CN116535161A - 一种抗震抗压混凝土、制备方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本申请涉及混凝土领域，具体公开了一种抗震抗压混凝土、制备方法及其应用；一种抗震抗压混凝土，包含以下重量份的原料制成：水泥、碎石、砂、粉煤灰、矿粉、水、减水剂、复合纤维、增强颗粒、弹性颗粒；复合纤维由重量比为1:0.5‑1:1‑4的玄武岩纤维、聚氨酯纤维和聚丙烯腈纤维组成；其制备方法为：称取水泥、粉煤灰、矿粉混合搅拌均匀，制得粉料；称取碎石、砂混合均匀，制得骨料；称取复合纤维、增强颗粒混合搅拌均匀，最后添加弹性颗粒混合均匀，制得混合料；将粉料、混合料混合搅拌均匀，添加骨料混合均匀，最后添加水和减水剂混合均匀，制得混凝土拌和料；混凝土拌和料经浇筑、养护，制得成品混凝土；具有较好的抗压和抗震效果。

Description

一种抗震抗压混凝土、制备方法及其应用

技术领域

本申请涉及混凝土领域，更具体地说，它涉及一种抗震抗压混凝土、制备方法及其应用。

背景技术

随着地球环境的变化，地震频发，地壳内部首先产生振动源，然后以地震波的形式震动传播到周围房屋，造成房屋破坏。

房屋建筑一般采用钢筋混凝土建造，对于一些高层房屋或者建筑大厦，不仅要求混凝土抗压强度较高，而且需要具有一定程度的抗震效果，而房屋建筑在垂直方向的耐震性较强，水平方向耐震性较弱，所以房屋的损坏往往是因为水平作用力的原因。

在地震过程中，低层建筑或者平房的人员可以快速撤离，通过远离建筑物降低自身危险，而高层建筑物的中高层居民在地震过程中，无法通过安全通道的楼梯及时撤离，相对安全的方式是在屋内躲避，但是屋内的家具用品容易在地震过程中倒塌，影响居民安全；而且如果地震幅度较大，产生的水平方向的力容易使混凝土产生裂缝，降低混凝土的机械强度，此时中高层居民对下层的混凝土的压力仍在，抗压强度降低但压力不变，容易使房屋出现坍塌的现象，从而导致中高层居民的生命健康受到威胁。

因此，如何使高层建筑具有较好的抗震效果，并且在地震中仍具有较高的抗压强度，为中高层居民提供承载力的同时保证高层建筑不易坍塌，从而保证地震中中高层居民的生命安全。

发明内容

为了使高层建筑具有较好的抗震效果，并且在地震中仍具有较高的抗压强度，为中高层居民提供承载力的同时保证高层建筑不易坍塌，从而保证地震中中高层居民的生命安全，本申请提供一种抗震抗压混凝土、制备方法及其应用。

第一方面，本申请提供一种抗震抗压混凝土，采用如下的技术方案：

一种抗震抗压混凝土，包含以下重量份的原料制成：水泥100-140份、碎石380-550份、砂300-450份、粉煤灰20-35份、矿粉20-40份、水80-90份、减水剂3.0-3.8份、复合纤维5-12份、增强颗粒5-12份、弹性颗粒5-10份；复合纤维由重量比为1:0.5-1:1-4的玄武岩纤维、聚氨酯纤维和聚丙烯腈纤维组成。

通过采用上述技术方案，复合纤维、增强颗粒和弹性颗粒相配合，利用玄武岩纤维较高的机械强度配合增强颗粒较高的强度，提高混凝土的机械强度，使混凝土具有较好的抗压性能；利用聚氨酯纤维和聚丙烯腈纤维较好的弹性配合弹性颗粒的弹性，使混凝土具有较好的抗震效果。

当地震时，利用聚氨酯纤维和聚丙烯腈纤维的弹性拉力，缓冲地震带来的水平方向拉力，从而降低水平拉力对胶凝材料、骨料和钢筋之间的粘结稳定性的影响，尽量避免混凝土内部结构产生拉伸裂缝；然后利用弹性颗粒的小颗粒填充作用，便于填充在复合纤维与胶凝材料、骨料及其他填料之间，即使胶凝材料或骨料因地震拉力而产生相对运动的趋势，胶凝材料、骨料等也会先挤压弹性颗粒，利用弹性颗粒的弹性、回弹性，进一步阻止混凝土内部结构因地震拉力而产生拉伸裂缝；使混凝土在地震中仍具有较高的抗压强度，为中高层居民提供承载力的同时保证高层建筑不易坍塌，从而保证地震中中高层居民的生命安全。

