CN115611574B - 一种自密实抗离析混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及混凝土领域，具体公开了一种自密实抗离析混凝土及其制备方法；混凝土包含以下重量份的原料制成：水泥220‑280份、粉煤灰45‑70份、矿粉60‑85份、硅灰5‑15份、改性骨料1400‑1650份、外加剂4.0‑5.5份、水158‑174份、填料6‑15份；改性骨料由骨料表面包覆疏水纤维制得；其制备方法为：称取水泥、粉煤灰、矿粉、硅灰混合搅拌均匀，制得初混料；称取改性骨料、填料添加到初混料中混合搅拌均匀，制得混合料；称取外加剂、水添加到混合料中混合搅拌均匀，制得拌和料；拌和料经浇筑、养护，制得成品混凝土；使混凝土具有泵送时具有较好流动性，泵送后混凝土物料之间具有较好的粘结效果的优点。

Description

一种自密实抗离析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，它涉及一种自密实抗离析混凝土及其制备方法。

背景技术

自密实混凝土是指在自身重力作用下，能够流动、密实，即使存在致密钢筋网络结构也能完全填充，具有良好的均质性，并且不需要额外振捣混凝土，在混凝土施工领域具有较为便捷的优点。

自密实混凝土在自密实的同时需要具有良好的流动性、抗离析性和填充性，在混凝土泵送时，若混凝土具有较好的流动性，虽然容易泵送出料，但是容易使混凝土固化过程中内部物料之间的粘结受到影响，从而容易使混凝土产生离析；若混凝土浇筑时物料之间具有较好的粘结效果，虽然能够尽量避免粗骨料和砂浆分层，但是过于粘稠容易影响泵送效果，并且物料之间的流动性较差，容易使混凝土内部结构产生较多的孔隙。

因此，如何制得一种泵送时具有较好流动性，泵送后混凝土物料之间具有较好的粘结效果的自密实混凝土。

发明内容

为了制得一种泵送时具有较好流动性，泵送后混凝土物料之间具有较好的粘结效果的自密实混凝土，本申请提供一种自密实抗离析混凝土及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种自密实抗离析混凝土，采用如下的技术方案：

一种自密实抗离析混凝土，包含以下重量份的原料制成：水泥220-280份、粉煤灰45-70份、矿粉60-85份、硅灰5-15份、改性骨料1400-1650份、外加剂4.0-5.5份、水158-174份、填料5-20份；改性骨料由骨料表面依次包覆疏水纤维制得。

通过采用上述技术方案，水泥、粉煤灰、矿粉、硅灰、骨料、疏水纤维相配合，混凝土拌和过程中，疏水纤维使得改性骨料表面不易附着过多的水分，使得混凝土具有较好的流动性，保证泵送效果；而随着混凝土浇筑后水化的进行，水分大部分被水泥粒子所吸附，并且疏水纤维利用其纤维网络结构能够增加骨料与水泥砂浆之间的粘结效果，从而提高混凝土内部结构密实度，减少混凝土内部结构孔隙，使得混凝土具有自密实、抗离析的优点。

优选的，所述疏水纤维采用如下方法制备而成：

Ⅰ称取竹纤维置于乙基纤维素乙醇溶液中浸泡搅拌，静置吸附后取出竹纤维，制得吸附竹纤维，吸附竹纤维置于水中浸泡，经蒸馏至乙醇全部挥发，制得改性竹纤维；

Ⅱ改性竹纤维表面均匀喷涂熔融石蜡，再添加改性聚酰亚胺纤维，改性竹纤维、熔融石蜡、改性聚酰亚胺纤维的重量比为1:0.2-0.5:1-3，混合均匀后干燥，制得成品疏水纤维。

通过采用上述技术方案，竹纤维置于乙基纤维素乙醇溶液中浸泡后，利用竹纤维的吸附性，便于使竹纤维内部孔隙负载乙基纤维素乙醇溶液；由于乙基纤维素溶于醇而不溶于水，吸附竹纤维在水中浸泡后配合蒸馏的操作，使溶解的乙基纤维素逐渐凝固成乙基纤维素颗粒，乙基纤维素颗粒稳定的附着在竹纤维孔隙端口；然后在熔融石蜡的润滑作用下，尽量避免竹纤维表面突出的乙基纤维素颗粒在混凝土泵送过程中，影响混凝土的流动性。

