CN116730681A - 一种防开裂混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防开裂混凝土及其制备方法，涉及建筑材料技术领域，是由如下按重量份计的如下原料制成：水泥30‑40份、矿渣粉8‑10份、碎石30‑50份、建筑垃圾再生料30‑50份、粉煤灰5‑8份、硅灰3‑5份、石英砂15‑25份、外加剂1‑3份、水35‑45份、端氨基水溶性超支化聚酰胺1‑3份、废弃植物多糖2‑4份、9,9‑双(4‑环氧丙基氧代苯基)芴1‑2份、含磺酸铵盐的超支化聚氨酯1‑2份。本发明公开的防开裂混凝土抗压强度大，防裂抗渗效果显著，使用寿命长。

Description

一种防开裂混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种防开裂混凝土及其制备方法。
背景技术
混凝土是当代最主要的土木工程材料之一。它是由胶凝材料，颗粒状集料(也称为骨料)，水，以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制，经均匀搅拌，密实成型，养护硬化而成的一种人工石材。其是最为重要的建筑结构用材料，已经广泛应用于道路、建筑、装饰、重工业等领域。
传统混凝土由于设计问题、施工问题，以及混凝土自身物理收缩和内外温差等不利因素的影响，使混凝土结构产生损伤积累和抗力衰减，从而产生裂缝和渗漏等问题。这些裂缝和渗漏严重影响了混凝土的结构强度、耐久性以及体积稳定性，因而控制混凝土结构缺陷，有效地防止或减少混凝土开裂具有非常重要的意义。
现有的防裂混凝土材料的抗冲击性能和防裂性能较低，易导致路桥隧轨混凝土结构开裂严重，过早进入“带病害服役”阶段，我国混凝土路面使用寿命(10年)，远低于国际先进水平(欧美50年)，我国混凝土常用配比收缩(0.08-0.1％)大于欧美(0.04-0.06％)，易开裂。除此之外，市面上的抗裂混凝土材料还或多或少存在强度低，抗冲击性能差，防火抗爆性能比较弱，抗裂抗渗效果不明显，使用寿命较短等技术问题。
为了解决上述问题，中国发明专利CN113105193B公开了一种防开裂混凝土及其生产工艺。防开裂混凝土由混凝土拌和料制成，混凝土拌和料包括以下组分：硅酸盐水泥、粉煤灰、砂、碎石、纤维、水、纤维素醚、氯化钙、乙酸钙；其制备方法为：步骤1)，将硅酸盐水泥、纤维素醚、氯化钙、乙酸钙、水混合均匀获得水泥浆液；步骤2)，在水泥预拌料中加入粉煤灰、砂、碎石，混合均匀获得水泥预拌料；步骤3)，在水泥预拌料中加入纤维，混合均匀获得水泥拌和料；步骤4)，在模具中浇筑水泥拌和料，经养护制得防开裂混凝土。该申请的防开裂混凝土具有防开裂性能较好的优点；另外，该申请的制备方法具有提升混凝土防开裂性能的优点。然而，该混凝土仍然存在抗渗防裂性能、机械力学性能有待进一步提高的缺陷。
因此，开发一种抗压强度大，防裂抗渗效果显著，使用寿命长的防开裂混凝土及其制备方法符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进混凝土领域的发展具有非常重要的意义。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种抗压强度大，防裂抗渗效果显著，使用寿命长的防开裂混凝土及其制备方法。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种防开裂混凝土，是由如下按重量份计的如下原料制成：水泥30-40份、矿渣粉8-10份、碎石30-50份、建筑垃圾再生料30-50份、粉煤灰5-8份、硅灰3-5份、石英砂15-25份、外加剂1-3份、水35-45份。
较佳的，所述水泥为普通硅酸盐水泥P·O 42.5；所述建筑垃圾再生料的粒径5-15mm，为废弃建筑混凝土粉碎后的再生料。
较佳的，所述矿渣粉为比表面积为530-600m2/kg的高炉矿渣粉。
较佳的，所述碎石的粒径5-15mm。
较佳的，所述粉煤灰的粒径为80-200目。
较佳的，所述硅灰的粒径为100-300目。
较佳的，所述石英砂的规格为2-5mm。
较佳的，所述外加剂是由如下按重量份计的组分制成：废旧聚芳二唑纤维4-8份、火山灰纤维1-3份、2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/N-三羟甲基甲基丙烯酰胺/2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸共聚物3-6份、蛭石1-3份、水玻璃0.3-0.5份、端氨基水溶性超支化聚酰胺1-3份、废弃植物多糖2-4份、9,9-双(4-环氧丙基氧代苯基)芴1-2份、含磺酸铵盐的超支化聚氨酯1-2份。
较佳的，所述蛭石的粒径为80-150目。
较佳的，所述含磺酸铵盐的超支化聚氨酯是按中国发明专利CN102504162B中实施例1的方法制成。
较佳的，所述废弃植物多糖为废弃稻根多糖、废弃米糠多糖、废弃甘蔗多糖中的至少一种。
较佳的，所述端氨基水溶性超支化聚酰胺是按中国专利文献CN1232567C中实施例1的方法制成。
