纳米氧化铝进行改性，纳米氧化铝表面的羟基因被氨基取代而减少，从而使由氢键缔合导致的团聚现象减少，提高了纳米氧化铝在混凝土中的分散性；此外，改性后的纳米氧化铝表面包裹有硅烷偶联剂，形成较大的空间位阻，对纳米氧化铝的团聚起到了一定抑制作用。

可选的，所述pH调节剂为乙酸。

通过采用上述技术方案，使用乙酸进行pH调节，乙酸在水中部分电离生成氢离子和醋酸根离子，不会引入其它离子对反应造成影响。

可选的，所述混凝土原料还包括1-4重量份的改性碳纤维，所述改性碳纤维主要由碳纤维原料经无水乙醇、质量分数为60%-70%的浓硝酸和硅烷偶联剂处理制得，其中所述碳纤维原料与所述硅烷偶联剂的重量比为(12-16):(3-5)。

通过采用上述技术方案，使用硅烷偶联剂对碳纤维进行改性，将碳纤维表面的胶质除去，提高碳纤维表面粗糙度和活性。在混凝土中加入改性碳纤维，可与混凝土基质紧密连接，提高混凝土的抗裂拉伸强度，防止混凝土产生裂缝。

可选的，所述硅烷偶联剂为偶联剂Si-69。

通过采用上述技术方案，使用偶联剂Si-69对碳纤维进行改性，可增强碳纤维的拉伸强度和抗撕裂强度。

可选的，所述混凝土原料还包括4.8-5.8份磷酸二氢铝。

通过采用上述技术方案，磷酸二氢铝的加入可将改性碳纤维和混凝土基体更加牢固地粘接在一起。此外，磷酸二氢铝与纳米氧化铝颗粒形成致密的网格结构，进一步提高混凝土的抗裂性能。

第二方面，本申请提供了一种抗裂混凝土的制备方法，采用如下的技术方案：

一种抗裂混凝土的制备方法，包括以下步骤：

S1、制备月桂酸-氧化铝：

1）将改性纳米氧化铝置于无水乙醇中，超声处理，使得纳米氧化铝分散在无水乙醇中，得混合物；

2）将月桂酸加热熔融，得液态月桂酸；

3）将步骤1）中制得的混合物与步骤2）中制得的液态月桂酸混合，搅拌，得液态月桂酸-氧化铝；

S2、制备月桂酸-氧化铝/膨胀石墨复合相变材料：将步骤S1中制得的液态混合物与膨胀石墨混合，冷却，干燥至恒重；

S3、将水泥、粗骨料和细骨料混合，制得粉料；

S4、向水中加入步骤S3制得的粉料、步骤S2制得的月桂酸-氧化铝/膨胀石墨、减水剂、改性碳纤维和磷酸二氢铝，搅拌，即得。

通过采用上述技术方案，一方面，首先将纳米氧化铝引入月桂酸，再将含有纳米氧化铝的月桂酸与膨胀石墨复合，制得月桂酸-氧化铝/膨胀石墨复合相变材料，吸收水泥固化过程中产生的水化热，防止混凝土开裂；另一方面，纳米氧化铝可填充混凝土微缝，提高混凝土的密实度，有助于防止裂缝的产生。

可选的，所述纳米氧化铝的制备步骤包括：

S1、将硅烷偶联剂、乙醇溶液混合，得混合溶液；

S2、使用pH调节剂将由步骤S1制得的混合溶液的pH调节至4-5,搅拌，得酸性溶液；

S3、将纳米氧化铝粉末原料加入由步骤S2制得的酸性溶液中，加热至50-70℃，搅拌；

S4、离心，清洗，干燥。

通过采用上述技术方案，使用硅烷偶联剂对纳米氧化铝进行改性，硅烷偶联剂中的活性基团氨基被接枝到纳米氧化铝表面，纳米氧化铝表面吸附的羟基被取代而减少，从而由氢键缔合导致的团聚现象减少，且改性后的纳米氧化铝表面包裹着一层有机物膜，形成较大的空间位阻，对纳米氧化铝的团聚起到了抑制作用。