优选的，所述聚氨酯纤维是由聚氨酯纤维丝负载环氧树脂包膜海藻酸钠制得，聚丙烯腈纤维是由聚丙烯腈纤维丝负载环氧树脂包膜海藻酸钠制得。

通过采用上述技术方案，聚氨酯纤维丝、聚丙烯腈纤维、环氧树脂包膜海藻酸钠相配合，当发生地震时，地震对混凝土建筑产生水平拉力，利用聚氨酯纤维丝、聚丙烯腈纤维的弹性便于随拉力而产生拉伸，但环氧树脂包膜海藻酸钠表面的环氧树脂膜无弹性但有较高的脆性，在聚氨酯纤维丝、聚丙烯腈纤维拉力运动时，促进环氧树脂膜破裂，而环氧树脂膜破裂释放出的海藻酸钠。

高层建筑的地基可达地下30m，而随着地震导致地下板块的移动，容易使地下水返上，地基被地震影响容易产生结构孔隙，而水分的返上容易通过混凝土孔隙而进入混凝土内部，影响混凝土地基强度；海藻酸钠的释放能够吸收进入混凝土中的水分，并且溶解的海藻酸钠具有较好的粘性，从而阻止高层建筑的混凝土地基出现地下水返上与混凝土地基裂缝接触从而影响混凝土强度的问题，并且利用其较高的粘度提高混凝土内部各原料的粘结强度，从而保证高层混凝土地基具有较高的抗压强度和、较好的抗震效果和较好的承载力。

优选的，所述环氧树脂由重量比为1:0.2-0.5:0.1-0.3:0.05-0.12的环氧树脂E44、无水乙醇、乙二胺和松香微粒组成。

通过采用上述技术方案，环氧树脂E44、无水乙醇、乙二胺和松香微粒相配合，利用环氧树脂E44和松香微粒成膜后的脆性，配合无水乙醇对环氧树脂E44的稀释作用以及无水乙醇对松香微粒的溶解效果，进一步提高海藻酸钠微粒表面的包膜脆性；当地震时对混凝土产生水平拉力后，聚氨酯纤维能够利用其较好的弹性而发生拉伸，但环氧树脂包膜海藻酸钠表面的环氧树脂膜具有较高的脆性，在拉力作用下，容易导致环氧树脂膜破裂而释放出海藻酸钠，利用海藻酸钠水溶后具有粘性的效果，能够粘结混凝土内部各原料以保证混凝土结构稳定，从而尽量阻止地下水返上对混凝土强度和承载力的影响。

优选的，所述增强颗粒由重量比为1:0.5-2的载料玄武岩颗粒和疏水二氧化硅颗粒。

通过采用上述技术方案，载料玄武岩颗粒、疏水二氧化硅颗粒相配合，利用玄武岩颗粒和二氧化硅颗粒较高的机械强度，便于提高混凝土的抗压强度，并且利用二氧化硅颗粒的疏水性，能够进一步阻止地下水返上影响混凝土的强度。

优选的，所述载料玄武岩颗粒是由玄武岩颗粒经羧甲基纤维素钠溶液粘结玻璃纤维丝制得。

通过采用上述技术方案，玄武岩颗粒、羧甲基纤维素钠溶液、玻璃纤维丝相配合，利用羧甲基纤维素钠溶液的粘性便于将玻璃纤维丝粘结在玄武岩颗粒表面；在混凝土水化过程中，玻璃纤维丝能够增加玄武岩颗粒与胶凝材料的接触面积，配合羧甲基纤维素钠中羧基与胶凝材料的吸引连接，能够进一步提高载料玄武岩颗粒在混凝土中的粘结稳定性，从而提高混凝土的抗震、抗压性。

当发生地震后，随着地震水平拉力的作用，载料玄武岩颗粒也容易发生位置迁移，与载料玄武岩颗粒接触的聚氨酯纤维和聚丙烯腈纤维，利用玄武岩颗粒表面玻璃纤维丝的刚性便于刺破环氧树脂包膜海藻酸钠表面的环氧树脂膜，配合纤维的弹性效果，进一步促进环氧树脂膜被破坏释放出海藻酸钠，海藻酸钠利用其水溶后具有较高粘性的效果，提高高层建筑的混凝土地基内部各原料的粘结稳定性，从而尽量避免高层建筑的深层地基出现地下水返上与混凝土地基裂缝接触从而影响混凝土强度的问题，影响高层建筑的承载力；承载力降低，但中高层居民仍在，对混凝土建筑的压力未变，则高层建筑容易出现坍塌现象影响居民的生命安全。

优选的，所述疏水二氧化硅颗粒是由二氧化硅颗粒经低熔点EVA熔融液包膜制得。

通过采用上述技术方案，二氧化硅颗粒、低熔点EVA熔融液相配合，在混凝土水化过程中，利用低熔点EVA的热熔粘性，便于提高混凝土二氧化硅颗粒与胶凝材料、骨料以及其他原料的粘结致密度，从而提高混凝土内部结构致密度，使混凝土具有较好的抗压效果。