较佳的，所述2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/N-三羟甲基甲基丙烯酰胺/2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸共聚物的制备方法，包括：将2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺、2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸、引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，60-70℃下搅拌反应3-6小时，后旋蒸除去溶剂，得到2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/N-三羟甲基甲基丙烯酰胺/2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸共聚物。
较佳的，所述2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺、2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:(1-3):(1-2):(0.03-0.06):(15-25)。
较佳的，所述引发剂为偶氮二异丁腈，所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
较佳的，所述火山灰纤维的的直径为1μm-10μm，长度为100μm-300μm。
较佳的，所述废旧聚芳二唑纤维为废旧宝德纶，平均直径为3-12μm，长度为200-350μm。
较佳的，本发明还提供了一种所述防开裂混凝土的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份配比混合，加入到搅拌机内搅拌10-15分钟，得到防裂混凝土。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
(1)本发明提供的防开裂混凝土的制备方法，只需将各原料混合均匀后即可，无需专用设备，也无需对现有生产线进行改造，资金投入少，耗能低，制备效率和成品合格率高，适于大规模生产；生产过程中无有毒有害的物质释放，绿色安全环保，具有较高的推广应用价值。
(2)本发明提供的防开裂混凝土，是由如下按重量份计的如下原料制成：水泥30-40份、矿渣粉8-10份、碎石30-50份、建筑垃圾再生料30-50份、粉煤灰5-8份、硅灰3-5份、石英砂15-25份、外加剂1-3份、水35-45份。通过各原料之间的相互配合，共同作用，使得制成的防开裂混凝土抗压强度大，防裂抗渗效果显著，使用寿命长。
(3)本发明提供的防开裂混凝土，、矿渣粉、废弃植物多糖、废旧聚芳二唑纤维的合理利用，起到变废为宝的作用，不仅有利于环境保护，还能节省资源；添加到混凝土中后能减少水泥的用量，增强作用明显，还能有效改善混凝土的密实性，大大提升混凝土的抗渗开裂能力。
(4)本发明提供的防开裂混凝土，所述外加剂是由如下按重量份计的组分制成：废旧聚芳二唑纤维4-8份、火山灰纤维1-3份、2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/N-三羟甲基甲基丙烯酰胺/2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸共聚物3-6份、蛭石1-3份、水玻璃0.3-0.5份、端氨基水溶性超支化聚酰胺1-3份、废弃植物多糖2-4份、9,9-双(4-环氧丙基氧代苯基)芴1-2份、含磺酸铵盐的超支化聚氨酯1-2份。通过各组分之间的协同作用，使得制成的混凝土综合性能和性能稳定性佳，通过该组分配比制成的外加剂加入到混凝土中会能提高混凝土的抗压抗折强度，减少混凝土的干缩变形，改善与其它组分是相容性，提高抗渗抗裂效果，增强混凝土的密实性，进而提高混凝土的体积稳定性，延长其寿命。
(5)本发明提供的防开裂混凝土，2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/N-三羟甲基甲基丙烯酰胺/2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸共聚物是由2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺、2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸通过自由基聚合制成，通过这些单体在共聚物分子链上同时引入苯并三唑、三羟甲基、酰胺基、吲哚基、羧酸基结构，在电子效应、位阻效应和共轭效应的多重作用下，使得其加入到能起到减少作用，还能改善混凝土综合性能，提高其强度。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
实施例1
一种防开裂混凝土，是由如下按重量份计的如下原料制成：水泥30份、矿渣粉8份、碎石30份、建筑垃圾再生料30份、粉煤灰5份、硅灰3份、石英砂15份、外加剂1份、水35份。
所述水泥为普通硅酸盐水泥P·O 42.5；所述建筑垃圾再生料的粒径5mm；为废弃建筑混凝土粉碎后的再生料。
所述矿渣粉为比表面积为530m2/kg的高炉矿渣粉；所述碎石的粒径5mm；所述粉煤灰的粒径为80目；所述硅灰的粒径为100目；所述石英砂的规格为2mm。