可选的，所述碳纤维的制备步骤包括：

S1、将碳纤维原料浸泡在无水乙醇中，超声清洗，烘干至恒重；

S2、将步骤S1中烘干后的碳纤维浸泡在质量分数为60%-70%的浓硝酸中，在80-90℃条件下水浴加热85-95min；

S3、将步骤S2中加热后的碳纤维用水洗净；

S4、将步骤S3中处理后的碳纤维浸泡于6-8:1.5-2.5:0.7-1.3的无水乙醇、Si-69偶联剂、水的混合液中，在70-90℃条件下搅拌、用水清洗、干燥。

通过采用上述技术方案，对碳纤维进行改性，除去碳纤维表面的胶质，提高了碳纤维表面的粗糙度和活性，在混凝土中分散地更加均匀。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请中，膨胀石墨能够有效吸附月桂酸，制作复合相变材料，月桂酸具有较高的相变焓值及热稳定性，可有效控制混凝土的内部温度，防止裂缝的产生。

2.本申请中，纳米氧化铝能够填充混凝土内部的缝隙，提高混凝土的密实度，提高混凝土的抗裂性能。

具体实施方式

制备例

制备例1

本制备例所采用的纳米氧化铝原料粉末原料为纳米α-氧化铝颗粒，粒径为30-60nm,纯度为99.9%；硅烷偶联剂为KH-550；乙醇为95%乙醇，分析纯；pH调节剂为5mol/L的乙酸。

本制备例的改性纳米氧化铝的制备方法包括如下步骤：

S1、将0.2kg硅烷偶联剂KH-550溶于5L 95%乙醇溶液中，得混合溶液；

S2、使用5mol/L的乙酸将由步骤S1制得的混合溶液的pH调节至5,在35℃条件下搅拌2h，得酸性溶液；

S3、称取2.0kg纳米α-氧化铝颗粒加入由步骤S2制得的酸性溶液中，加热至60℃，继续搅拌4h；

S4、离心，并用95%乙醇溶液清洗，于70℃条件下真空干燥4h。

制备例2-3

制备例2-3的改性纳米氧化铝的制备方法参考制备例1，制备例1-3的各原料的用量如表1所示。

表1 制备例1-3中各原料的用量

制备例	纳米α-氧化铝颗粒/kg	硅烷偶联剂KH-550/kg	乙醇（体积分数）
				制备例1	3.0	0.2	95%
制备例2	2.0	0.1	85%
				制备例3	4.0	0.3	90%

制备例4

制备例4与制备例1的区别之处在于，步骤S3中，加热至50℃。

制备例5

制备例5与制备例1的区别之处在于，步骤S3中，加热至70℃。

制备例6

本制备例所采用的碳纤维原料为纳米碳纤维，纯度为99.9%；硅烷偶联剂为偶联剂Si-69。

本制备例的改性碳纤维的制备步骤包括：

S1、将5kg纳米碳纤维浸泡在15L无水乙醇中，超声清洗30min后，置于烘箱中于95℃条件下干燥至恒重；

S2、将步骤S1中干燥后的碳纤维浸泡在10L质量分数为65%的浓硝酸中，在85℃条件下水浴加热90min；

S3、将步骤S2中加热后的碳纤维用水洗净；

S4、称取7kg无水乙醇、2kg偶联剂Si-69及1kg水，常温下混合并搅拌30min，得无水乙醇、偶联剂Si-69、水的混合液；

S5、将步骤S3中处理后的碳纤维浸泡于步骤S4制得的混合液中，在80℃条件下搅拌3h后，用水清洗、干燥。

制备例7

制备例7-8的改性碳纤维的制备方法参考制备例6，制备例6-8的各原料的用量如表2所示。

表2 制备例6-8中各原料的用量

制备例	无水乙醇/kg（步骤S4）	偶联剂Si-69/kg	水/kg	浓硝酸（质量分数）
					制备例6	7	2	1	65%
制备例7	6	1.5	0.7	60%
					制备例8	8	2.5	1.3	70%

