【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于混凝土，尤其涉及一种高力学强度的含粗骨料超高性能混凝土及其制备方法。
技术介绍
1、普通混凝土材料具有良好的抗压、抗渗、可塑和耐久性能，又有就地取材、工艺简便、成本低廉等特点，被广泛应用于基础设施的建设，如房屋、公路、桥梁和水利工程等，直至今日混凝土已成为世界上最常用且使用最多的建筑材料。然而，普通混凝土存在抗拉强度低、脆性大、易开裂和自重大等缺陷，同时低强度混凝土需要耗费更多的自然资源，在生产过程中释放更多的废气和粉尘，造成环境的污染，不能满足建筑结构向轻型、大跨、耐久和环保等方向发展。
2、超高性能混凝土(ultra-high performance concrete，uhpc)是一种由硅酸盐水泥、硅灰、砂石、高效减水剂和钢纤维等拌制而成的具有高胶凝材料用量、低水胶比和无粗骨料等特性的复合水泥基材料，是基于最大堆积密度理论优化材料组成。超高性能混凝土拥有诸多优点：1.抗压强度超过100mpa，是传统混凝土抗压强度的数倍；2.由于是基于最大堆积密度研制，它拥有致密的基体结构，因而拥有优秀的耐久性能和优越的抗渗性能特点，在特殊环境下可以阻挡氯离子和硫酸根离子入侵，同时抗碳化能力强；3.超高性能混凝土由于使用极低水胶比制备，因此内部存有大量未水化水泥颗粒，当建筑产生裂缝时，还能够进行自修复，使用寿命长，维护成本低；4.同传统混凝土结构建筑相比，超高性能混凝土结构建筑自重是传统混凝土结构建筑的50％～70％，可以降低材料用量，成本较低，且体积小，运输和施工过程中更加方便。
3、中国专利技术专利(
4、中国专利技术专利(公开号：cn105693166a)中公开了一种超高性能混凝土及其制备方法，由以下各组分按照相应的重量配比均匀混合而成：胶凝材料，包括：水泥450～600kg/m3，硅灰70～120kg/m3，粉煤灰100～200kg/m3，矿渣粉70～120kg/m3；骨料，包括：细骨料550～650kg/m3，粗骨料800～1000kg/m3；高效减水剂，减水率≥15％，含量为胶凝材料的0.8～1.2wt％；保持胶凝材料、骨料与水形成的拌合物的水胶比为0.14～0.20。该专利技术将粗骨料作为原材料之一，引入到超高性能混凝土当中，并开拓性地通过干热养护方式来提高混凝土的防高温爆裂性能和常温力学性能，技术途径新颖，减少了成本，且养护方法简单便捷，便于工程推广。
5、中国专利技术专利(公开号：cn111072348b)中公开了一种含粗骨料的超高性能混凝土，包括：胶凝材料，骨料，减水剂，减缩剂，纤维和水；胶凝材料包括：水泥500-600kg/m3，硅灰30-100kg/m3，粉煤灰50-200kg/m3，矿渣粉30-100kg/m3；骨料包括：细骨料400-800kg/m3，粗骨料500-1000kg/m3；减水剂的减水率至少15％，其为胶凝材料质量的1.4-2.0％；减缩剂为胶凝材料质量的0.5-2.0％；纤维包括有机纤维与金属纤维，有机纤维为1.0-3.0kg/m3，金属纤维为10-50kg/m3；水、凝胶材料和骨料形成的拌合物的水胶比0.16-0.20。该公开的混凝土材料具有低成本、低密度、高强度、高韧性等特点。
6、以上技术方案通过不同组成和配比制备了超高性能混凝土，但制得的超高性能混凝土力学性能较差，力学强度不够高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高力学强度的含粗骨料超高性能混凝土及其制备方法，能够解决现有技术中，超高性能混凝土力学强度不足的技术问题，能够改善超高性能混凝土的力学性能，提高力学强度。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种高力学强度的含粗骨料超高性能混凝土，包括以下原料制成：水泥600-900份、硅灰50-300份、细骨料600-1000份、粗骨料200-600份、钢纤维100-200份、减水剂9-14份、改性氧化石墨烯2-6份、纳米碳纳米管1-2份、水胶比0.15-0.25。
4、进一步，所述的细骨料为河砂与鹅卵石机制砂的混合物。
5、进一步，所述的粗骨料为辉绿岩。
6、进一步，所述的辉绿岩粒径为3～8mm。
7、进一步，所述的钢纤维为端勾型。
8、进一步，所述的改性氧化石墨烯由聚乙二醇对氧化石墨烯进行改性制成。
9、进一步，所述的减水剂为液体低粘型聚羧酸高效减水剂。
10、一种高力学强度的含粗骨料超高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：
11、s1：将细骨料、粗骨料、水泥、硅灰、减水剂依次加入搅拌机内，干拌1-2min；
12、s2：将水和改性氧化石墨烯溶液混合均匀后，加入纳米碳纳米管，继续搅拌均匀，再将混合溶液加入搅拌机内搅拌，至搅拌机内的混合物处于流动状态，并继续搅拌3-5min，搅拌过程中，将钢纤维加入搅拌机内；
