【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及混凝土掺合料，具体来说是一种预拌高性能混凝土掺合料及应用该掺合料的混凝土。
技术介绍
1、混凝土是土木工程中最广泛使用的建筑材料，近年来高性能混凝土在国内外迅速发展，在高层建筑、海上建筑、公路、桥梁、原子能工业等建筑中应用越来越多，并带来了一定的建筑效益；在混泥土进行制备时，需要加入掺合料，混凝土掺合料的添加具有改善混凝土性能、节约用水、调节混凝土强度等级的作用。
2、本领域技术人员均知混凝土的服役能力和时间会受到各种环境条件的限制，继而使得在服役期间发生劣化、有的甚至达不到预期寿命而破坏；对于高性能混凝土来讲，其是具有混凝土结构所要求的各项力学性能，具有高耐久性、高工作性和高体积稳定性的混凝土，现有技术的高性能混凝土虽然在使用前期具有稳定的力学性能和结构，但是往往随着长期服役，不可避免的产生局部开裂甚至断裂的问题，存在使用寿命短及重复维修费用高的缺陷；
3、另外，在高寒高海拔地区，混凝土破坏的主要原因是还有冻融问题，冻融使得混凝土冻胀开裂，继而使得混凝土发生恶化，耐久性不足，究其原因来讲还是对混凝土力学性能的破坏。我国地域辽阔，有相当一部分区域处于严寒地带，不少高性能混凝土还存在着冻融破坏现象；因此研究一种具有抗冲击能力的、延长服役年限的、具有耐久性的高性能混凝土掺合料，并将其应用于高性能混凝土制备中，具有重要的创新意义与实用价值。
技术实现思路
1、针对上述存在的技术不足，本专利技术的目的是提供了一种预拌高性能混凝土掺合料及应用该掺合料的混
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种预拌高性能混凝土掺合料，由如下重量份数的原料组成：粉煤灰40-90份；改性橡胶粉8-20份；木屑活性炭-早强料5-10份；聚合物70-100份；
4、其中，所述改性橡胶粉为由橡胶粉经过硅烷偶联剂改性后，再经过耐低温材料包覆制成，硅烷偶联剂实现了橡胶粉与耐低温材料的结合，继而获得改性橡胶粉；
5、所述木屑活性炭-早强料为由木屑活性炭和早强剂制成，早强剂负载于木屑活性炭上。
6、优选的，所述聚合物选自：丁苯乳液、苯丙乳液、聚醋酸乙烯酯乳液、乙烯-醋酸乙烯酯乳液、环氧树脂中的任意一种或两种以上的混合物，聚合物能够在砂浆内部形成网状结构的柔性膜，本专利技术的聚合物均为液态，在使用时直接与其他原料混合即可，无需提前加热或采用有机溶剂溶化成液态的操作。
7、优选的，所述木屑活性炭-早强料按照如下步骤制备：将早强剂溶于水中，然后加入木屑活性炭并混合均匀，经蒸发水分至恒重后，得到木屑活性炭-早强料，现有市售的早强剂均能够应用于本申请。
8、优选的，所述木屑活性炭按照如下步骤制备：
9、s1、将生物质碳粉碎，并将平均粒径为100-200目的生物质碳烘干至恒重，得到预处理生物质碳；
10、s2、将步骤s1的预处理生物质碳于koh饱和溶液中浸泡24-48h，koh通过k+离子在高温下刻蚀碳原子，产生co2或co进行制孔，烘干至恒重，然后于氮气下，于800-1000℃活化1.5-2h，得到木屑活性炭，活化后的木屑活性炭表面富含-oh、-c＝c、c-h、c-o基团；
11、其中，koh与生物质碳的质量比为1.5-3：1。
12、优选的，所述硅烷偶联剂选自kh550、kh560或kh570；所述硅烷偶联剂与所述橡胶粉的质量比为0.5-1.0:100，硅烷偶联剂价格昂贵，且仅是实现橡胶粉与耐低温材料的稳定结合，所以从成本和作用来讲硅烷偶联剂用量较少。
13、优选的，所述耐低温材料为耐低温高分子材料，其选自聚乙烯醇，聚乙烯醇不仅耐低温，且具有大量羟基，便于与硅烷偶联剂键合；同时聚乙烯醇含有的羟基也便于其与其他原料混合。
14、优选的，所述改性橡胶粉按照如下步骤制备：将硅烷偶联剂分散于溶剂中，然后向其中加入橡胶粉，混合均匀后，蒸发溶剂至恒重，得到处理橡胶粉，蒸发溶剂后硅烷偶联剂黏附于橡胶粉上；
15、将耐低温材料溶解后，加入处理橡胶粉并混均匀，然后经冷却、蒸发溶剂、研磨，得到改性橡胶粉，此时聚乙烯醇稳定键合于硅烷偶联剂上。
16、本专利技术还保护了一种混凝土，包括预拌高性能混凝土掺合料，还包括如下重量份数的原料：水泥300-450份；细骨料550-650份；天然粗骨料500-550份；减水剂4.0-7.0份；水120-150份，将掺合料应用于混凝土中，制得高性能混凝土。
17、本专利技术还保护了混凝土的制备方法，包括如下步骤：
18、(1)称量：按照如下重量份数称取原料：水泥300-450份；粉煤灰40-90份；改性橡胶粉8-20份；木屑活性炭-早强料5-10份；聚合物70-100份；细骨料550-650份；天然粗骨料500-550份；减水剂4.0-7.0份；水120-150份，备用；
19、(2)胶凝材料制备：将水泥、粉煤灰及改性橡胶粉均匀混合于水i中，得到胶凝材料；
20、(3)减水剂溶液的制备：将减水剂和水ii混合均匀后，得到减水剂溶液；
21、(4)匀质料的制备：将天然粗骨料、细骨料、木屑活性炭-早强料、水iii混合后，得到匀质料；