制备例9

制备例9与制备例6的区别之处在于，步骤S2中，在80℃条件下水浴加热85min；步骤S5中，在70℃条件下搅拌。

制备例10

制备例10与制备例6的区别在于，步骤S2中，在90℃条件下水浴加热95min；步骤S5中，在90℃条件下搅拌。

实施例

以下实施例中所使用的水泥型号为P042.5R；膨胀石墨的膨胀温度为900℃，膨胀倍数为150-400，碳含量为98.02%；月桂酸的纯度为99%；减水剂为聚羧酸高效减水剂；细骨料采用Ⅲ区天然细砂，细度模数为2.2，含泥量＜1.0％；粗骨料采用粒径为5-20mm连续级配的碎石。

实施例1

本实施例的抗裂混凝土由如下重量的原料制成：4.5kg水泥、12.5kg粗骨料、4.3kg细骨料、2.0kg水、0.12kg膨胀石墨、0.095kg改性α-纳米氧化铝、0.95kg月桂酸、0.02kg改性碳纤维、0.053kg磷酸二氢铝、0.95kg无水乙醇和0.08kg减水剂。

其中，改性纳米氧化铝由制备例1制得，改性碳纤维由制备例6制得。

本实施例的抗裂混凝土的制备方法包括如下步骤：

S1、制备月桂酸-氧化铝：

1）将0.095kg改性α-纳米氧化铝浸泡于0.95kg无水乙醇中，于超声波清洗仪中超声处理0.5h，使得纳米氧化铝分散在无水乙醇中，得混合物；

2）将0.95kg月桂酸加热熔融，得液态月桂酸；

3）将步骤1）中制得的混合物置于步骤2）中制得的液态月桂酸中，在100℃的水浴中加热搅拌4h，使得无水乙醇挥发，纳米α-氧化铝颗粒均匀分散在液态月桂酸中，得液态月桂酸-氧化铝；

S2、制备月桂酸-氧化铝/膨胀石墨复合相变材料：

称取0.12kg膨胀石墨，将步骤S1中制得的液态月桂酸-氧化铝与膨胀石墨混合，搅拌，使得膨胀石墨与液态月桂酸-氧化铝充分混合，冷却至室温，然后置于50℃的真空干燥箱中干燥至恒重，即得月桂酸-氧化铝/膨胀石墨复合相变材料；

S3、将4.5kg水泥、12.5kg粗骨料和4.3kg细骨料混合，制得粉料；

S4、向2.0kg水中加入步骤S3制得的粉料、步骤S2制得的月桂酸-氧化铝/膨胀石墨复合相变材料和0.053kg磷酸二氢铝，搅拌，即得。

实施例2-12

实施例2-12的制备方法参考实施例1，实施例1-12的各原料的用量如表3所示。

表3 实施例1-12的各原料的用量

实施例	水泥/kg	粗骨料/kg	细骨料/kg	减水剂/kg	水/kg	膨胀石墨/kg	改性纳米氧化铝/kg	月桂酸/kg	改性碳纤维/kg	磷酸二氢铝/kg	无水乙醇/kg
												实施例1	4.5	12.5	4.3	0.08	2	0.12	0.095	0.95	0.02	0.053	0.95
实施例2	4	12	4	0.06	1.5	0.12	0.095	0.95	0.02	0.053	0.95
												实施例3	5	13	4.6	0.10	2.5	0.12	0.095	0.95	0.02	0.053	0.95
实施例4	4.5	12.5	4.3	0.08	2	0.11	0.09	0.89	0.02	0.053	0.9
												实施例5	4.5	12.5	4.3	0.08	2	0.13	0.1	1	0.02	0.053	1
实施例6	4.5	12.5	4.3	0.08	2	0.12	0.095	0.95	0.01	0.053	0.95
												实施例7	4.5	12.5	4.3	0.08	2	0.12	0.095	0.95	0.04	0.053	0.95
实施例8	4.5	12.5	4.3	0.08	2	0.12	0.095	0.95	0	0.053	0.95
												实施例9	4.5	12.5	4.3	0.08	2	0.12	0.095	0.95	0.02	0.048	0.95
实施例10	4.5	12.5	4.3	0.08	2	0.12	0.095	0.95	0.02	0.058	0.95
												实施例11	4.5	12.5	4.3	0.08	2	0.12	0.095	0.95	0.02	0	0.95
实施例12	4.5	12.5	4.3	0.08	2	0.12	0.095	0.95	0	0	0.95