改性竹纤维、熔融石蜡、改性聚酰亚胺纤维相配合，利用改性竹纤维、改性聚酰亚胺纤维较好的柔性，配合熔融石蜡的粘结作用下，使得改性竹纤维和改性聚酰亚胺纤维缠绕折叠，利用熔融石蜡对改性竹纤维的包覆作用，避免混凝土拌和过程中，竹纤维吸收拌和水，并配合聚酰亚胺纤维丝和竹纤维丝对水分的导流、引流作用，进一步提高混凝土流动性，便于泵送；在混凝土水化过程中，随着水化反应的进行，混凝土内部温度逐渐升高，使得熔融石蜡再一次融化，暴露出乙基纤维素颗粒，配合改性竹纤维和改性聚酰亚胺纤维形成的网络结构，进一步提高疏水纤维与混凝土中砂浆的粘结性能，从而提高改性骨料与砂浆的粘结性能，使混凝土内部结构具有较好的致密度，从而使自密实混凝土具有较好的机械强度。

优选的，所述改性聚酰亚胺纤维采用如下方法制备而成：

在聚酰亚胺纤维表面均匀喷涂海藻酸钠溶液，然后均匀喷涂包膜活性炭，聚酰亚胺纤维、海藻酸钠溶液、包膜活性炭质量比为1:0.1-0.34:1-2，经干燥，制得成品改性聚酰亚胺纤维。

通过采用上述技术方案，聚酰亚胺纤维、海藻酸钠溶液、包膜活性炭相配合，在混凝土水化过程中，随着温度逐渐升高，石蜡再次热熔，配合海藻酸钠中羧基与砂浆之间的粘结作用，进一步提高疏水纤维与砂浆之间的粘结效果，从而提高改性骨料与砂浆之间的粘结致密度，减少混凝土内部孔隙，使自密实混凝土具有较高的机械强度。

改性聚酰亚胺纤维、改性竹纤维相配合，利用改性聚酰亚胺纤维表面羧基对水分的吸引作用，配合改性竹纤维较大的比表面积，在混凝土固化过程中，能够尽量避免离析现象发生，从而使混凝土具有较好的抗离析效果。

优选的，所述海藻酸钠溶液由质量比为1:0.2-0.6:95-120的海藻酸钠、聚谷氨酸和水组成。

通过采用上述技术方案，海藻酸钠、聚谷氨酸、水相配合，利用海藻酸钠中羧基配合聚谷氨酸中氨基和羧基，不仅能够提高海藻酸钠溶液的粘结性，便于改性聚酰亚胺纤维较为稳定粘附在改性竹纤维表面形成网络结构，而且利用海藻酸钠溶液干燥后自身也可形成网络连接结构，不仅便于改性骨料与砂浆相粘结，而且能够促进混凝土中游离水的迁移，使成品混凝土具有较好的自密实和抗离析效果。

优选的，所述包膜活性炭采用如下方法制备而成：

称取活性炭置于无水乙醇中浸泡吸附，制得负载活性炭，在负载活性炭表面均匀喷涂蜂蜡熔融液，负载活性炭与蜂蜡熔融液的质量比为1:0.25-0.45，经干燥，制得成品包膜活性炭。

通过采用上述技术方案，活性炭、无水乙醇、蜂蜡熔融液、海藻酸钠溶液、改性竹纤维相配合，在混凝土拌和泵送过程中，利用疏水纤维赋予骨料较好的疏水性，使得骨料不易吸收水分，并且配合疏水纤维表面的石蜡对改性竹纤维表面的纤维素颗粒进行润滑阻隔，从而尽量避免拌和过程中改性骨料较大的比表面积对拌和料流动性产生影响，并且降低改性骨料与拌和料的粘性，从而使混凝土泵送过程中具有较好的流动性。

