【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及混凝土电杆，具体涉及一种高强度混凝土及其制备方法。
技术介绍
1、混凝土电杆是架空输电线路、广播、邮电、通讯以及照明线路上广泛采用的一种混凝土预制构件，主要包括钢筋混凝土电杆和预应力混凝土电杆两大类，从杆型又可分为锥形杆和等径杆等。架空输电线路上使用的混凝土电杆因为关系到整条输电线路的安全，更具有特殊的地位与重要性；随着当前我国电力建设的迅速发展，超高压输电线路如110kv、220kv、500kv输电线路不断普及，电杆逐渐向高等级、大杆型规格方向发展；近几年，减少占地面积、加强农田以及环境保护等一系列要求被提出，不带拉线的超长组装杆已较多的被需要。
2、钢筋混凝土电杆因消耗钢材少、价格低廉、防腐性能好等优点，在电力线路中得到广泛应用。但是传统的混凝土电杆易开裂，实际运行荷载作用下裂缝宽度大、耐变形性能也较差，难以适应当前市场需求。纤维混凝土是由混凝土和纤维两部分构成的一种新型复合材料，在混凝土中掺入极限延伸率大、抗拉强度高、抗腐蚀性能好的纤维；在施加荷载的前期，混凝土基体和纤维一起承受荷载作用，其中混凝土基体是荷载的主要承受者；在基体出现裂纹后，横跨裂纹的纤维则成为主要的荷载承受者，可以有效阻断在外力作用下混凝土基体中裂缝的扩展。一般根据纤维的性质将其分为金属材料、矿物材料、合成材料以及动植物材料。混凝土在经过纤维复合后，其耐久性和力学性能都得到明显改善，其中，在工程领域中运用最广的当属钢纤维。但是目前，在实际工程运用过程中发现，钢纤维和混凝土之间由于材料本身的性质差异，使得钢纤维同混凝土的界面粘结性并
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高强度混凝土及其制备方法，解决以下技术问题：
2、现有的钢纤维混凝土中混凝土和钢纤维本身材质上存在性质差异，导致钢纤维与混凝土界面粘结性差，钢纤维过早失效。
3、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
4、一种高强度混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5、依次将改性钢纤维、改性剂进行预拌，再加入石英砂、骨料、水泥、硅灰进行干拌，最后加入水、粉煤灰、减水剂，搅拌均匀，得到高强度混凝土；
6、改性钢纤维的制备方法包括如下步骤：将γ-氨丙基三乙氧基硅烷、无水乙醇加入反应瓶中，调节ph至3-4，加入钢纤维，分散均匀,控制温度60-70℃，保温0.5-2h，过滤、干燥，得到改性钢纤维；
7、所述改性剂的制备方法包括如下步骤：
8、s1：将无水甲醇、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、盐酸加入反应瓶a中，分散均匀，控制温度60-70℃，回流18-24h，加入四氢呋喃静置、洗涤，加入甲醇，分散均匀，得到组分一；
9、s2：将氢氧化钙、去离子水加入反应瓶b中，分散均匀，加入氧化铝、硬脂酸钠，通入二氧化碳，加入马来酸酐，常温反应0.5-1h，抽滤、洗涤、干燥，得到组分二；
10、s3：将组分一、羧甲基纤维素、去离子水、组分二加入反应瓶c中，分散均匀，得到改性剂。
11、作为本专利技术的进一步方案：改性钢纤维的制备方法中γ-氨丙基三乙氧基硅烷、无水乙醇、钢纤维的质量比为1-2：20-40：20-40。
12、作为本专利技术的进一步方案：s1中将无水甲醇、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、盐酸、甲醇的体积比为20-50：1-4：1.5：500-1000。
13、作为本专利技术的进一步方案：s2中氢氧化钙、去离子水、氧化铝、硬脂酸钠、马来酸酐的质量比为40：500-1000：150-250：2-5：1.5-5；s2中二氧化碳通入量与氢氧化钙的添加比为5-10l：1g。
14、作为本专利技术的进一步方案：s3中将组分一、羧甲基纤维素、去离子水、组分二的添加比为20-50ml：4-8g：20-50ml：2-10g。
15、作为本专利技术的进一步方案：高强度混凝土包括如下重量份原料：500-750重量份水泥、80-400重量份硅灰、100-150重量份粉煤灰、600-700重量份石英砂、800-900重量份骨料、40-100重量份改性钢纤维、5-15重量份减水剂、150-250重量份水、60-360重量份改性剂。
16、作为本专利技术的进一步方案：钢纤维包括长度为30mm的长纤维、长度为14mm的中纤维、长度为8mm的短纤维，钢纤维长径比为60；抗拉强度＞980mpa。
17、作为本专利技术的进一步方案：水泥为p·o 42.5级普通硅酸盐水泥、p·o 52.5级普通硅酸盐水泥中的任一种。
18、作为本专利技术的进一步方案：石英砂为质量比为1：1.1-1.5的细砂和粗砂混合得到，所述细砂粒径为0.075-0.6mm，粗砂粒径为0.6-4.75mm。
19、作为本专利技术的进一步方案：减水剂为聚羧酸减水剂。
20、作为本专利技术的进一步方案：骨料为粒径5-20mm的石灰岩碎石。
21、作为本专利技术的进一步方案：粉煤灰为f类ⅰ级。
22、一种高强度混凝土，由上述任意一项所述的制备方法制成。
23、本专利技术的有益效果：
