高韧性高抗渗高耐久性混凝土及其制备方法技术

高韧性高抗渗高耐久性混凝土及其制备方法，由水泥、粉煤灰、硅粉、钢渣粉、氮化硼、低度氧化石墨烯片层粉体、磷渣粉、砂子、碎石、高强度聚乙烯醇纤维、减水剂、分散激发剂、改性氧化石墨烯分散液和水制备而成。所制备混凝土1小时龄期导热系数为3.46～4.32W/(m·K)，28天龄期的导热系数为4.83～5.54W/(m·K)、抗压强度为106.8～127.5MPa、抗折强度为17.3～19.8MPa、劈拉强度为10.7～11.8MPa、抗弯拉强度为11.2～12.7MPa、抗弯拉弹性模量为52.6～57.6GPa，同时其抗水渗透性、抗氯离子渗透性、抗冻融、抗碳化性能达到了最好水平。

High toughness, high permeability and high durability concrete and its preparation method

High toughness, high permeability and high durability concrete and its preparation method are prepared from cement, fly ash, silicon powder, steel slag powder, boron nitride, low-grade graphene oxide lamellar powder, phosphorus slag powder, sand, gravel, high-strength polyvinyl alcohol fiber, water reducer, dispersing activator, modified graphene oxide dispersion solution and water. The thermal conductivity of the concrete is 3.46-4.32W/(m.K) in one hour, 4.83-5.54W/(m.K) in 28 days, 106.8-127.5MPa in compressive strength, 17.3-19.8MPa in flexural strength, 10.7-11.8MPa in splitting tension, 11.2-12.7MPa in flexural tension and 52.6-57.6GPa in flexural modulus of elasticity. Freeze-thaw and carbonization resistance reached the best level.

【技术实现步骤摘要】
高韧性高抗渗高耐久性混凝土及其制备方法
本专利技术属于建筑材料领域，具体涉及一种高韧性高抗渗高耐久性混凝土及其制备方法。
技术介绍
高韧性高抗渗高耐久性的高性能混凝土是指强度为C100～C150的高性能混凝土，这个等级阶段的混凝土主要用于各种高层建筑、高等级道路工程如桥梁、桥墩、隧道及水电大坝、机场跑道、港口码头、海上工程、军事设施及核电建设等，是目前各种工程建设迫切需要及在研究发展的的混凝土。高性能混凝土是指具有高工作性、高体积稳定性和高耐久性的混凝土，高工作性是指具有很好的流动性和施工性能，高体积稳定性是指其体积收缩和膨胀很小，使用过程中不裂缝和渗漏，高耐久性是是具有很长的服役寿命，预计可安全使用150到200年。因此，高工作性、高体积稳定性和高耐久性共同决定了混凝土达到高性能，而高性能的核心和目的是高耐久性。。混凝土最普遍和广泛的应用是作为结构材料，抗压强度是一个比较重要的强度指标。我国学者按照抗压强度等级将高性能混凝土分为普通高性能混凝土(C30～C50)、高性能混凝土(C60～C90)、超高性能混凝土(C100～C150)、特高性能混凝土(>150MPa)。尽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高韧性高抗渗高耐久性混凝土，其特征在于：按质量份数包括：水泥385～400份、粉煤灰32～34份、硅粉37～39份、钢渣粉43～47份、氮化硼26.8～28份、低度氧化石墨烯片层粉体0.5～0.8份、磷渣粉16～18、砂子539～579份、碎石1000～1030份、高强度聚乙烯醇纤维1.4～1.5份、减水剂13.4～13.9份、分散激发剂8～8.3份、改性氧化石墨烯分散液107.2～111.2份、水54.5～59.2份。