发生地震后，EVA具有一定的弹性和韧性，尽量阻止二氧化硅颗粒与其他原料脱离，从而尽量避免混凝土内部结构裂缝的产生，从而使混凝土在地震中仍保持较好的机械强度，即混凝土具有较好的抗震效果。

优选的，所述弹性颗粒由重量比为1:0.5-1:1-2的EPDM颗粒、TPEE颗粒和聚碳酸酯组成。

通过采用上述技术方案，EPDM颗粒、TPEE颗粒、聚碳酸酯相配合，在混凝土拌和料配置过程中，EPDM颗粒、TPEE颗粒具有粗糙的表面结构，能够提高EPDM颗粒、TPRR颗粒与混凝土内部各原料的粘结效果，提高混凝土的致密度，从而使混凝土具有较好的抗震、抗压性。

EPDM颗粒、TPEE颗粒、聚碳酸酯具有不亲水、强度高、弹性高、耐冲击的优点，使混凝土具有较好的耐水性、较高的机械强度和较好的缓冲冲击力作用。

利用EPDM颗粒、TPEE颗粒、聚碳酸酯的高弹性、回弹性和韧性，在地震发生后，能够缓冲地震产生的水平拉力，从而尽量阻止混凝土产生结构裂缝，使混凝土在地震中仍具有较好的抗压强度，为中高层居民提供承载力的同时保证高层建筑不易坍塌，从而保证地震中中高层居民的生命安全。

第二方面，本申请提供一种抗震抗压混凝土的制备方法，采用如下的技术方案：

一种抗震抗压混凝土的制备方法，包括以下步骤：

S1、称取水泥、粉煤灰、矿粉混合搅拌均匀，制得粉料；

S2、称取碎石、砂混合搅拌均匀，制得骨料；

S3、称取复合纤维、增强颗粒混合搅拌均匀，最后添加弹性颗粒混合搅拌均匀，制得混合料；

S4、将粉料、混合料混合搅拌均匀，添加骨料混合搅拌均匀，最后添加水和减水剂混合搅拌均匀，制得混凝土拌和料；

S5、混凝土拌和料经浇筑、养护，制得成品混凝土。

通过采用上述技术方案，使高层建筑具有较好的抗震效果，并且在地震中仍具有较高的抗压强度，为中高层居民提供承载力的同时保证高层建筑不易坍塌，从而保证地震中中高层居民的生命安全。

第三方面，本申请提供一种抗震抗压混凝土的应用，采用如下的技术方案：

一种抗震抗压混凝土的应用，包括如下步骤：

搭接钢筋骨架，在钢筋骨架表面均匀喷涂硅胶液，每平方米钢筋骨架的表面喷涂硅胶液20-80g，然后均匀喷涂聚丙烯腈纤维丝，硅胶液与聚丙烯腈纤维丝的重量比为1:0.5-1.8，干燥后硅胶液形成硅胶层；再均匀浇筑混凝土拌和料，最后进行养护、脱模。

通过采用上述技术方案，钢筋骨架、硅胶液、聚丙烯腈纤维丝、混凝土拌和料相配合，利用硅胶液的粘性便于将聚丙烯腈纤维丝粘结在钢筋骨架表面；当混凝土拌和料与浇筑有聚丙烯腈纤维丝的钢筋骨架接触后，利用复合纤维中聚氨酯纤维、聚丙烯腈纤维的柔性，便于与钢筋骨架表面聚丙烯腈纤维丝缠绕连接，从而在混凝土拌和料与钢筋骨架之间形成弹性连接网络；并且硅胶液形成的硅胶层具有较好的弹性和韧性，进一步提高混凝土与钢筋骨架之间的弹性缓冲效果；当地震产生的水平力作用在混凝土和钢筋骨架上后，利用拌和料中纤维的弹性以及弹性填料的弹性配合钢筋骨架表面纤维的弹性以及硅胶层的弹性，尽量阻止混凝土与钢筋网络分离，从而保证混凝土的强度，并且使其具有较好的抗震性，为中高层居民提供承载力的同时保证高层建筑不易坍塌，从而保证地震中中高层居民的生命安全。

优选的，所述硅胶液由重量比为100:2-5的液体硅胶和固化剂组成。

通过采用上述技术方案，限定液体硅胶和固化剂的组成，保证硅胶层具有较好的弹性，能够缓冲地震带来的冲击力，从而尽量避免混凝土与钢筋网络分离，保证高层建筑在地震时仍具有较高承载力和机械强度。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、复合纤维、增强颗粒和弹性颗粒相配合，利用玄武岩纤维较高的机械强度配合增强颗粒较高的强度，使混凝土成型后具有较好的抗压性能；利用聚氨酯纤维和聚丙烯腈纤维较好的弹性配合弹性颗粒的弹性，使混凝土具有较好的抗震效果。