所述外加剂是由如下按重量份计的组分制成：废旧聚芳二唑纤维4份、火山灰纤维1份、2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/N-三羟甲基甲基丙烯酰胺/2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸共聚物3份、蛭石1份、水玻璃0.3份、端氨基水溶性超支化聚酰胺1份、废弃植物多糖2份、9,9-双(4-环氧丙基氧代苯基)芴1份、含磺酸铵盐的超支化聚氨酯1份；所述蛭石的粒径为80目。
所述含磺酸铵盐的超支化聚氨酯是按中国发明专利CN102504162B中实施例1的方法制成；所述废弃植物多糖为废弃稻根多糖；所述端氨基水溶性超支化聚酰胺是按中国专利文献CN1232567C中实施例1的方法制成。
所述2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/N-三羟甲基甲基丙烯酰胺/2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸共聚物的制备方法，包括：将2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺、2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸、引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，60℃下搅拌反应3小时，后旋蒸除去溶剂，得到2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/N-三羟甲基甲基丙烯酰胺/2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸共聚物；所述2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺、2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:1:1:0.03:15；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述高沸点溶剂为二甲亚砜。
所述火山灰纤维的的直径为1μm，长度为100μm；所述废旧聚芳二唑纤维为废旧宝德纶，平均直径为3μm，长度为200μm。
一种所述防开裂混凝土的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份配比混合，加入到搅拌机内搅拌10分钟，得到防裂混凝土。
实施例2
一种防开裂混凝土，是由如下按重量份计的如下原料制成：水泥33份、矿渣粉8.5份、碎石35份、建筑垃圾再生料35份、粉煤灰6份、硅灰3.5份、石英砂17份、外加剂1.5份、水37份。
所述水泥为普通硅酸盐水泥P·O 42.5；所述建筑垃圾再生料的粒径8mm；为废弃建筑混凝土粉碎后的再生料。
所述矿渣粉为比表面积为545m2/kg的高炉矿渣粉；所述碎石的粒径8mm；所述粉煤灰的粒径为110目；所述硅灰的粒径为150目；所述石英砂的规格为3mm。
所述外加剂是由如下按重量份计的组分制成：废旧聚芳二唑纤维5份、火山灰纤维1.5份、2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/N-三羟甲基甲基丙烯酰胺/2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸共聚物4份、蛭石1.5份、水玻璃0.35份、端氨基水溶性超支化聚酰胺1.5份、废弃植物多糖2.5份、9,9-双(4-环氧丙基氧代苯基)芴1.2份、含磺酸铵盐的超支化聚氨酯1.2份；所述蛭石的粒径为100目。
所述含磺酸铵盐的超支化聚氨酯是按中国发明专利CN102504162B中实施例1的方法制成；所述废弃植物多糖为废弃米糠多糖；所述端氨基水溶性超支化聚酰胺是按中国专利文献CN1232567C中实施例1的方法制成。
所述2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/N-三羟甲基甲基丙烯酰胺/2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸共聚物的制备方法，包括：将2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺、2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸、引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，63℃下搅拌反应4小时，后旋蒸除去溶剂，得到2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/N-三羟甲基甲基丙烯酰胺/2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸共聚物；所述2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺、2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:1.5:1.3:0.04:17；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述高沸点溶剂为N,N-二甲基甲酰胺。
所述火山灰纤维的的直径为4μm，长度为150μm；所述废旧聚芳二唑纤维为废旧宝德纶，平均直径为6μm，长度为250μm。