在混凝土水化过程中，随着温度的升高，逐渐达到石蜡、蜂蜡的熔点，石蜡热熔后，不仅暴露出改性竹纤维表面的乙基纤维素颗粒，而且热熔后的石蜡在海藻酸钠溶液形成的网络结构中分散，并润滑网络结构的通道；随后蜂蜡热熔，使得活性炭孔隙中吸附的无水乙醇逐渐释放，无水乙醇在海藻酸钠网络结构的导流作用下，逐渐与改性竹纤维表面的乙基纤维素颗粒相接触，从而使得乙基纤维素颗粒逐渐吸收无水乙醇而逐渐溶解，粘结性增加，同时乙醇具有吸湿性，逐渐溶解的乙基纤维素微粒配合竹纤维对游离水的吸引作用，进一步降低混凝土中游离水含量，并且利用逐渐溶解的乙基纤维素微粒的粘性，进一步提高改性骨料与砂浆的粘结效果，促进混凝土自密实的同时，尽量减小混凝土内部结构孔隙，从而使自密实混凝土具有较好的抗离析性和较高的机械强度。

优选的，所述填料由质量比为1:0.2-0.5的二氧化硅颗粒和EVA颗粒组成。

通过采用上述技术方案，二氧化硅颗粒、EVA颗粒相配合，利用二氧化硅颗粒和EVA颗粒随水分较好的流动性，便于在混凝土内部结构中迁移，并且束缚水分，尽量避免混凝土离析，从而使混凝土具有较好的抗离析性；并且随着混凝土水化反应的进行，改性骨料中的石蜡初步热熔、然后蜂蜡热熔，最后EVA颗粒也可软化热熔，从而在混凝土水化的不同阶段提高改性骨料与砂浆的粘结性能，进一步阻止混凝土发生离析的现象；同时石蜡、蜂蜡、EVA颗粒热熔后均具有较好的粘性，能够进一步提高混凝土内部结构致密度，从而尽量减少混凝土内部结构孔隙，使成品混凝土具有较高的机械强度。

优选的，所述骨料由重量比为1:0.5-1的碎石和河砂组成。

通过采用上述技术方案，碎石与河砂相配合，能够提高混凝土的机械强度。

优选的，所述水泥为普通硅酸盐水泥。

通过采用上述技术方案，普通硅酸盐水泥制备的混凝土具有较好的密实度。

优选的，所述外加剂由质量比为1:0.05-0.1的萘系高效减水剂和三聚磷酸钠组成。

通过采用上述技术方案，萘系高效减水剂、三聚磷酸钠、海藻酸钠相配合，利用萘系高效减水剂中的磺酸基海藻酸钠中羧基相配合，能够进一步保证混凝土的减水性，并且三聚磷酸钠能够与胶凝材料中的钙离子形成络合物，而海藻酸钠利用其羧基也能够与胶凝材料形成络合物，从而保证混凝土减水效果的同时使混凝土具有较好的抗离析作用以及较高的机械强度。

第二方面，本申请提供一种自密实抗离析混凝土的制备方法，采用如下的技术方案：

一种自密实抗离析混凝土的制备方法，包括以下步骤：

S1、称取水泥、粉煤灰、矿粉、硅灰混合搅拌均匀，制得初混料；

S2、称取改性骨料、填料添加到初混料中混合搅拌均匀，制得混合料；

S3、称取外加剂、水添加到混合料中混合搅拌均匀，制得拌和料；

S4、拌和料经浇筑、养护，制得成品混凝土。

通过采用上述技术方案，使成品混凝土具有自密实、抗离析的优点，并且具有较高的机械强度。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、水泥、粉煤灰、矿粉、硅灰、骨料、疏水纤维相配合，混凝土拌和过程中，疏水纤维使得改性骨料表面不易附着过多的水分，使得混凝土具有较好的流动性，保证泵送效果；而随着混凝土浇筑后水化的进行，水分大部分被水泥粒子所吸附，并且疏水纤维利用其纤维网络结构能够增加骨料与水泥砂浆之间的粘结效果，从而提高混凝土内部结构密实度，减少混凝土内部结构孔隙，使得混凝土具有自密实、抗离析的优点。

2、在混凝土水化过程中，随着温度的升高，石蜡、蜂蜡逐渐热熔，暴露出改性竹纤维表面的乙基纤维素颗粒与活性炭孔隙中吸附的无水乙醇相接触，乙基纤维素颗粒逐渐吸收无水乙醇而逐渐溶解，利用无水乙醇的吸湿性配合竹纤维的吸湿作用，进一步降低混凝土中游离水含量，并且利用逐渐溶解的乙基纤维素微粒的粘性，进一步提高改性骨料与砂浆的粘结效果，促进混凝土自密实的同时，尽量减小混凝土内部结构孔隙，从而使自密实混凝土具有较好的抗离析性和较高的机械强度。

