本申请涉及混凝土的
技术领域：
，更具体地说，它涉及一种高强混凝土及其制备方法。
背景技术：
：近年来，建筑业进入高速发展阶段，随着世界范围内城市化进程的加快，对原有建筑物的拆除、改造与日俱增，产生大量的废弃混凝土，这些废弃混凝土不仅会占用土地资源，而且每年的占地和处理费用数额庞大，因此对废弃混凝土的循环再利用也越来越被人重视，这也促进了再生混凝土的发展。混凝土的原料中，骨料所占比重最大，传统的骨料采用天然砂石，而再生混凝土是使用部分再生骨料代替天然骨料来制备再生混凝土。再生骨料是指将废弃混凝土经过破碎、清洗、分级后，按一定比例与级配混合，获得的骨料材料。针对上述中的相关技术，使用部分再生骨料代替天然骨料制得的再生混凝土在实际应用时，容易出现裂缝等问题，再生骨料混凝土的强度有待提高。技术实现要素：为了提高再生混凝土的抗压、抗裂性能，本申请提供一种高强混凝土及其制备方法。第一方面，本申请提供一种高强混凝土，采用如下的技术方案：一种高强混凝土，包括如下重量份数的组分：水泥100-200份；天然粗骨料400-500份；天然细骨料300-400份；再生骨料500-700份；减水剂5-10份；填料120-160份；水100-200份；纤维填料10-20份；所述纤维填料由改性糯米粉和木质纤维素混合组成；所述改性糯米粉通过如下步骤制备获得；a，将糯米洗净后干燥，研磨，得到糯米粉；b，将糯米粉加入柠檬酸中陈化，后烘干，得到初改性糯米粉；c，将初改性糯米粉再次研磨，烘烤，烘烤后用去离子水洗涤，干燥，得到改性糯米粉。通过采用上述技术方案，糯米中主要成分是淀粉，柠檬酸受热后脱水生成酸酐，与糯米粉中的淀粉发生酯化反应，继续加热，使柠檬酸酐与淀粉进一步反应，从而生成柠檬酸双酯淀粉。改性糯米粉颗粒与木质纤维素混合后，可以较好的附着在木质纤维素所形成的三维网状结构表面，随着木质纤维素分散于混凝土基体中，填充在由粗骨料和细骨料组成的混凝土骨架内。在与填料混合使用的过程中，还可对部分填料起到吸附效果，进一步减少混凝土基体内裂缝的产生，从而提高混凝土的强度，使混凝土不易开裂。同时，改性糯米粉自身还具有较好的减水效果，与减水剂共同使用还可以进一步节省单位水泥的用量，降低成本。优选的，所述高强混凝土包括如下重量份数的组分：水泥120-160份；天然粗骨料440-480份；天然细骨料330-360份；再生骨料580-640份；减水剂7-9份；填料140-150份；水120-140份；纤维填料14-16份。通过采用上述技术方案，通过对各原料的配比进行进一步的优化，使制得的混凝土具有更好的抗压和抗裂性能。优选的，所述纤维填料中，按重量比计算，所述改性糯米粉：木质纤维素为1:(1.2-2.0)。进一步优选的，所述纤维填料中，按重量比计算，所述改性糯米粉：木质纤维素为1:(1.5-1.7)。通过采用上述技术方案，通过对改性糯米粉与木质纤维素配比的进一步优化，充分发挥改性糯米粉和木质纤维素之间的协同作用，继而提高制得的混凝土的抗压、抗裂性能。优选的，所述填料为粉煤灰、矿渣粉、硅灰中的一种或多种。通过采用上述技术方案，硅灰、矿渣粉、粉煤灰能够填充至水泥颗粒之间的孔隙中，同时与水化产物生成凝胶体，可以显著提高混凝土的抗压强度、抗折强度、抗冲击性能以及耐磨性能。优选的，所述填料由硅灰和粉煤灰按重量比1:(3-5)混合组成。通过采用上述技术方案，将硅灰和粉煤灰按上述比例复配，二者与水混合后可较好的填充到水泥与骨料之间的缝隙中，提高混凝土的致密性，从而提高混凝土的抗压、抗裂性能。优选的，所述再生骨料的制备步骤为：a1，将废旧混凝土破碎后，过筛，得到粒径为5-20mm的再生颗粒和粒径小于1mm的再生微粉；a2，将再生微粉与水混合后，加入可再分散性乳胶粉和硬脂酸钠，搅拌混合，得到强化液；a3，将再生颗粒投入强化液中浸泡，烘干，得到再生骨料。通过采用上述技术方案，强化液中的再生微粉可以较好的填充在再生颗粒的裂缝中，从而提高再生颗粒的强度，通过对再生颗粒的强化处理，使制得的混凝土具有较好的抗压和抗裂性能，减少混凝土内部裂缝的产生，同时，经过强化处理得到的再生骨料与其他原料的和易性好，使混凝土拌合物易于施工。优选的，所述再生骨料的制备步骤内a2中，所述强化液按重量比计算，再生微粉:水:可再分散性乳胶粉:硬脂酸钠为1:(2-3):(0.1-0.3):(0.05-0.10)。