一种所述防开裂混凝土的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份配比混合，加入到搅拌机内搅拌12分钟，得到防裂混凝土。
实施例3
一种防开裂混凝土，是由如下按重量份计的如下原料制成：水泥35份、矿渣粉9份、碎石40份、建筑垃圾再生料40份、粉煤灰6.5份、硅灰4份、石英砂20份、外加剂2份、水40份。
所述水泥为普通硅酸盐水泥P·O 42.5；所述建筑垃圾再生料的粒径10mm，为废弃建筑混凝土粉碎后的再生料；所述矿渣粉为比表面积为560m2/kg的高炉矿渣粉；所述碎石的粒径10mm；所述粉煤灰的粒径为130目；所述硅灰的粒径为200目；所述石英砂的规格为3.5mm。
所述外加剂是由如下按重量份计的组分制成：废旧聚芳二唑纤维6份、火山灰纤维2份、2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/N-三羟甲基甲基丙烯酰胺/2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸共聚物4.5份、蛭石2份、水玻璃0.4份、端氨基水溶性超支化聚酰胺2份、废弃植物多糖3份、9,9-双(4-环氧丙基氧代苯基)芴1.5份、含磺酸铵盐的超支化聚氨酯1.5份；所述蛭石的粒径为120目。
所述含磺酸铵盐的超支化聚氨酯是按中国发明专利CN102504162B中实施例1的方法制成；所述废弃植物多糖为废弃甘蔗多糖；所述端氨基水溶性超支化聚酰胺是按中国专利文献CN1232567C中实施例1的方法制成。
所述2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/N-三羟甲基甲基丙烯酰胺/2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸共聚物的制备方法，包括：将2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺、2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸、引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，65℃下搅拌反应4.5小时，后旋蒸除去溶剂，得到2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/N-三羟甲基甲基丙烯酰胺/2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸共聚物；所述2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺、2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:2:1.5:0.045:20；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述高沸点溶剂为N-甲基吡咯烷酮；所述火山灰纤维的的直径为6μm，长度为200μm；所述废旧聚芳二唑纤维为废旧宝德纶，平均直径为7μm，长度为290μm。
一种所述防开裂混凝土的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份配比混合，加入到搅拌机内搅拌13分钟，得到防裂混凝土。
实施例4
一种防开裂混凝土，是由如下按重量份计的如下原料制成：水泥38份、矿渣粉9.5份、碎石45份、建筑垃圾再生料45份、粉煤灰7.5份、硅灰4.5份、石英砂23份、外加剂2.5份、水43份。
所述水泥为普通硅酸盐水泥P·O 42.5；所述建筑垃圾再生料的粒径12mm，为废弃建筑混凝土粉碎后的再生料；所述矿渣粉为比表面积为590m2/kg的高炉矿渣粉；所述碎石的粒径13mm；所述粉煤灰的粒径为190目；所述硅灰的粒径为250目；所述石英砂的规格为4.5mm。
所述外加剂是由如下按重量份计的组分制成：废旧聚芳二唑纤维7.5份、火山灰纤维2.5份、2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/N-三羟甲基甲基丙烯酰胺/2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸共聚物5.5份、蛭石2.5份、水玻璃0.45份、端氨基水溶性超支化聚酰胺2.5份、废弃植物多糖3.5份、9,9-双(4-环氧丙基氧代苯基)芴1.8份、含磺酸铵盐的超支化聚氨酯1.9份；所述蛭石的粒径为140目。
所述含磺酸铵盐的超支化聚氨酯是按中国发明专利CN102504162B中实施例1的方法制成；所述废弃植物多糖为废弃稻根多糖、废弃米糠多糖、废弃甘蔗多糖按质量比1:2:3混合形成的混合物；所述端氨基水溶性超支化聚酰胺是按中国专利文献CN1232567C中实施例1的方法制成。