2、聚氨酯纤维丝、聚丙烯腈纤维、环氧树脂包膜海藻酸钠相配合，利用聚氨酯纤维丝、聚丙烯腈纤维的弹性便于随拉力而产生拉伸，但环氧树脂包膜海藻酸钠表面的环氧树脂膜具有较高的脆性，在聚氨酯纤维丝、聚丙烯腈纤维拉力运动时，促进环氧树脂膜破裂，而环氧树脂膜破裂释放出的海藻酸钠，海藻酸钠能够吸收水分而溶解产生粘性，以阻止高层建筑的混凝土地基出现地下水返上与混凝土地基裂缝接触从而影响混凝土强度的问题，并且利用其较高的粘度提高高层混凝土内部各原料的粘结强度，从而保证高层混凝土地基具有较高的抗压强度和较好的承载力。

3、钢筋骨架、硅胶液、聚丙烯腈纤维丝、混凝土拌和料相配合，当地震产生的水平力作用在混凝土和钢筋骨架上后，利用拌和料中纤维的弹性以及弹性填料的弹性配合钢筋骨架表面纤维的弹性以及硅胶层的弹性，尽量阻止混凝土拌和料中原料与钢筋网络分离，从而保证混凝土的强度，并且使其具有较好的抗震性，为中高层居民提供承载力的同时保证高层建筑不易坍塌，从而保证地震中中高层居民的生命安全。

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。

环氧树脂包膜海藻酸钠的制备例

制备例1：环氧树脂包膜海藻酸钠采用如下方法制备而成：

称取1kg环氧树脂E44、0.2kg无水乙醇混合搅拌均匀，制得环氧树脂稀释液；称取0.2kg无水乙醇与0.08kg松香微粒混合搅拌均匀，松香微粒的粒径为过80目筛，无水乙醇质量分数为99％，制得松香溶液；将0.2kg乙二胺添加到环氧树脂稀释液中搅拌均匀，再添加松香溶液搅拌均匀；制得环氧树脂液；

称取1kg环氧树脂液均匀喷涂在1kg海藻酸钠颗粒表面，海藻酸钠颗粒的粒径为或20目筛，经干燥固化，制得环氧树脂包膜海藻酸钠。

制备例2：本制备例与制备例1的不同之处在于：

称取1kg环氧树脂E44、0.1kg无水乙醇混合搅拌均匀，制得环氧树脂稀释液；称取0.1kg无水乙醇与0.05kg松香微粒混合搅拌均匀，松香微粒的粒径为过80目筛，无水乙醇质量分数为99％，制得松香溶液；将0.1kg乙二胺添加到环氧树脂稀释液中搅拌均匀，再添加松香溶液搅拌均匀；制得环氧树脂液。

制备例3：本制备例与制备例1的不同之处在于：

称取1kg环氧树脂E44、0.2kg无水乙醇混合搅拌均匀，制得环氧树脂稀释液；称取0.3kg无水乙醇与0.12kg松香微粒混合搅拌均匀，松香微粒的粒径为过80目筛，无水乙醇质量分数为99％，制得松香溶液；将0.3kg乙二胺添加到环氧树脂稀释液中搅拌均匀，再添加松香溶液搅拌均匀；制得环氧树脂液。

聚氨酯纤维的制备例

制备例4：聚氨酯纤维采用如下方法制备而成：

在1kg聚氨酯纤维丝表面均匀喷涂0.3kg松香树脂溶液，聚氨酯纤维丝长度5mm，松香树脂溶液的浓度为1％，溶剂为质量分数99％的无水乙醇，然后再均匀0.6kg喷涂制备例1制备的环氧树脂包膜海藻酸钠，经干燥，制得成品。

制备例5：本制备例与制备例4的不同之处在于：

环氧树脂包膜海藻酸钠选用制备例2制备的环氧树脂包膜海藻酸钠。

制备例6：本制备例与制备例4的不同之处在于：

环氧树脂包膜海藻酸钠选用制备例3制备的环氧树脂包膜海藻酸钠。

聚丙烯腈纤维的制备例

制备例7：聚丙烯腈纤维采用如下方法制备而成：

在1kg聚丙烯腈纤维丝表面均匀喷涂0.3kg松香树脂溶液，聚丙烯腈纤维丝长度5mm，松香树脂溶液的浓度为1％，溶剂为质量分数99％的无水乙醇，然后再均匀0.6kg喷涂制备例1制备的环氧树脂包膜海藻酸钠，经干燥，制得成品。

载料玄武岩颗粒的制备例

制备例8：载料玄武岩颗粒采用如下方法制备而成：

在1kg玄武岩颗粒表面均匀喷涂0.5kg羧甲基纤维素钠溶液，玄武岩颗粒的粒径为0.5mm，羧甲基纤维素钠溶液的质量分数为1％，溶剂为水；然后均匀喷涂0.5kg玻璃纤维丝，玻璃纤维丝长度为1mm，玻璃纤维丝为无碱玻璃短纤维丝，经干燥，制得成品。