3、二氧化硅颗粒、EVA颗粒、石蜡、蜂蜡相配合，在混凝土水化的不同阶段石蜡、蜂蜡、EVA颗粒逐渐热熔，提高改性骨料与砂浆的粘结性能，配合二氧化硅颗粒的填充作用，进一步阻止混凝土发生离析的现象；同时能够提高混凝土内部结构致密度，减少混凝土内部结构孔隙，使成品混凝土具有较高的机械强度。

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。

包膜活性炭的制备例

制备例1：包膜活性炭采用如下方法制备而成：

称取活性炭置于无水乙醇中浸泡吸附，活性炭为粒径40目的多开孔活性炭，无水乙醇质量分数为99％，制得负载活性炭；

称取蜂蜡加热熔融制得蜂蜡熔融液；

在1kg负载活性炭表面均匀喷涂0.35kg蜂蜡熔融液，经干燥，制得成品包膜活性炭。

制备例2：本制备例与制备例1的不同之处在于：

在1kg负载活性炭表面均匀喷涂0.25kg蜂蜡熔融液，经干燥，制得成品包膜活性炭。

制备例3：本制备例与制备例1的不同之处在于：

在1kg负载活性炭表面均匀喷涂0.45kg蜂蜡熔融液，经干燥，制得成品包膜活性炭。

改性聚酰亚胺纤维的制备例

制备例4：改性聚酰亚胺纤维采用如下方法制备而成：

称取1kg海藻酸钠、0.4kg聚谷氨酸和110kg水混合搅拌均匀，聚谷氨酸为γ-聚谷氨酸，制得海藻酸钠溶液；

在1kg聚酰亚胺纤维表面均匀喷涂0.26kg海藻酸钠溶液，然后均匀喷涂1.5kg制备例1制备的包膜活性炭，聚酰亚胺纤维长度为5mm，经干燥，制得成品改性聚酰亚胺纤维。

制备例5：改性聚酰亚胺纤维采用如下方法制备而成：

称取1kg海藻酸钠、0.2kg聚谷氨酸和95kg水混合搅拌均匀，聚谷氨酸为γ-聚谷氨酸，制得海藻酸钠溶液；

在1kg聚酰亚胺纤维表面均匀喷涂0.1kg海藻酸钠溶液，然后均匀喷涂1kg制备例2制备的包膜活性炭，聚酰亚胺纤维长度为5mm，经干燥，制得成品改性聚酰亚胺纤维。

制备例6：改性聚酰亚胺纤维采用如下方法制备而成：

称取1kg海藻酸钠、0.6kg聚谷氨酸和120kg水混合搅拌均匀，聚谷氨酸为γ-聚谷氨酸，制得海藻酸钠溶液；

在1kg聚酰亚胺纤维表面均匀喷涂0.34kg海藻酸钠溶液，然后均匀喷涂2kg制备例3制备的包膜活性炭，聚酰亚胺纤维长度为5mm，经干燥，制得成品改性聚酰亚胺纤维。

疏水纤维的制备例

制备例7：疏水纤维采用如下方法制备而成：

Ⅰ称取1kg竹纤维置于10kg乙基纤维素乙醇溶液中浸泡，在60r/min的转速下搅拌3min，然后静置吸附10min后取出竹纤维，竹纤维长度为5mm，乙基纤维素乙醇溶液的质量分数为1％，乙醇为质量分数99％的无水乙醇，制得吸附竹纤维；吸附竹纤维置于10kg水中浸泡，经蒸馏至乙醇全部挥发，制得改性竹纤维；

Ⅱ称取石蜡加热熔融，制得熔融石蜡；然后在1kg改性竹纤维表面均匀喷涂0.35kg熔融石蜡，再添加2kg制备例4制备的改性聚酰亚胺纤维，改性聚酰亚胺纤维的添加速度为5g/s，添加过程中，改性竹纤维在60r/min的转速下不断搅拌，混合均匀后干燥，制得成品疏水纤维。