所述2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/N-三羟甲基甲基丙烯酰胺/2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸共聚物的制备方法，包括：将2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺、2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸、引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，68℃下搅拌反应5.5小时，后旋蒸除去溶剂，得到2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/N-三羟甲基甲基丙烯酰胺/2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸共聚物。
所述2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺、2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:2.5:1.8:0.055:23；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮按质量比1:1:3混合形成的混合物。
所述火山灰纤维的的直径为8μm，长度为250μm；所述废旧聚芳二唑纤维为废旧宝德纶，平均直径为10μm，长度为330μm。
一种所述防开裂混凝土的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份配比混合，加入到搅拌机内搅拌14分钟，得到防裂混凝土。
实施例5
一种防开裂混凝土，是由如下按重量份计的如下原料制成：水泥40份、矿渣粉10份、碎石50份、建筑垃圾再生料50份、粉煤灰8份、硅灰5份、石英砂25份、外加剂3份、水45份。
所述水泥为普通硅酸盐水泥P·O 42.5；所述建筑垃圾再生料的粒径15mm，为废弃建筑混凝土粉碎后的再生料；所述矿渣粉为比表面积为600m2/kg的高炉矿渣粉；所述碎石的粒径15mm；所述粉煤灰的粒径为200目；所述硅灰的粒径为300目；所述石英砂的规格为5mm。
所述外加剂是由如下按重量份计的组分制成：废旧聚芳二唑纤维8份、火山灰纤维3份、2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/N-三羟甲基甲基丙烯酰胺/2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸共聚物6份、蛭石3份、水玻璃0.5份、端氨基水溶性超支化聚酰胺3份、废弃植物多糖4份、9,9-双(4-环氧丙基氧代苯基)芴2份、含磺酸铵盐的超支化聚氨酯2份；所述蛭石的粒径为150目。
所述含磺酸铵盐的超支化聚氨酯是按中国发明专利CN102504162B中实施例1的方法制成；所述废弃植物多糖为废弃稻根多糖；所述端氨基水溶性超支化聚酰胺是按中国专利文献CN1232567C中实施例1的方法制成。
所述2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/N-三羟甲基甲基丙烯酰胺/2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸共聚物的制备方法，包括：将2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺、2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸、引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，70℃下搅拌反应6小时，后旋蒸除去溶剂，得到2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/N-三羟甲基甲基丙烯酰胺/2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸共聚物。
所述2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺、2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:3:2:0.06:25；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述高沸点溶剂为二甲亚砜；所述火山灰纤维的的直径为10μm，长度为300μm；所述废旧聚芳二唑纤维为废旧宝德纶，平均直径为12μm，长度为350μm。
一种所述防开裂混凝土的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份配比混合，加入到搅拌机内搅拌15分钟，得到防裂混凝土。
对比例1
本例提供一种防开裂混凝土，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是没有添加端氨基水溶性超支化聚酰胺和废弃植物多糖。
对比例2
本例提供一种防开裂混凝土，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是没有添加9,9-双(4-环氧丙基氧代苯基)芴和含磺酸铵盐的超支化聚氨酯。
对比例3
本例提供一种防开裂混凝土，是按CN113105193B中实施例1的方法制成。
为了说明本发明实施例的技术效果，参照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》、GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》，分别对实施例1-5、对比例1-3的防开裂混凝土进行取样测试抗压强度(28d)、抗渗性和早期抗开裂性能进行测试，测试结果见表1所示。