疏水二氧化硅颗粒的制备例

制备例9：疏水二氧化硅颗粒采用如下方法制备而成：

在1kg二氧化硅颗粒表面均匀喷涂0.5kg低熔点EVA熔融液，EVA熔点为60℃，经干燥，制得成品。

实施例

实施例1：一种抗震抗压混凝土：

水泥125kg、碎石480kg、砂390kg、粉煤灰27kg、矿粉30kg、水86kg、减水剂3.5kg、复合纤维8kg、增强颗粒9kg、弹性颗粒8kg；

水泥为P.O42.5的普通硅酸盐水泥；碎石的粒径为5-20mm连续级配，含泥量＜1％；砂为Ⅱ区中砂，表观密度为2660kg/m³，细度模数为2.5，含泥量＜1.0％；粉煤灰为F类Ⅱ级粉煤灰，粉煤灰的细度(45μm方孔筛筛余)8％，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，活性指数(7d)为82％，活性指数(28d)为94％，流动度比为96％，含水量为0.2％；减水剂采用北京产生的AN4000聚羧酸系高性能减水剂；复合纤维由2kg玄武岩纤维、2kg制备例4制备的聚氨酯纤维和4kg制备例7制备的聚丙烯腈纤维组成，玄武岩纤维长度为3mm；增强颗粒由4.5kg制备例8制备的载料玄武岩纤维和4.5kg制备例9制备的疏水二氧化硅颗粒混合制得；弹性颗粒由重量比为1:0.8:1.5的EPDM颗粒、TPEE颗粒和聚碳酸酯混合制得，EPDM颗粒、TPEE颗粒和聚碳酸酯的粒径均为过40目筛；

制备方法如下：

S1、称取水泥、粉煤灰、矿粉混合搅拌均匀，制得粉料；

S2、称取碎石、砂混合搅拌均匀，制得骨料；

S3、称取复合纤维、增强颗粒混合搅拌均匀，最后添加弹性颗粒混合搅拌均匀，制得混合料；

S4、将粉料、混合料混合搅拌均匀，添加骨料混合搅拌均匀，最后添加水和减水剂混合搅拌均匀，制得混凝土拌和料；

S5、混凝土拌和料经浇筑、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100kg、碎石380kg、砂300kg、粉煤灰20kg、矿粉20kg、水80kg、减水剂3kg、复合纤维5kg、增强颗粒5kg、弹性颗粒5kg；

复合纤维由2kg玄武岩纤维、1kg制备例5制备的聚氨酯纤维和2kg制备例7制备的聚丙烯腈纤维组成，玄武岩纤维长度为3mm；增强颗粒由重量比为1:0.5的载料玄武岩纤维和疏水二氧化硅颗粒混合制得；弹性颗粒由重量比为1:0.5:1的EPDM颗粒、TPEE颗粒和聚碳酸酯混合制得。

实施例3：本实施例与实施例1的不同之处在于：

水泥140kg、碎石550kg、砂450kg、粉煤灰35kg、矿粉40kg、水90kg、减水剂3.8kg、复合纤维12kg、增强颗粒12kg、弹性颗粒10kg；

复合纤维由2kg玄武岩纤维、2kg制备例6制备的聚氨酯纤维和8kg制备例7制备的聚丙烯腈纤维组成，玄武岩纤维长度为3mm；增强颗粒由重量比为1:2的载料玄武岩纤维和疏水二氧化硅颗粒混合制得；弹性颗粒由重量比为1:1:2的EPDM颗粒、TPEE颗粒和聚碳酸酯混合制得。

实施例4：本实施例与实施例1的不同之处在于：

聚氨酯纤维为聚氨酯纤维丝；聚丙烯腈纤维为聚丙烯腈纤维丝。

实施例5：本实施例与实施例1的不同之处在于：

聚氨酯纤维、聚丙烯腈纤维中以同等质量的EVA包膜海藻酸钠替换环氧树脂包膜海藻酸钠；EVA包膜海藻酸钠制备如下：称取1kgEVA熔融液均匀喷涂到1kg海藻酸钠颗粒表面，EVA熔点为100℃，经干燥，制得成品。