通过采用上述技术方案，当强化液按照上述比例配置时，对再生骨料的强化效果更好，大大提高了再生骨料的强度，提高了制得混凝土的抗压和抗裂性能。第二方面，本申请提供一种高强混凝土的制备方法，采用如下的技术方案：一种高强混凝土的制备方法，包括以下步骤：s1，将水泥、天然粗骨料、天然细骨料、再生骨料、减水剂和部分水混合，得到混合料a；s2，将填料、纤维填料和余量的水混合，得到混合料b；s3，将混合料b加入混合料a中，搅拌混合，即得高强混凝土。通过采用上述技术方案，将填料、纤维填料与水预混合后掺入混凝土体系中，使填料和纤维填料可以更好的填充与混凝土骨架的缝隙内，提高混凝土的力学强度。本申请的制备方法简单，条件要求较低，可很好的实现大规模的工业化生产，对劳动力的要求不高，降低生产成本。优选的，其特征在于，所述s1中，水的添加量占水总重量的60-70％。通过采用上述技术方案，在混凝土的制备过程中，先将骨架原料和填料原料单独进行预混合后，然后在将二者混合，提高了各原料在混合体系中的分散性，使填料原料可以更均匀、充分的填充在混凝土骨架内，从而提高混凝土的抗压、抗裂性能。综上所述，本申请具有以下有益效果：1.本申请通过使用改性糯米粉和木质纤维素混合组成纤维填料，二者具有较好的协同作用，改性糯米粉可附着在木质纤维素的表面，随着木质纤维素分散于混凝土基体内，并填充于混凝土内部缝隙中，从而提高了制得的混凝土的抗裂和抗压性能；2.本申请中在制备再生骨料的过程中，通过主要原料为再生微粉的强化液对再生颗粒进行强化，使再生微粉可以较好的填充在再生颗粒表面缝隙中，提高了再生颗粒的强度，继而提高制得混凝土的抗裂和抗压性能；3.本申请通过将粉煤灰和硅灰复配组成填料，有助于提高混凝土的抗压、抗裂性能。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。本申请的各实施例中所用的原料，除下述特殊说明之外，其他均为市售：聚羧酸高效减水剂采自廊坊华京新型建材有限公司，固含量98±1％，减水率≥21％，优品级；木质纤维素采自石家庄马跃建材有限公司，货号11，二级品；粉煤灰采自灵寿县创伟矿产品加工厂，抗压强度36mpa，型号cw2-5，货号189；矿渣粉采自唐山成业建材有限公司，s105级矿渣粉，比表面积为430-450m2/kg，密度为2.8-3.0g/cm3，流动度比≥88％，含水量≤0.2％；硅灰采自石家庄托玛琳矿产品有限公司，1250目，cas号为13983-17-0；蒙脱土采自灵寿县拓琳矿产品加工厂，325目，表观粘度100mpa.s，密度120g/cm3，货号tl-300；可再分散性乳胶粉采自廊坊均搏节能科技有限公司，型号8060，含量≥98％；硬脂酸钠采自山东力昂新材料科技有限公司，型号la-5s，cas号为822-16-2。制备例制备例a1一种改性糯米粉，其制备步骤为：a，将糯米洗净后，于80℃干燥至含水量低于5％，研磨，过40目筛，得到糯米粉；b，将1kg糯米粉加入1l质量浓度为35％的柠檬酸中，在25℃下陈化12h，陈化结束后于50℃下烘干至含水量为10％，得到初改性糯米粉；c，将初改性糯米粉再次研磨，研磨后再120℃下烘烤8h，烘烤结束后用去离子水洗涤2次，于50℃下干燥至含水量低于5％，得到改性糯米粉。制备例b1一种再生骨料，其制备步骤为：a1，将废旧混凝土破碎后，过筛，得到粒径为5-20mm的再生颗粒和粒径小于1mm的再生微粉；a2，将10kg再生微粉与10kg水混合后，加入0.5kg可再分散性乳胶粉和0.25kg硬脂酸钠，在50℃、1000r/min的条件下搅拌混合20min，得到强化液；a3，将1kg再生颗粒投入5kg强化液中浸泡2h，在220℃下烘干至含水量低于5％，冷却至25℃，得到再生骨料。制备例b2-b5一种再生骨料，与制备例b1的不同之处在于，再生骨料的制备过程内a2中，再生微粉、水、可再分散性乳胶粉和硬脂酸钠的用量如表1所示。