从表1可见，本发明实施例公开的防开裂混凝土，与对比例产品相比，具有更加优异的抗压强度、抗渗性和抗开裂性能，端氨基水溶性超支化聚酰胺、废弃植物多糖、9,9-双(4-环氧丙基氧代苯基)芴和含磺酸铵盐的超支化聚氨酯的加入对改善上述性能均有益，最终产品性能是各原料组分协同作用的结果。
表1
项目 抗渗等级 抗压强度(28d) 单位面积上开裂面积
单位 级 MPa mm2/m2
实施例1 ＞P12 46.6 331.2
实施例2 ＞P12 47.1 329.9
实施例3 ＞P12 48.4 326.1
实施例4 ＞P12 49.0 323.0
实施例5 ＞P12 51.1 320.2
对比例1 P10 43.4 537.0
对比例2 P10 40.5 559.5
对比例3 P8 32.9 683.7
以上实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种防开裂混凝土，其特征在于，是由如下按重量份计的如下原料制成：水泥30-40份、矿渣粉8-10份、碎石30-50份、建筑垃圾再生料30-50份、粉煤灰5-8份、硅灰3-5份、石英砂15-25份、外加剂1-3份、水35-45份。
2.根据权利要求1所述的防开裂混凝土，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥P·O42.5；所述建筑垃圾再生料的粒径5-15mm，为废弃建筑混凝土粉碎后的再生料。
3.根据权利要求1所述的防开裂混凝土，其特征在于，所述矿渣粉为比表面积为530-600m2/kg的高炉矿渣粉；所述碎石的粒径5-15mm；所述粉煤灰的粒径为80-200目；所述硅灰的粒径为100-300目；所述石英砂的规格为2-5mm。
4.根据权利要求1所述的防开裂混凝土，其特征在于，所述外加剂是由如下按重量份计的组分制成：废旧聚芳二唑纤维4-8份、火山灰纤维1-3份、2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/N-三羟甲基甲基丙烯酰胺/2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸共聚物3-6份、蛭石1-3份、水玻璃0.3-0.5份、端氨基水溶性超支化聚酰胺1-3份、废弃植物多糖2-4份、9,9-双(4-环氧丙基氧代苯基)芴1-2份、含磺酸铵盐的超支化聚氨酯1-2份。
5.根据权利要求4所述的防开裂混凝土，其特征在于，所述蛭石的粒径为80-150目；所述废弃植物多糖为废弃稻根多糖、废弃米糠多糖、废弃甘蔗多糖中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的防开裂混凝土，其特征在于，所述2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/N-三羟甲基甲基丙烯酰胺/2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸共聚物的制备方法，包括：将2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺、2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸、引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，60-70℃下搅拌反应3-6小时，后旋蒸除去溶剂，得到2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯/N-三羟甲基甲基丙烯酰胺/2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸共聚物。
7.根据权利要求6所述的防开裂混凝土，其特征在于，所述2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺、2,3-二氢-1,3-二氧代-2-(2-丙烯-1-基)-1H-异吲哚-5-羧酸、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:(1-3):(1-2):(0.03-0.06):(15-25)。
8.根据权利要求6所述的防开裂混凝土，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈，所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述火山灰纤维的的直径为1μm-10μm，长度为100μm-300μm；所述废旧聚芳二唑纤维为废旧宝德纶，平均直径为3-12μm，长度为200-350μm。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述防开裂混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各原料按重量份配比混合，加入到搅拌机内搅拌10-15分钟，得到防裂混凝土。
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