【技术特征摘要】
1.高韧性高抗渗高耐久性混凝土，其特征在于：按质量份数包括：水泥385～400份、粉煤灰32～34份、硅粉37～39份、钢渣粉43～47份、氮化硼26.8～28份、低度氧化石墨烯片层粉体0.5～0.8份、磷渣粉16～18、砂子539～579份、碎石1000～1030份、高强度聚乙烯醇纤维1.4～1.5份、减水剂13.4～13.9份、分散激发剂8～8.3份、改性氧化石墨烯分散液107.2～111.2份、水54.5～59.2份。2.根据权利要求1所述的高韧性高抗渗高耐久性混凝土，其特征在于：所述的水泥为P·O52.5标号硅酸盐水泥；所述硅粉的粒径尺寸为0.3～0.5μm的超细硅灰，比表面积不小于5000m2/kg，烧失量小于3.0％，SiO2含量大于90％；所述氮化硼为超细六方氮化硼粉，粒径范围3～5μm，比表面积不小于4000m2/kg，纯度不小于99％，维系硬度108GPa，导热系数20～30W/(m·K)；所述砂子为石英砂，由细度模数为1.6～2.2、2.3～3.0两种细度砂子按4:3的质量比混合而成，堆积密度为1480～1560kg/m3；所述高强度聚乙烯醇纤维采用直径15μm，长度4～6mm，密度为1.3g/cm3，抗拉强度为1200MPa，杨氏模量为35GPa，断裂伸长率3～5％；所述的钢渣粉为炼钢厂产生的矿渣经研磨所得，粒径为3～5μm，比表面积不小于4000m2/kg，密度3.1g/cm3～3.7g/cm3，活性级别为S95级。3.根据权利要求1所述的高韧性高抗渗高耐久性混凝土，其特征在于：所述粉煤灰为火电厂燃煤产生的粉煤灰经过研磨而成的超细粉煤灰，粒径为3～5μm，比表面积不小于4000m2/kg，烧失量不大于3.2％，需水量不大于91％，含水量不大于0.2％，活性指数85～90％，SiO2含量55～60％，Fe2O3含量6.1～6.5％，Al2O3含量22～24％，CaO含量3.9～4.5％。4.根据权利要求1所述的高韧性高抗渗高耐久性混凝土，其特征在于：所述低度氧化石墨烯片层粉体的片层厚度为2.35～2.75nm，片层平面尺寸为1.3～2.5μm，含氧量为8.5～13.8％，比表面积为261～287m2/g，导热系数为1326～1852W/(m·K)，低度氧化石墨烯片层粉体制备方法为：先将石墨粉90～120份、研磨助剂6～9份和分散助剂8～12份放入球磨罐内混合研磨，研磨1小时后加入氧化剂14～16份和氧化助剂2～3份，然后在继续研磨20小时，所述石墨粉的粒径为13～15μm，碳含量不小于99.5％；所述氧化剂为氯酸钾、过硫酸钾和重铬酸钾按5:5:6的质量份组成；所述氧化助剂为三氟化钴或者二氧化铅；所述分散助剂为粉状聚羧酸减水剂，固体聚羧酸减水剂含量不小于99.5％，含水率不大于2％，细度为平均粒径为35μm，减水率不小于30％，所述研磨助剂由硅粉和钢渣粉按1:2的质量份组成的混合粉体；所述球磨机为高能行星式球磨机，球磨罐为不锈钢罐，磨球为GCr15超硬度合金磨球，球料比例为8:1，球磨转速300转/分钟。5.根据权利要求1所述的高韧性高抗渗高耐久性混凝土，其特征在于：所述磷渣粉为电炉法生产黄磷后所得到了炉渣磨细所得，粒径为3～5μm，比表面积不小于4000m2/kg，密度2.9g/cm3～3.2g/cm3，SiO2含量35～39％，Fe2O3含量0.5～1.0％，Al2O3含量3.5～4.5％，CaO含量不小于50～55％，P2O5的含量不小于2.5～3.0％。6.根据权利要求1所述的高韧性高抗渗高耐久性混凝土，其特征在于：所述碎石为花岗岩或玄武岩的碎石，其粒径为3～10mm、10～20mm和20～30三级配按质量份3:4:3组成，压碎指标为9％，堆积密度为1540～176...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘锦茹，吕生华，习海涛，胡浩岩，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61