实施例13-16

实施例13-16与实施例1的区别之处在于，实施例13-16分别采用由制备例2-5制备出的改性纳米氧化铝。

实施例17-20

实施例17-20与实施例1的区别之处在于，实施例17-20分别采用由制备例7-10制备出的改性碳纤维。

对比例

对比例1

对比例1与实施例12的区别之处在于，对比例1不加入膨胀石墨、改性纳米氧化铝、月桂酸，改性碳纤维和磷酸二氢铝。

对比例1的抗裂混凝土由如下重量的原料制成：4.5kg水泥、12.5kg粗骨料、4.3kg细骨料、2.0kg水和0.08kg减水剂。

对比例1的抗裂混凝土的制备方法包括如下步骤：

S1、将4.5kg水泥、12.5kg粗骨料和4.3kg细骨料混合，制得粉料；

S2、向2.0kg水中加入步骤S1制得的粉料和0.08kg减水剂，搅拌，即得。

对比例2

对比例2与实施例12的区别之处在于，对比例2不加入月桂酸和膨胀石墨。

对比例2的抗裂混凝土由如下重量的原料制成：4.5kg水泥、12.5kg粗骨料、4.3kg细骨料、2.0kg水、0.095kg改性纳米氧化铝和0.08kg减水剂。

其中，改性纳米氧化铝由制备例1制得，改性碳纤维由制备例6制得。

对比例2的抗裂混凝土的制备方法包括如下步骤：

S1、将4.5kg水泥、12.5kg粗骨料和4.3kg细骨料混合，制得粉料；

S2、向2.0kg水中加入改性纳米氧化铝、减水剂和步骤S1制得的粉料，搅拌，即得。

对比例3

对比例3与实施例1的区别之处在于，所使用的纳米氧化铝为普通的未经改性的纳米α-氧化铝，粒径为30-60nm。

性能检测

参照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》，将实施例1-21和对比例1-2制得的混凝土产品制作成若干边长为150mm的标准试块，进行养护后，进行抗压强度和劈裂抗拉强度测试。

1、抗压强度：参照GB/T50081-2016《普通混凝土力学性能试验方法标准》对实施例1-21和对比例1-2制备出的混凝土进行检测，实验结果如表4所示。

2、劈裂抗拉强度：参照GB/T50081-2016《普通混凝土力学性能试验方法标准》对实施例1-21和对比例1-2制备出的混凝土进行检测，实验结果如表4所示。

3.温度应力试验：试验过程中，试件处于半保温绝热状态，试件尺寸为120mm*120mm*1200mm，混凝土试件的两端由两个夹头夹紧，一端固定，另一端与步进电机相连，当试件变形超过±0.5μm时，位移控制系统运行，始终保持试件的变形在±0.5μm内，以保证试件试验过程中约束程度为100％。试件在试验过程中，温度先升高再下降，试件先膨胀然后收缩。收缩过程中，试件由于约束而产生拉应力，当拉应力大于其自身的抗拉强度时，试件被拉断，试验结束。记录试验过程中的温升，试验结果如表5所示