表1制备例b1-b5中a2内各组分及其使用量(kg)实施例实施例1一种高强混凝土，各组分及其相应的重量如表2所示，并通过如下步骤制备获得：s1，将水泥、天然粗骨料、天然细骨料、再生骨料、减水剂和占水总重量50％的水在120r/min的条件下搅拌混合30min，得到混合料a；s2，将填料、纤维填料和余量的水在200r/min的条件下搅拌混合25min，得到混合料b；s3，将混合料b加入混合料a中，在160r/min的条件下继续搅拌40min，即得高强混凝土。其中，水泥为普通硅酸盐水泥，强度等级为42.5；天然粗骨料采用粒径为5-20mm连续级配的玄武岩碎石；天然细骨料采用ii区天然中砂，细度模数为2.5，含泥量＜1.0％；改性糯米粉由制备例a1制备获得；再生骨料由制备例b1制备获得；减水剂为聚羧酸高效减水剂。实施例2-6一种高强混凝土，与实施例1的不同之处在于，各组分及其相应的重量如表2所示。表2实施例1-6中各组分及其重量(kg)实施例7-11一种高强混凝土，与实施例3的不同之处在于，各组分及其相应的重量如表3所示。表3实施例3、7-11中各组分及其重量(kg)实施例12-21一种高强混凝土，与实施例9的不同之处在于，各组分及其相应的重量如表4所示。表4实施例12-21中各组分及其重量(kg)实施例22一种高强混凝土，与实施例19的不同之处在于，高强混凝土的制备过程内s1中，水的添加量占水总重量的60％。实施例23一种高强混凝土，与实施例19的不同之处在于，高强混凝土的制备过程内s1中，水的添加量占水总重量的65％。实施例24一种高强混凝土，与实施例19的不同之处在于，高强混凝土的制备过程内s1中，水的添加量占水总重量的70％。实施例25一种高强混凝土，与实施例19的不同之处在于，高强混凝土的制备过程内s1中，水的添加量占水总重量的80％。实施例26-29一种高强混凝土，与实施例23的不同之处在于，再生骨料的使用情况不同，具体对应关系如表5所示。表5实施例26-29中再生骨料使用情况对照表组别再生骨料实施例26由制备例b2制得实施例27由制备例b3制得实施例28由制备例b4制得实施例29由制备例b5制得对比例对比例1-8一种混凝土，与实施例1的不同之处在于，各组分及其相应的重量如表6所示。表6对比例1-8中各组分及其重量(kg)性能检测试验分别取实施例1-29和对比例1-8制得的混凝土作为测试对象，参照gb/t50081-2019《普通混凝土力学性能试验方法标准》制作标准试块，并测量标准试块养护28d的抗压强度；参照gb/t50081-2019《普通混凝土力学性能试验方法标准》制作标准试块，测试劈裂抗拉强度，观察每组样品是否产生裂缝，并记录裂缝的长度，测试结果计入下列表7。表7性能测试结果由表7中测试数据可以看出：本申请实施例制得的高强混凝土具有较好的抗裂、抗压性能，其抗压强度均达38.6mpa以上，劈裂抗拉强度均达3.32mpa以上。其中，实施例27为最优实施例，实施例27制得的高强混凝土的抗压强度可达43.2mpa，劈裂抗拉强度可达3.95mpa。结合实施例1和对比例1-3，并结合表7可以看出，当单独使用改性糯米粉(即对比例1)或单独使用木质纤维素(即对比例2)作为纤维填料时，相较于使用改性糯米粉和木质纤维素复配(即实施例1)作为纤维填料制得的混凝土而言，制得的混凝土的抗裂和抗压性能均有不同程度的降低，说明改性糯米粉和木质纤维素之间具有较好的协同促进作用，可明显提高制得的混凝土的抗裂、抗压性能。结合实施例1-6和对比例4、5、7、8，并结合表7可以看出，在本申请的原料配比范围内制备混凝土，使制得的混凝土具有更好的抗裂、抗压性能。结合实施例3、7-11，并结合表7可以看出，在制备混凝土的过程中，当纤维填料中由改性糯米粉和木质纤维素按重量比1:(1.2-2.0)混合组成时，制得的混凝土具有较好的抗裂、抗压性能；当纤维填料中由改性糯米粉和木质纤维素按重量比1:(1.5-1.7)混合组成时，制得的混凝土具有更好的抗裂、抗压性能；尤其是当纤维填料中由改性糯米粉和木质纤维素按重量比1:1.6混合组成时，即实施例9，制得的混凝土的抗压强度可达40.5mpa，劈裂抗拉强度可达3.56mpa。结合实施例9、17-21，并结合表7可以看出，在制备混凝土的过程中，当使用硅灰和粉煤灰按重量比1:(3-5)混合组成填料时，制得的混凝土具有较好的抗裂和抗压性能。