制备例8：本制备例与制备例7的不同之处在于：

Ⅱ称取石蜡加热熔融，制得熔融石蜡；然后在1kg改性竹纤维表面均匀喷涂0.2kg熔融石蜡，再添加1kg制备例5制备的改性聚酰亚胺纤维，改性聚酰亚胺纤维的添加速度为5g/s，添加过程中，改性竹纤维在60r/min的转速下不断搅拌，混合均匀后干燥，制得成品疏水纤维。

制备例9：本制备例与制备例7的不同之处在于：

Ⅱ称取石蜡加热熔融，制得熔融石蜡；然后在1kg改性竹纤维表面均匀喷涂0.5kg熔融石蜡，再添加3kg制备例6制备的改性聚酰亚胺纤维，改性聚酰亚胺纤维的添加速度为5g/s，添加过程中，改性竹纤维在60r/min的转速下不断搅拌，混合均匀后干燥，制得成品疏水纤维。

改性骨料的制备例

制备例10：改性骨料采用如下方法制备而成：

称取100kg骨料置于150kg质量分数0.5％的羟甲基纤维素钠溶液中浸泡分散3min，骨料由重量比为1:0.75的碎石和河砂组成，碎石的粒径为5-20mm的连续配级，含泥量<1％，河砂的表观密度为2660kg/m³，细度模数为2.5，含泥量<1.0％；羟甲基纤维素钠溶液为羟甲基纤维素钠水溶液，然后取出骨料，在骨料表面均匀喷涂5kg制备例7制备的疏水纤维，经干燥，制得成品改性骨料。

制备例11：本制备例与制备例10的不同之处在于：

疏水纤维选用制备例8制备的疏水纤维。

制备例12：本制备例与制备例10的不同之处在于：

疏水纤维选用制备例9制备的疏水纤维。

实施例

实施例1：一种自密实抗离析混凝土：

水泥255kg、粉煤灰58kg、矿粉72kg、硅灰10kg、改性骨料1580kg、外加剂4.8kg、水166kg、填料10.8kg；改性骨料选用制备例10制备的改性骨料；水泥为P.O42.5的普通硅酸盐水泥；粉煤灰烧失量<4.5％，需水量比<96％，含水量<0.2％；矿粉为S95级矿渣粉，密度为2.8g/cm³，比表面积为420m²/kg，含水量<0.2％；硅灰为SF93，硅灰中的二氧化硅含量≥86％，平均粒径0.1-0.2μm，含水率<3％，烧失量<5％，比表面积≥15000m²/kg；外加剂由质量比为1:0.08的萘系高效减水剂和三聚磷酸钠组成；填料由质量比为1:0.35的二氧化硅颗粒和EVA颗粒组成，二氧化硅颗粒粒径为100目，EVA颗粒粒径为100目；

制备方法如下：

S1、称取水泥、粉煤灰、矿粉、硅灰混合搅拌均匀，制得初混料；

S2、称取改性骨料、填料添加到初混料中混合搅拌均匀，制得混合料；

S3、称取外加剂、水添加到混合料中混合搅拌均匀，制得拌和料；

S4、拌和料经浇筑、养护，制得成品混凝土。

实施例2：本实施例与实施例1的不同之处在于：

水泥220kg、粉煤灰45kg、矿粉60kg、硅灰5kg、改性骨料1400kg、外加剂4.0kg、水158kg、填料6kg；改性骨料选用制备例11制备的改性骨料；外加剂由质量比为1:0.05的萘系高效减水剂和三聚磷酸钠组成；填料由质量比为1:0.2的二氧化硅颗粒和EVA颗粒组成。

实施例3：本实施例与实施例1的不同之处在于：

水泥280kg、粉煤灰70kg、矿粉85kg、硅灰15kg、改性骨料1650kg、外加剂5.5kg、水174kg、填料15kg；改性骨料选用制备例12制备的改性骨料；外加剂由质量比为1:0.1的萘系高效减水剂和三聚磷酸钠组成；填料由质量比为1:0.5的二氧化硅颗粒和EVA颗粒组成。