表4 抗压强度和劈裂抗拉强度检测结果

样品编号	抗压强度(MPa)	劈裂抗拉强度(MPa)	温升(℃)
				实施例1	45.3	4.68	11.2
实施例2	44.6	4.65	12.1
				实施例3	45.1	4.57	12.3
实施例4	45.3	4.35	13.5
				实施例5	44.8	4.26	13.8
实施例6	45.2	4.18	11.8
				实施例7	44.6	4.23	11.7
实施例8	42.3	3.31	11.9
				实施例9	44.5	3.56	11.8
实施例10	44.7	3.48	11.6
				实施例11	42.6	3.16	11.6
实施例12	41.5	2.97	11.8
				实施例13	44.8	4.51	11.6
实施例14	44.6	4.43	11.7
				实施例15	43.9	4.39	11.8
实施例16	44.2	4.42	11.9
				实施例17	44.7	4.35	11.7
实施例18	45.0	4.39	11.9
				实施例19	44.3	4.29	11.6
实施例20	44.6	4.35	11.8
				对比例1	37.6	1.56	29.5
对比例2	40.3	2.68	20.6
				对比例3	44.1	4.49	12.5

结合实施例1-20、对比例1和表4，由实施例1-20制备出的混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度均优于由对比例1制备出的混凝土，由实施例1-20制备出的混凝土的温升也较对比例1制备出的混凝土的温升低。劈裂抗拉强度越大，混凝土产品的抗裂性能越好；温升越低，混凝土产品的抗裂性能越好。因此实施例1-20制备出的混凝土的抗裂性能优于对比例1制备出的混凝土，其中，由实施例1制备出的混凝土的抗裂性能最佳。

结合实施例1-3和表4，混凝土原料中水泥、粗骨料、细骨料、减水剂和水的配比发生变化，制备出的混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度变化不明显，实施例1的温升较实施例2-3低，但变化不明显。

结合实施例1、实施例4-5和表4，混凝土原料中膨胀石墨、改性纳米氧化铝、月桂酸的配比发生变化，当使用0.12kg膨胀石墨、0.095kg改性纳米氧化铝、0.95kg月桂酸时，制备出的混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度均最佳，温升变化也最低，降低混凝土水化热的效果最佳。

结合实施例1、实施例6-8和表4，混凝土原料中改性碳纤维的用量发生变化，添加改性碳纤维后制备出的混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度均优于未添加改性碳纤维制备出的混凝土，温升无明显变化，当使用0.02kg的改性碳纤维时，制备出的混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度均最佳。

结合实施例1、实施例9-11和表4，混凝土原料中磷酸二氢铝的用量发生变化，添加磷酸二氢铝制备出的混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度均优于未添加磷酸二氢铝制备出的混凝土，温升无明显变化，当使用0.053kg的磷酸二氢铝时，制备出的混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度均最佳。

结合实施例1、实施例8、实施例11-12和表4，由实施例12（未添加改性碳纤维和磷酸二氢铝）制备出的混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度均最低，由实施例1、实施例8、实施例11-12制备出的混凝土温升无明显变化。

结合实施例1、实施例13-20和表4，使用由制备例1制备出的改性纳米氧化铝和由制备例6制备出的改性碳纤维制备出的混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度均最佳，温升无明显变化。

结合实施例1、对比例3和表4，由实施例1（使用改性纳米氧化铝）制备出的混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度均优于由对比例3（使用未改性纳米氧化铝）制备出的混凝土，由实施例1（使用改性纳米氧化铝）制备出的混凝土的温升较低于由对比例3（使用未改性纳米氧化铝）制备出的混凝土，说明经改性后的纳米氧化铝对降低混凝土的水化热有一定效果，对增强混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度有明显效果。