实施例6：本实施例与实施例1的不同之处在于：

聚氨酯纤维、聚丙烯腈纤维中以同等质量的环氧树脂包膜乙基纤维素替换环氧树脂包膜海藻酸钠。

实施例7：本实施例与实施例1的不同之处在于：

环氧树脂包膜海藻酸钠制备过程中，未添加松香微粒。

实施例8：本实施例与实施例1的不同之处在于：

增强颗粒原料中以同等质量的玄武岩颗粒替换载料玄武岩颗粒。

实施例9：本实施例与实施例1的不同之处在于：

载料玄武岩颗粒制备过程中以同等质量的乙基纤维素溶液替换羧甲基纤维素钠溶液。

实施例10：本实施例与实施例1的不同之处在于：

增强颗粒原料中以同等质量的二氧化硅颗粒替换疏水二氧化硅颗粒。

实施例11：本实施例与实施例1的不同之处在于：

疏水二氧化硅颗粒原料中以同等质量的KH-570替换低熔点EVA熔融液。

实施例12：本实施例与实施例1的不同之处在于：

弹性颗粒原料中以同等质量的EPDM颗粒替换聚碳酸酯。

对比例

对比例1：本对比例与实施例1的不同之处在于：

复合纤维原料中以同等质量的聚丙烯纤维替换聚氨酯纤维和聚丙烯腈纤维。

对比例2：本对比例与实施例1的不同之处在于：

混凝土中未添加聚氨酯纤维、聚丙烯腈纤维和弹性颗粒。

对比例3：本对比例与实施例1的不同之处在于：

混凝土中未添加玄武岩纤维和增强颗粒。

应用例

应用例1：一种抗震抗压混凝土的应用：

搭接钢筋骨架，在钢筋骨架表面均匀喷涂硅胶液，每平方米钢筋骨架的表面喷涂硅胶液50g，然后均匀喷涂聚丙烯腈纤维丝，硅胶液与聚丙烯腈纤维丝的重量比为1:1.2，干燥后硅胶液形成硅胶层；再均匀浇筑实施例1制备的混凝土拌和料，最后进行养护、脱模。

应用例2：本应用例与应用例1的不同之处在于：

搭接钢筋骨架，在钢筋骨架表面均匀喷涂硅胶液，每平方米钢筋骨架的表面喷涂硅胶液20g，然后均匀喷涂聚丙烯腈纤维丝，硅胶液与聚丙烯腈纤维丝的重量比为1:0.5，干燥后硅胶液形成硅胶层；再均匀浇筑实施例2制备的混凝土拌和料，最后进行养护、脱模。

应用例3：本应用例与应用例1的不同之处在于：

搭接钢筋骨架，在钢筋骨架表面均匀喷涂硅胶液，每平方米钢筋骨架的表面喷涂硅胶液80g，然后均匀喷涂聚丙烯腈纤维丝，硅胶液与聚丙烯腈纤维丝的重量比为1:1.8，干燥后硅胶液形成硅胶层；再均匀浇筑实施例3制备的混凝土拌和料，最后进行养护、脱模。

应用例4：本应用例与应用例1的不同之处在于：

混凝土拌和料选用实施例4制备的混凝土拌和料。

应用例5：本应用例与应用例1的不同之处在于：

混凝土拌和料选用实施例5制备的混凝土拌和料。

应用例6：本应用例与应用例1的不同之处在于：

混凝土拌和料选用实施例6制备的混凝土拌和料。

应用例7：本应用例与应用例1的不同之处在于：

混凝土拌和料选用实施例7制备的混凝土拌和料。

应用例8：本应用例与应用例1的不同之处在于：

混凝土拌和料选用实施例8制备的混凝土拌和料。

应用例9：本应用例与应用例1的不同之处在于：

混凝土拌和料选用实施例9制备的混凝土拌和料。

应用例10：本应用例与应用例1的不同之处在于：

混凝土拌和料选用实施例10制备的混凝土拌和料。

应用例11：本应用例与应用例1的不同之处在于：

混凝土拌和料选用实施例11制备的混凝土拌和料。

应用例12：本应用例与应用例1的不同之处在于：

混凝土拌和料选用实施例12制备的混凝土拌和料。

对比应用例

对比应用例1：本对比应用例与应用例1的不同之处在于：

混凝土拌和料选用对比例1制备的混凝土拌和料。

对比应用例2：本对比应用例与应用例1的不同之处在于：

混凝土拌和料选用对比例2制备的混凝土拌和料。

对比应用例3：本对比应用例与应用例1的不同之处在于：

混凝土拌和料选用对比例3制备的混凝土拌和料。

对比应用例4：本对比应用例与应用例1的不同之处在于：

钢筋骨架表面未喷涂硅胶液和聚丙烯腈纤维丝。

对比应用例5：本对比应用例与应用例1的不同之处在于：

钢筋骨架表面未添加聚丙烯腈纤维丝。

性能检测试验

1、抗压强度检测

分别采用应用例1-12以及对比应用例1-5的制备方法制备混凝土，检测混凝土的抗压强度，记录数据。

2、抗震性检测

分别采用应用例1-12以及对比应用例1-5的制备方法制备混凝土，采用模拟地震平台模拟6级地震，混凝土高层建筑模型在6级地震的条件下震动2min，间歇10min后，再次在6级地震的条件下震动2min，间歇10min，重复操作2-5次，然后检测混凝土抗压强度，记录数据，并且记录每平方米混凝土表面的裂缝数量，记录数据。