实施例4：本实施例与实施例1的不同之处在于：

疏水纤维制备过程中，原料中以同等质量的羟甲基纤维素钠水溶液替换乙基纤维素乙醇溶液，羟甲基纤维素钠水溶液的质量分数为1％。

实施例5：本实施例与实施例1的不同之处在于：

疏水纤维制备过程中：Ⅰ称取1kg竹纤维置于10kg乙基纤维素乙醇溶液中浸泡，在60r/min的转速下搅拌3min，然后静置吸附10min后取出竹纤维，竹纤维长度为5mm，乙基纤维素乙醇溶液的质量分数为1％，乙醇为质量分数99％的无水乙醇，制得改性竹纤维。

实施例6：本实施例与实施例1的不同之处在于：

疏水纤维制备过程中，原料中以同等质量的聚丙烯纤维替换改性竹纤维，聚丙烯纤维的长度为3mm。

实施例7：本实施例与实施例1的不同之处在于：

疏水纤维制备过程中，原料中未添加熔融石蜡。

实施例8：本实施例与实施例1的不同之处在于：

疏水纤维制备过程中，原料中以同等质量的聚丙烯纤维替换改性聚酰亚胺纤维，聚丙烯纤维长度为3mm。

实施例9：本实施例与实施例1的不同之处在于：

改性聚酰亚胺纤维制备过程中，原料中以同等质量的活性炭替换包膜活性炭。

实施例10：本实施例与实施例1的不同之处在于：

包膜活性炭制备过程中，原料中以同等质量的水替换无水乙醇。

实施例11：本实施例与实施例1的不同之处在于：

包膜活性炭制备过程中，原料中以同等质量的聚乙烯醇水溶液替换蜂蜡熔融液，聚乙烯醇水溶液的质量分数为2％。

实施例12：本实施例与实施例1的不同之处在于：

海藻酸钠溶液原料中未添加聚谷氨酸。

对比例

对比例1：本对比例与实施例1的不同之处在于：

原料中以同等质量的骨料替换改性骨料。

对比例2：本对比例与实施例1的不同之处在于：

原料中未添加填料。

性能检测试验

1、坍落度检测

分别采用实施例1-12以及对比例1-2的制备方法制备成品混凝土，参考JGJ/T283-2012自密实混凝土应用技术规程，检测成品自密实混凝土的坍落度，记录数据，以此反应流动性。

2、阻滞率检测

分别采用实施例1-12以及对比例1-2的制备方法制备成品混凝土，参考JGJ/T283-2012自密实混凝土应用技术规程，检测成品自密实混凝土的阻滞率，L型仪试验的阻滞率H2/H1(H2表示混凝土在L型仪后槽远端的高度，H1表示混凝土在L型仪后槽近端的高度)指标反映间隙通过性和抗离析性)，记录数据。

3、机械强度检测

分别采用实施例1-12以及对比例1-2的制备方法制备成品混凝土，参考GB/T50081-2019混凝土物理力学心梗试验方法标准，检测成品混凝土28d的抗压强度，记录数据。

表1性能测试表

项目	坍落度/mm	L型仪H2/H1	抗压强度/MPa
				实施例1	255	0.90	45.6
实施例2	248	0.88	45.0
				实施例3	259	0.91	46.0
实施例4	253	0.89	43.5
				实施例5	254	0.90	43.8
实施例6	251	0.88	44.2
				实施例7	224	0.82	41.3
实施例8	248	0.87	44.0
				实施例9	219	0.80	40.5
实施例10	250	0.81	40.7
				实施例11	253	0.89	42.6
实施例12	254	0.89	43.7
				对比例1	210	0.75	37.8
对比例2	245	0.84	40.3

结合实施例1-3并结合表1可以看出，本申请制备的混凝土坍落度性能优异，说明拌和料流动性较好，并且抗离析性能优异，同时具有较好的机械强度。

结合实施例1和实施例4-12并结合表1可以看出，实施例4疏水纤维制备过程中，原料中以同等质量的羟甲基纤维素钠水溶液替换乙基纤维素乙醇溶液，相比于实施例1，实施例4制备的混凝土坍落度小于实施例1，L型仪H2/H1数值小于实施例1，抗压强度小于实施例1；说明羟甲基纤维素钠溶液虽然也能形成粘结包覆作用，但是无法在混凝土水化后期对游离水产生吸引、吸收作用，从而使前提流动性较好的混凝土容易产生离析问题，并且影响混凝土的机械强度。