13、s3：将搅拌好的混合物均匀转入模具内，在振动台震动，即得含粗骨料超高性能混凝土。
14、进一步，所述步骤s2中，钢纤维通过方孔筛缓慢筛入搅拌机中。
15、进一步，所述步骤s3中，震动时间为20-40s。
16、本专利技术相比于现有技术的有益效果为：
17、1.本申请制得的超高性能混凝土中，力学性能高，其中实施例3的抗压强度、抗折强度和静弹性模量分别达到了194.36mpa、22.62mpa、53.56gpa，具有有益的力学性能，力学强度高，具有良好的应用效果。
18、2.本申请的原料中，加入了改性氧化石墨烯和纳米碳纳米管，其中氧化石墨烯能够与水泥中的氧化钙和水反应，生成水化硅酸钙凝胶，这种凝胶可以填充混凝土的微观孔隙，增加其密实度和强度，且氧化石墨烯作为纳米级的填料，也能够填充混凝土中的细小缺陷，进一步提高结构强度，此外，氧化石墨烯可以通过共价键或非共价键与水泥基材料中的其他成分相结合，形成强固的界面层，提高其界面粘结强度和耐久性能，且氧化石墨烯经过改性后，能够克服氧化石墨烯易团聚的问题，提高氧化石墨烯的分散性和相容性，提高氧化石墨烯对凝胶材料的作用效果。纳米碳纳米管同样能够填充混凝土的孔隙和裂隙，同时，纳米碳纳米管可以在混凝土中形成网络状的结构，桥接水泥基材料中的裂缝或微裂缝，提高混凝土的力学性能。
19、3.本申请的改性氧化石墨烯能够与纳米碳纳米管形成本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高力学强度的含粗骨料超高性能混凝土，其特征在于，包括以下原料制成：水泥600-900份、硅灰50-300份、细骨料600-1000份、粗骨料200-600份、钢纤维100-200份、减水剂9-14份、改性氧化石墨烯2-6份、纳米碳纳米管1-2份、水胶比0.15-0.25。
2.根据权利要求1所述的一种高力学强度的含粗骨料超高性能混凝土，其特征在于：所述的细骨料为河砂与鹅卵石机制砂的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种高力学强度的含粗骨料超高性能混凝土，其特征在于：所述的粗骨料为辉绿岩。
4.根据权利要求3所述的一种高力学强度的含粗骨料超高性能混凝土，其特征在于：所述的辉绿岩粒径为3～8mm。
5.根据权利要求1所述的一种高力学强度的含粗骨料超高性能混凝土，其特征在于：所述的钢纤维为端勾型。
6.根据权利要求1所述的一种高力学强度的含粗骨料超高性能混凝土，其特征在于：所述的改性氧化石墨烯由聚乙二醇对氧化石墨烯进行改性制成。
7.根据权利要求1所述的一种高力学强度的含粗骨料超高性能混凝土，其特征在于：所
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种高力学强度的含粗骨料超高性能混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求7所述的一种高力学强度的含粗骨料超高性能混凝土的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，钢纤维通过方孔筛缓慢筛入搅拌机中。
10.根据权利要求7所述的一种高力学强度的含粗骨料超高性能混凝土的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，震动时间为20-40s。
...【技术特征摘要】
1.一种高力学强度的含粗骨料超高性能混凝土，其特征在于，包括以下原料制成：水泥600-900份、硅灰50-300份、细骨料600-1000份、粗骨料200-600份、钢纤维100-200份、减水剂9-14份、改性氧化石墨烯2-6份、纳米碳纳米管1-2份、水胶比0.15-0.25。
2.根据权利要求1所述的一种高力学强度的含粗骨料超高性能混凝土，其特征在于：所述的细骨料为河砂与鹅卵石机制砂的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种高力学强度的含粗骨料超高性能混凝土，其特征在于：所述的粗骨料为辉绿岩。
4.根据权利要求3所述的一种高力学强度的含粗骨料超高性能混凝土，其特征在于：所述的辉绿岩粒径为3～8mm。
5.根据权利要求1所述的一种高力学强度的含粗骨料超高性能混凝土，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈诗泉，覃绍许，田世宽，王志金，曾国胜，张义，邹顺权，邹佳洪，汉鹏福，李官兵，朱正伦，
申请(专利权)人：中交一公局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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