并且在模拟地震平台上铺设含水量50％砂土，砂土厚度10cm，模拟地震过程中地下水返上与地基接触的现象，混凝土高层建筑模型在6级地震的条件下震动2min，间歇10min后，再次在6级地震的条件下震动2min，间歇10min，重复操作2-5次，混凝土高层建筑模型的高度为100cm，宽度30cm，长度40cm，震动结束后，检测混凝土的抗压强度，记录数据。

表1性能测试表

结合应用例1-3并结合表1可以看出，本申请制备的混凝土具有较高的机械强度，即使经过地震、地震中地下水返上，抗压强度变化值较小，地基能够支撑高层建筑，为中高层居民提供承载力的同时保证高层建筑不易坍塌，从而保证地震中中高层居民的生命安全。

结合应用例1和应用例4-12并结合表1可以看出，应用例4中混凝土聚氨酯纤维为聚氨酯纤维丝；聚丙烯腈纤维为聚丙烯腈纤维丝，相比于应用例1，应用例4初始抗压强度低于应用例1，经震后或者返水震后与初始抗压强度的差值均大于应用例1对应差值，裂缝数大于应用例1；说明聚丙烯腈纤维、聚氨酯纤维、松香液、环氧树脂包膜海藻酸钠相配合，利用弹性纤维缓冲地震的水平拉力，利用松香液的粘结效果，提高纤维与胶凝材料的粘结效果，使混凝土具有较高的强度，并且环氧树脂膜破裂后，海藻酸钠颗粒的填充效果能够填充混凝土内部孔隙，尽量避免混凝土强度大幅度损失，导致承载力受影响。

应用例5中混凝土的聚氨酯纤维、聚丙烯腈纤维中以同等质量的EVA包膜海藻酸钠替换环氧树脂包膜海藻酸钠，相比于应用例1，应用例5初始抗压强度低于应用例1，经震后或者返水震后与初始抗压强度的差值均大于应用例1对应差值，裂缝数大于应用例1；说明EVA具有柔性，不易在地震过程中破膜，从而无法使海藻酸钠释放，而海藻酸钠的释放与水分接触后，能够提高粘结稳定性，从而保证混凝土的机械强度。

应用例6中混凝土的聚氨酯纤维、聚丙烯腈纤维中以同等质量的环氧树脂包膜乙基纤维素替换环氧树脂包膜海藻酸钠，相比于应用例1，应用例6初始抗压强度低于应用例1，经震后或者返水震后与初始抗压强度的差值均大于应用例1对应差值，裂缝数大于应用例1；说明乙基纤维素不溶于水，无法起到粘结效果，从而容易影响地震返水后混凝土的强度。

应用例7中混凝土的环氧树脂包膜海藻酸钠制备过程中，未添加松香微粒，相比于应用例1，应用例7初始抗压强度低于应用例1，经震后或者返水震后与初始抗压强度的差值均大于应用例1对应差值，裂缝数大于应用例1；说明松香微粒的添加，不仅能够促进环氧树脂在地震的水平拉力下破裂，而且还能够提高混凝土内部结构致密度，提高混凝土的强度。

应用例8中混凝土的增强颗粒原料中以同等质量的玄武岩颗粒替换载料玄武岩颗粒，应用例9载料玄武岩颗粒制备过程中以同等质量的乙基纤维素溶液替换羧甲基纤维素钠溶液，相比于应用例1，应用例8、9初始抗压强度低于应用例1，经震后或者返水震后与初始抗压强度的差值均大于应用例1对应差值，裂缝数大于应用例1；说明玄武岩颗粒表面负载玻璃纤维丝和羧甲基纤维素钠能够提高混凝土结构致密度的同时提高混凝土的机械强度，使其具有较好的抗震抗压效果，而且在地震返水过程中，能够促进海藻酸钠的释放，从而保证混凝土的支撑效果，尽量阻止混凝土坍塌。

应用例10中混凝土的增强颗粒原料中以同等质量的二氧化硅颗粒替换疏水二氧化硅颗粒，应用例11疏水二氧化硅颗粒原料中以同等质量的KH-570替换低熔点EVA熔融液，相比于应用例1，应用例10、11初始抗压强度低于应用例1，经震后或者返水震后与初始抗压强度的差值均大于应用例1对应差值，裂缝数大于应用例1；说明二氧化硅颗粒表面经低熔点EVA改性处理后，在水化过程中，低熔点EVA热熔提高混凝土内部粘结致密度，从而提高混凝土的强度，并且EVA具有弹性，能够使混凝土具有较好的抗震效果。

应用例12中混凝土的弹性颗粒原料中以同等质量的EPDM颗粒替换聚碳酸酯，相比于应用例1，应用例12初始抗压强度低于应用例1，经震后或者返水震后与初始抗压强度的差值均大于应用例1对应差值，裂缝数大于应用例1；说明EPDM颗粒、TPEE颗粒和聚碳酸酯相配合，能够提高混凝土的抗压强度和抗震效果。