实施例5疏水纤维制备过程中，未经水浸泡及蒸馏处理，相比于实施例1，实施例5制备的混凝土坍落度小于实施例1，抗压强度小于实施例1；说明乙基纤维素溶于醇但是不溶于水，蒸馏后，乙基纤维素乙醇溶液逐渐形成乙基纤维素颗粒附着在竹纤维表面，不仅对竹纤维孔隙产生封堵作用，而且在混凝土水化后期，石蜡的热熔使得乙基纤维素颗粒逐渐暴露，配合包膜活性炭内的无水乙醇，使得乙基纤维素颗粒逐渐溶解粘性增加，配合乙基纤维素颗粒表面无水乙醇成膜的吸湿性以及竹纤维的吸湿性，进一步对混凝土内部孔隙中的游离水进行吸引、吸附，从而进一步减少混凝土内部游离水含量，使混凝土拌和料具有较好流动性的前提下，在浇筑后具有较好的抗离析作用以及水化后具有较高的机械强度。

实施例6疏水纤维制备过程中，原料中以同等质量的聚丙烯纤维替换改性竹纤维，相比于实施例1，实施例6制备的混凝土坍落度小于实施例1，L型仪H2/H1数值小于实施例1，抗压强度小于实施例1；说明改性竹纤维、改性聚酰亚胺纤维相配合，不仅利用其柔性缠绕结构便于包覆在骨料表面，而且改性竹纤维能够在水化反应不同阶段发挥作用，但聚丙烯纤维由于刚性结构，不仅容易影响在骨料表面的包覆，而且与胶凝材料的粘结，仅仅是依靠胶凝材料自身的粘结效果，从而容易使混凝土的机械强度受到影响。

实施例7疏水纤维制备过程中，原料中未添加熔融石蜡，相比于实施例1，实施例7制备的混凝土坍落度小于实施例1，L型仪H2/H1数值小于实施例1，抗压强度小于实施例1；说明熔融石蜡在疏水纤维中不仅起到阻止竹纤维吸水的作用，而且能够尽量避免改性竹纤维比表面积较大而影响混凝土拌和料的流动性，最后在混凝土水化过程中，随着温度变化，使得石蜡再次熔融，从而进一步提高混凝土结构致密度，使混凝土具有较高的强度。

实施例8疏水纤维制备过程中，原料中以同等质量的聚丙烯纤维替换改性聚酰亚胺纤维，相比于实施例1，实施例8制备的混凝土坍落度小于实施例1，L型仪H2/H1数值小于实施例1，抗压强度小于实施例1；说明聚酰亚胺纤维、海藻酸钠溶液、包膜活性炭相配合，在混凝土水化过程中，利用海藻酸钠中羧基配合包膜活性炭中蜂蜡进一步提高混凝土内部结构致密度，从而提高混凝土的机械强度。

实施例9改性聚酰亚胺纤维制备过程中，原料中以同等质量的活性炭替换包膜活性炭，相比于实施例1，实施例9制备的混凝土坍落度小于实施例1，L型仪H2/H1数值小于实施例1，抗压强度小于实施例1；说明活性炭未经包膜处理，不仅容易影响改性骨料与胶凝材料之间的粘结效果，而且改性竹纤维表面的乙基纤维素颗粒也不易再次溶解形成粘结胶粒，从而影响成品混凝土的机械强度；同时活性炭暴露的多孔结构容易吸水，导致混凝土的流动性和抗离析效果受到影响。

实施例10包膜活性炭制备过程中，原料中以同等质量的水替换无水乙醇，相比于实施例1，实施例10制备的混凝土坍落度小于实施例1，L型仪H2/H1数值小于实施例1，抗压强度小于实施例1；说明无水乙醇能够对乙基纤维素颗粒再次溶解形成具有粘结、吸湿性的胶粒，从而进一步提高改性骨料与胶凝材料的粘结效果，使混凝土具有较好的强度；活性炭中负载的水分容易使混凝土的抗离析效果受到影响。