22、其中，所述水i、水ii、水iii的质量比为4-5：2.2-3：2.8-3；
23、(5)混凝土的制备：向步骤(4)的匀质料中加入步骤(2)的胶凝材料、步骤(3)的减水剂溶液和聚合物，并搅拌均匀，然后经过养护，得到混凝土，此为掺合料各组分与水泥、细骨料、粗骨料、减水剂、水混合的操作方法，实际应用用于制备混凝土时，按照此方法进行制备。
24、优选的，养护的方法为：覆膜室内常温养护24h后，放入饱和ca(oh)2溶液中养护至28d，再自然条件下养护至90d。
25、与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果是：
26、1、本专利技术的预拌高性能混凝土掺合料由粉煤灰、改性橡胶粉、木屑活性炭-早强料、聚合物组成，其中的木屑活性炭-早强料为由木屑活性炭和早强剂制成；
27、本专利技术以木屑热裂解的生物质碳为原料制得木屑活性炭，木屑活性炭内部存在大量的微孔结构，还存在一定形状和数量的中孔，具有大的比表面积，且表面富含-oh、-c＝c、c-h、c-o基团，将木屑活性炭与早强剂制成木屑活性炭-早强料，以多孔的木屑活性炭为早强剂的载体，实现了早强剂的缓释和负载；
28、早强剂与水泥共混后，达到水泥硬化速度快、早期强度高、与水泥混凝土的粘结力强、可在潮湿低温的条件下施工的目的，同时木屑活性炭实现早强剂的缓释，继而延长了早强的时间，促进混凝土的长效凝结。
29、2、研究表明，活性炭替代水泥量1％时，所能承受的压力最大，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种预拌高性能混凝土掺合料，其特征在于，由如下重量份数的原料组成：粉煤灰40-90份；改性橡胶粉8-20份；木屑活性炭-早强料5-10份；聚合物70-100份；
2.根据权利要求1所述的一种预拌高性能混凝土掺合料，其特征在于，所述聚合物选自：丁苯乳液、苯丙乳液、聚醋酸乙烯酯乳液、乙烯-醋酸乙烯酯乳液、环氧树脂中的任意一种或两种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种预拌高性能混凝土掺合料，其特征在于，所述木屑活性炭-早强料按照如下步骤制备：将早强剂溶于水中，然后加入木屑活性炭并混合均匀，经蒸发水分至恒重后，得到木屑活性炭-早强料。
4.根据权利要求3所述的一种预拌高性能混凝土掺合料，其特征在于，所述木屑活性炭按照如下步骤制备：
5.根据权利要求1所述的一种预拌高性能混凝土掺合料，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自KH550、KH560或KH570；所述硅烷偶联剂与所述橡胶粉的质量比为0.5-1.0:100。
6.根据权利要求1所述的一种预拌高性能混凝土掺合料，其特征在于，所述耐低温材料为耐低温高分子材料，其选自聚乙烯
7.根据权利要求1所述的一种预拌高性能混凝土掺合料，其特征在于，所述改性橡胶粉按照如下步骤制备：将硅烷偶联剂分散于溶剂中，然后向其中加入橡胶粉，混合均匀后，蒸发溶剂至恒重，得到处理橡胶粉；
8.一种混凝土，包括权利要求1-7任一项所述预拌高性能混凝土掺合料，其特征在于，还包括如下重量份数的原料：水泥300-450份；细骨料550-650份；天然粗骨料500-550份；减水剂4.0-7.0份；水120-150份。
9.一种权利要求8所述的混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的混凝土的制备方法，其特征在于，养护的方法为：覆膜室内常温养护24h后，放入饱和Ca(OH)2溶液中养护至28d，再自然条件下养护至90d。
...【技术特征摘要】
1.一种预拌高性能混凝土掺合料，其特征在于，由如下重量份数的原料组成：粉煤灰40-90份；改性橡胶粉8-20份；木屑活性炭-早强料5-10份；聚合物70-100份；
2.根据权利要求1所述的一种预拌高性能混凝土掺合料，其特征在于，所述聚合物选自：丁苯乳液、苯丙乳液、聚醋酸乙烯酯乳液、乙烯-醋酸乙烯酯乳液、环氧树脂中的任意一种或两种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种预拌高性能混凝土掺合料，其特征在于，所述木屑活性炭-早强料按照如下步骤制备：将早强剂溶于水中，然后加入木屑活性炭并混合均匀，经蒸发水分至恒重后，得到木屑活性炭-早强料。
4.根据权利要求3所述的一种预拌高性能混凝土掺合料，其特征在于，所述木屑活性炭按照如下步骤制备：
5.根据权利要求1所述的一种预拌高性能混凝土掺合料，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自kh550、kh560或kh570；所述硅烷偶联剂与所述橡胶粉的质量比为0....
【专利技术属性】
技术研发人员：高杰，王春，朱平彦，耿晓刚，韩沛沛，刘连兵，
申请(专利权)人：江苏瀚能电气有限公司，
类型：发明
国别省市：
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