结合应用例1和对比应用例1-5并结合表1可以看出，对比应用例1复合纤维原料中以同等质量的聚丙烯纤维替换聚氨酯纤维和聚丙烯腈纤维，相比于应用例1，对比应用例1初始强度虽然大于应用例1，但是震后损失的强度大于应用例1；说明聚氨酯纤维和聚丙烯腈纤维能够缓冲地震的冲击力，提高混凝土的抗震和抗压性。

对比应用例2混凝土中未添加聚氨酯纤维、聚丙烯腈纤维和弹性颗粒，相比于应用例1，对比应用例2初始强度小于应用例1，震后损失强度大于应用例1；说明弹性纤维配合弹性颗粒，能够进一步提高混凝土的抗震效果。

对比应用例3混凝土中未添加玄武岩纤维和增强颗粒，相比于应用例1，对比应用例3初始强度小于应用例1，震后损失强度大于应用例1；说明玄武岩纤维和增强颗粒的高强度能够提高混凝土的机械强度，高强度的混凝土能够提高抗震性。

对比应用例4钢筋骨架表面未喷涂硅胶液和聚丙烯腈纤维丝，对比应用例5钢筋骨架表面未添加聚丙烯腈纤维丝，相比于应用例1，对比应用例4、5初始强度小于应用例1，震后损失强度大于应用例1；说明硅胶液、聚丙烯腈纤维素和混凝土拌和料相配合，利用硅胶层的弹性配合聚丙烯腈纤维的柔性，提高混凝土与钢筋骨架的缓冲效果，尽量避免地震时钢筋骨架与混凝土脱离，影响高层建筑的强度和承载力。

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 (10)

1.一种抗震抗压混凝土，其特征在于，包含以下重量份的原料制成：水泥100-140份、碎石380-550份、砂300-450份、粉煤灰20-35份、矿粉20-40份、水80-90份、减水剂3.0-3.8份、复合纤维5-12份、增强颗粒5-12份、弹性颗粒5-10份；复合纤维由重量比为1:0.5-1:1-4的玄武岩纤维、聚氨酯纤维和聚丙烯腈纤维组成。

2.根据权利要求1所述的一种抗震抗压混凝土，其特征在于：所述聚氨酯纤维是由聚氨酯纤维丝负载环氧树脂包膜海藻酸钠制得，聚丙烯腈纤维是由聚丙烯腈纤维丝负载环氧树脂包膜海藻酸钠制得。

3.根据权利要求2所述的一种抗震抗压混凝土，其特征在于，所述环氧树脂由重量比为1:0.2-0.5:0.1-0.3:0.05-0.12的环氧树脂E44、无水乙醇、乙二胺和松香微粒组成。

4.根据权利要求1所述的一种抗震抗压混凝土，其特征在于，所述增强颗粒由重量比为1:0.5-2的载料玄武岩颗粒和疏水二氧化硅颗粒。

5.根据权利要求4所述的一种抗震抗压混凝土，其特征在于，所述载料玄武岩颗粒是由玄武岩颗粒经羧甲基纤维素钠溶液粘结玻璃纤维丝制得。

6.根据权利要求4所述的一种抗震抗压混凝土，其特征在于，所述疏水二氧化硅颗粒是由二氧化硅颗粒经低熔点EVA熔融液包膜制得。

7.根据权利要求1所述的一种抗震抗压混凝土，其特征在于，所述弹性颗粒由重量比为1:0.5-1:1-2的EPDM颗粒、TPEE颗粒和聚碳酸酯组成。

8.权利要求1-7任一项所述的一种抗震抗压混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、称取水泥、粉煤灰、矿粉混合搅拌均匀，制得粉料；

S2、称取碎石、砂混合搅拌均匀，制得骨料；

S3、称取复合纤维、增强颗粒混合搅拌均匀，最后添加弹性颗粒混合搅拌均匀，制得混合料；

S4、将粉料、混合料混合搅拌均匀，添加骨料混合搅拌均匀，最后添加水和减水剂混合搅拌均匀，制得混凝土拌和料；

S5、混凝土拌和料经浇筑、养护，制得成品混凝土。

9.一种抗震抗压混凝土的应用，其特征在于，包括如下步骤：

搭接钢筋骨架，在钢筋骨架表面均匀喷涂硅胶液，每平方米钢筋骨架的表面喷涂硅胶液20-80g，然后均匀喷涂聚丙烯腈纤维丝，硅胶液与聚丙烯腈纤维丝的重量比为1:0.5-1.8，干燥后硅胶液形成硅胶层；再均匀浇筑混凝土拌和料，最后进行养护、脱模；混凝土拌和料采用实施例1-7或实施例8制备的混凝土拌和料。

10.权利要求9所述的一种抗震抗压混凝土的应用，其特征在于，所述硅胶液由重量比为100:2-5的液体硅胶和固化剂组成。