24、本申请制备一种改性剂与改性钢纤维协同作用，同时添加在混凝土中，赋予混凝土优良的抗折强度、抗压强度以及良好的韧性和低温耐久性，而且通过改性剂对改性钢纤维进行表面包覆，提高钢纤维与混凝土的界面粘结强度，实现钢纤维混凝土应用在电杆上，电杆耐久性和力学性能都得到明显改善的特性。本申请首先利用钢纤维表面具有亲水的羟基基团，呈现出较强的清水性，利用kh550具备的有机-无机杂化的双官能团化合物的特性，与亲水的钢纤维发生接枝，得到改性钢纤维。本申请利用γ-氨丙基三乙氧基硅烷制备一种以si-o-si为核、顶角具有八个氨丙基为壳的有机-无机杂化纳米粒子作为组分一；并以氢氧化钙在二氧化碳作用下制备碳酸钙，利用碳酸钙和氧化铝复配在马来酸酐改性下，得到碳酸钙和氧化铝表面接枝有羧基的组分二；将组分二、羧甲基纤维素以及组分一进行反应，得到改性剂。
25、本申请在制备混凝土时首先将改性钢纤维和改性剂共混，再继续添加混凝土以及其他辅料；随着钢纤维的掺入可以明显改善混凝土的抗拉性能，钢纤维在混凝土中阻碍混凝土内部微裂缝的扩展和阻滞宏观裂缝的发生，尤其是增韧和阻裂，限制裂缝的开展，提高混凝土的抗拉性能。钢纤维经过kh550的改性和改性剂的包裹，有效避免直接添加钢纤维，钢纤维在搅拌、使用过程中出现外露、锈蚀等情况，导致电杆耐久性降低的问题。
26、本申请制备的改性剂与改性钢纤维添加在混凝土中，显著提高混凝土的抗裂和抗疲劳性能，混凝土在受力过程中，有效控制剪切裂纹的开展，提高电杆的抗剪强度。本申请添加的硅灰作为活性混合材料，硅灰中的活性组分与水泥水化产生的ca(oh)2生成c-s-h（l），硅灰不仅起到微骨料的填充作用，还能与ca(oh)2结合生成结晶非常好的cao˙sio2（aq），使钢纤维表本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高强度混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高强度混凝土的制备方法，其特征在于，改性钢纤维的制备方法中γ-氨丙基三乙氧基硅烷、无水乙醇、钢纤维的质量比为1-2：20-40：20-40。
3.根据权利要求1所述的一种高强度混凝土的制备方法，其特征在于，S1中将无水甲醇、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、盐酸、甲醇的体积比为20-50：1-4：1.5：500-1000。
4.根据权利要求1所述的一种高强度混凝土的制备方法，其特征在于，S2中氢氧化钙、去离子水、氧化铝、硬脂酸钠、马来酸酐的质量比为40：500-1000：150-250：2-5：1.5-5；S2中二氧化碳通入量与氢氧化钙的添加比为5-10L：1g。
5.根据权利要求1所述的一种高强度混凝土的制备方法，其特征在于，S3中将组分一、羧甲基纤维素、去离子水、组分二的添加比为20-50mL：4-8g：20-50mL：2-10g。
6.根据权利要求1所述的一种高强度混凝土的制备方法，其特征在于，高强度混凝土包括如下重量份原料：500-75
7.根据权利要求1所述的一种高强度混凝土的制备方法，其特征在于，所述钢纤维包括长度为30mm的长纤维、长度为14mm的中纤维、长度为8mm的短纤维，钢纤维长径比为60；抗拉强度＞980MPa。
8.根据权利要求1所述的一种高强度混凝土的制备方法，其特征在于，所述水泥为P·O42.5级普通硅酸盐水泥、P·O 52.5级普通硅酸盐水泥中的任一种；所述石英砂为质量比为1：1.1-1.5的细砂和粗砂混合得到，所述细砂粒径为0.075-0.6mm，粗砂粒径为0.6-4.75mm；所述减水剂为聚羧酸减水剂；骨料为粒径5-20mm的石灰岩碎石。
9.一种高强度混凝土，其特征在于，由权利要求1-8中任意一项所述的制备方法制成。
...【技术特征摘要】
1.一种高强度混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高强度混凝土的制备方法，其特征在于，改性钢纤维的制备方法中γ-氨丙基三乙氧基硅烷、无水乙醇、钢纤维的质量比为1-2：20-40：20-40。
3.根据权利要求1所述的一种高强度混凝土的制备方法，其特征在于，s1中将无水甲醇、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、盐酸、甲醇的体积比为20-50：1-4：1.5：500-1000。
4.根据权利要求1所述的一种高强度混凝土的制备方法，其特征在于，s2中氢氧化钙、去离子水、氧化铝、硬脂酸钠、马来酸酐的质量比为40：500-1000：150-250：2-5：1.5-5；s2中二氧化碳通入量与氢氧化钙的添加比为5-10l：1g。
5.根据权利要求1所述的一种高强度混凝土的制备方法，其特征在于，s3中将组分一、羧甲基纤维素、去离子水、组分二的添加比为20-50ml：4-8g：20-50ml：2-10g。
6.根据权利要求1所述的一种高强度混凝土的制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：董健，
申请(专利权)人：内蒙古鑫翔水泥制品有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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