实施例11包膜活性炭制备过程中，原料中以同等质量的聚乙烯醇水溶液替换蜂蜡熔融液，相比于实施例1，实施例11制备的混凝土抗压强度小于实施例1；说明蜂蜡能够在混凝土水化过程中热熔，而聚乙烯醇水溶液虽然能够成膜，但是不会在水化温度80摄氏度左右的条件下而热熔，从而容易影响成品混凝土的机械强度。

实施例12海藻酸钠溶液原料中未添加聚谷氨酸，相比于实施例1，实施例12制备的混凝土抗压强度小于实施例1；说明海藻酸钠、聚谷氨酸相配合，能够形成复合网络结构，从而能够提高改性骨料与胶凝材料之间的粘结效果，从而进一步提高成品混凝土的机械强度。

结合实施例1和对比例1-2并结合表1可以看出，对比例1原料中以同等质量的骨料替换改性骨料，相比于实施例1，对比例1制备的混凝土坍落度小于实施例1，L型仪H2/H1数值小于实施例1，抗压强度小于实施例1；说明经过疏水纤维包覆的改性骨料，能够在混凝土拌和过程中，使混凝土具有较好的流动性，在水化过程中，又能控制拌和水用量，并且减小混凝土内部结构孔隙，从而使混凝土具有较好的抗离析作用和较好的机械强度。

对比例2原料中未添加填料，相比于实施例1，对比例2制备的混凝土坍落度小于实施例1，L型仪H2/H1数值小于实施例1，抗压强度小于实施例1；说明填料、改性骨料相配合，能够提高成品混凝土的机械强度和抗离析性。

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 (4)

1.一种自密实抗离析混凝土，其特征在于，包含以下重量份的原料制成：水泥220-280份、粉煤灰45-70份、矿粉60-85份、硅灰5-15份、改性骨料1400-1650份、外加剂4.0-5.5份、水158-174份、填料6-15份；改性骨料由骨料表面包覆疏水纤维制得；所述外加剂由质量比为1:0.05-0.1的萘系高效减水剂和三聚磷酸钠组成；

所述疏水纤维采用如下方法制备而成：

Ⅰ称取竹纤维置于乙基纤维素乙醇溶液中浸泡搅拌，静置吸附后取出竹纤维，制得吸附竹纤维，吸附竹纤维置于水中浸泡，经蒸馏至乙醇全部挥发，制得改性竹纤维；

Ⅱ改性竹纤维表面均匀喷涂熔融石蜡，再添加改性聚酰亚胺纤维，改性竹纤维、熔融石蜡、改性聚酰亚胺纤维的重量比为1:0.2-0.5:1-3，混合均匀后干燥，制得成品疏水纤维；

所述改性聚酰亚胺纤维采用如下方法制备而成：

在聚酰亚胺纤维表面均匀喷涂海藻酸钠溶液，然后均匀喷涂包膜活性炭，聚酰亚胺纤维、海藻酸钠溶液、包膜活性炭质量比为1:0.1-0.34:1-2，经干燥，制得成品改性聚酰亚胺纤维；

所述海藻酸钠溶液由质量比为1:0.2-0.6:95-120的海藻酸钠、聚谷氨酸和水组成；

所述包膜活性炭采用如下方法制备而成：

称取活性炭置于无水乙醇中浸泡吸附，制得负载活性炭，在负载活性炭表面均匀喷涂蜂蜡熔融液，负载活性炭与蜂蜡熔融液的质量比为1:0.25-0.45，经干燥，制得成品包膜活性炭；

所述填料由质量比为1:0.2-0.5的二氧化硅颗粒和EVA颗粒组成。

2.根据权利要求1所述的一种自密实抗离析混凝土，其特征在于，所述骨料由重量比为1:0.5-1的碎石和河砂组成。

3.根据权利要求1所述的一种自密实抗离析混凝土，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥。

4.权利要求1-3任一项所述的一种自密实抗离析混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、称取水泥、粉煤灰、矿粉、硅灰混合搅拌均匀，制得初混料；

S2、称取改性骨料、填料添加到初混料中混合搅拌均匀，制得混合料；

S3、称取外加剂、水添加到混合料中混合搅拌均匀，制得拌和料；

S4、拌和料经浇筑、养护，制得成品混凝土。