结合实施例12和对比例1-2和表4，实施例12（添加膨胀石墨、改性纳米氧化铝和月桂酸）制备出的混凝土的温升明显低于由对比例2（添加改性纳米氧化铝、未添加膨胀石墨、月桂酸）和对比例1（未添加膨胀石墨、改性纳米氧化铝和月桂酸）制备出的混凝土，对比例2制备出的混凝土的温升较低于对比例1制备出的混凝土，说明由月桂酸和膨胀石墨制备而得的复合相变材料对降低混凝土水化热具有显著作用，引入的改性纳米氧化铝也起到一定降低混凝土水化热的作用，从而有助于减少混凝土裂缝的产生；

实施例12制备出的混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度与对比例2制备出的混凝土无明显变化，对比例2制备出的混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度较优于由对比例1制备出的混凝土，说明由改性纳米氧化铝一定程度上有助于提高混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度。

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 (6)

1.一种抗裂混凝土，其特征在于，包括以下重量份的混凝土原料：水泥400-500份、粗骨料1200-1300份、细骨料400-460份、水150-250份、膨胀石墨11-13份、改性纳米氧化铝9-10份、月桂酸89-100份、无水乙醇90-100份和减水剂6-10份；

所述混凝土原料还包括1-4重量份的改性碳纤维,所述改性碳纤维主要由碳纤维原料经无水乙醇、质量分数为60%-70%的浓硝酸和硅烷偶联剂处理制得，其中所述碳纤维原料与所述硅烷偶联剂的重量比为(12-16):(3-5)；

所述混凝土原料还包括4.8-5.8份磷酸二氢铝；

所述抗裂混凝土的制备方法包括以下步骤：

S1、制备月桂酸-氧化铝：

1）将改性纳米氧化铝置于无水乙醇中，超声处理，使得纳米氧化铝分散在无水乙醇中，得混合物；

2）将月桂酸加热熔融，得液态月桂酸；

3）将步骤1）中制得的混合物与步骤2）中制得的液态月桂酸混合，搅拌，得液态月桂酸-氧化铝；

S2、制备月桂酸-氧化铝/膨胀石墨复合相变材料：将步骤S1中制得的液态混合物与膨胀石墨混合，冷却，干燥至恒重；

S3、将水泥、粗骨料和细骨料混合，制得粉料；

S4、向水中加入步骤S3制得的粉料、步骤S2制得的月桂酸-氧化铝/膨胀石墨、减水剂、改性碳纤维和磷酸二氢铝，搅拌，即得。

2.据权利要求1所述的一种抗裂混凝土，其特征在于，所述改性纳米氧化铝主要由纳米氧化铝粉末原料经85%-95%的乙醇溶液、pH调节剂和硅烷偶联剂处理制得，其中所述纳米氧化铝粉末原料与所述硅烷偶联剂的重量比为(20-40):(1-3)。

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pH调节剂为乙酸。

4.根据权利要求1所述的一种抗裂混凝土，其特征在于，所述硅烷偶联剂为偶联剂Si-69。

5.根据权利要求2所述的一种抗裂混凝土，其特征在于，所述改性纳米氧化铝的制备步骤包括：

S1、将硅烷偶联剂、乙醇溶液混合，得混合溶液；

S2、使用pH调节剂将由步骤S1制得的混合溶液的pH调节至4-5,搅拌，得酸性溶液；

S3、将纳米氧化铝粉末原料加入由步骤S2制得的酸性溶液中，加热至50-70℃，搅拌；

S4、离心，清洗，干燥。

6.根据权利要求1所述的一种抗裂混凝土，其特征在于，所述改性碳纤维的制备步骤包括：

S1、将碳纤维原料浸泡在无水乙醇中，超声清洗，烘干至恒重；

S2、将步骤S1中烘干后的碳纤维浸泡在质量分数为60%-70%的浓硝酸中，在80-90℃条件下水浴加热85-95min；

S3、将步骤S2中加热后的碳纤维用水洗净；

S4、将步骤S3中处理后的碳纤维浸泡于6-8:1.5-2.5:0.7-1.3的无水乙醇、Si-69偶联剂、水的混合液中，在70-90℃条件下搅拌、用水清洗、干燥。