结合实施例23、26-29，并结合表7可以看出，在制备再生骨料的过程中，当强化液的各组分及重量比范围为再生微粉:水:可再分散性乳胶粉:硬脂酸钠为1:(2-3):(0.1-0.3):(0.05-0.10)时，制得的混凝土具有较好的抗裂、抗压性能。其中，当再生微粉、水、可再分散性乳胶粉和硬脂酸钠的重量比为1:2.5:0.2:0.075时，制得的混凝土的抗压强度可达43.2mpa，劈裂抗拉强度可达3.95mpa。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。当前第1页1 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技术特征：1.一种高强混凝土，其特征在于，包括如下重量份数的组分：
水泥100-200份；
天然粗骨料400-500份；
天然细骨料300-400份；
再生骨料500-700份；
减水剂5-10份；
填料120-160份；
水100-200份；
纤维填料10-20份；
所述纤维填料由改性糯米粉和木质纤维素混合组成；
所述改性糯米粉通过如下步骤制备获得；
a，将糯米洗净后干燥，研磨，得到糯米粉；
b，将糯米粉加入柠檬酸中陈化，后烘干，得到初改性糯米粉；
c，将初改性糯米粉再次研磨，烘烤，烘烤后用去离子水洗涤，干燥，得到改性糯米粉。
2.根据权利要求1所述的高强混凝土，其特征在于，所述高强混凝土包括如下重量份数的组分：
水泥120-160份；
天然粗骨料440-480份；
天然细骨料330-360份；
再生骨料580-640份；
减水剂7-9份；
填料140-150份；
水120-140份；
纤维填料14-16份。
3.根据权利要求1所述的高强混凝土，其特征在于，所述纤维填料中，按重量比计算，所述改性糯米粉：木质纤维素为1:(1.2-2.0)。
4.根据权利要求1所述的高强混凝土，其特征在于，所述纤维填料中，按重量比计算，所述改性糯米粉：木质纤维素为1:(1.5-1.7)。
5.根据权利要求1所述的高强混凝土，其特征在于，所述填料为粉煤灰、矿渣粉、硅灰中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的高强混凝土，其特征在于，所述填料由硅灰和粉煤灰按重量比1:(3-5)混合组成。
7.根据权利要求1所述的高强混凝土，其特征在于，所述再生骨料的制备步骤为：
a1，将废旧混凝土破碎后，过筛，得到粒径为5-20mm的再生颗粒和粒径小于1mm的再生微粉；
a2，将再生微粉与水混合后，加入可再分散性乳胶粉和硬脂酸钠，搅拌混合，得到强化液；
a3，将再生颗粒投入强化液中浸泡，烘干，得到再生骨料。
8.根据权利要求7所述的高强混凝土，其特征在于，所述再生骨料的制备步骤内a2中，所述强化液按重量比计算，再生微粉:水:可再分散性乳胶粉:硬脂酸钠为1:(2-3):(0.1-0.3):(0.05-0.10)。
9.权利要求1-8任一所述高强混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
s1，将水泥、天然粗骨料、天然细骨料、再生骨料、减水剂和部分水混合，得到混合料a；
s2，将填料、纤维填料和余量的水混合，得到混合料b；
s3，将混合料b加入混合料a中，搅拌混合，即得高强混凝土。
10.根据权利要求9所述的高强混凝土的制备方法，其特征在于，所述s1中，水的添加量占水总重量的60-70%。
技术总结申请涉及混凝土技术领域，具体公开了一种高强混凝土及其制备方法。高强混凝土包括如下重量份数的组分：水泥100‑200份；天然粗骨料400‑500份；天然细骨料300‑400份；再生骨料500‑700份；减水剂5‑10份；填料120‑160份；水100‑200份；纤维填料10‑20份；纤维填料由改性糯米粉和木质纤维素混合组成；改性糯米粉通过如下步骤制备获得；将糯米洗净后干燥，研磨，得到糯米粉；将糯米粉加入柠檬酸中陈化，后烘干，得到初改性糯米粉；将初改性糯米粉再次研磨，烘烤，烘烤后用去离子水洗涤，干燥，得到改性糯米粉。本申请的高强混凝土具有抗压强度高、抗开裂性能良好的优点。
技术研发人员：黄明毅
受保护的技术使用者：佛冈县诚康商品混凝土有限公司
技术研发日：2021.06.11
技术公布日：2021.08.03
