【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及装配式建筑，具体而言，涉及一种装配化用早强抗裂型混凝土及其制备方法。
技术介绍
1、高铁建设作为21世纪我国重要的战略性产业，对国家基础设施建设和经济发展产生了深远的影响。在高铁建设过程中，装配化结构的应用占比逐渐增加，而装配式构件之间的湿连接性能成为制约施工效率和工程质量的重要因素。现有的湿连接方法主要采用混凝土材料，但是其存在一些局限性。首先混凝土连接需要较长的养护时间，这导致了工程施工进度的延迟；其次，混凝土可施工时间相对较短，这对需要长距离运输和施工速度较慢的工程项目来说是一个挑战；同时，混凝土在早期干燥阶段容易发生开裂，这对结构的质量和美观度造成了负面影响。
2、基于现有技术的缺点，现亟需一种装配化用早强抗裂型混凝土及其制备方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种装配化用早强抗裂型混凝土及其制备方法，以改善上述问题。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：
2、一方面，本申请提供了一种装配化用早强抗裂型混凝土，其特征在于，由普通硅酸盐水泥、粉煤灰、砂子、碎石、复合外加剂、钢纤维和水制备得到，所述复合外加剂由早强组分、膨胀剂、减水剂、消泡剂、缓凝组分、改性纳米材料、高性能聚合物纤维和有机微球制备得到，所述改性纳米材料由碳纳米管、纳米硅粉和纳米氧化钛制备得到。
3、进一步地，所述普通硅酸盐水泥、所述粉煤灰、所述砂子、所述碎石、所述复合外加剂、所述钢纤维和所述水的重量比为(480-530)：(70-120)
4、进一步地，所述早强组分包括促凝剂和早强剂，所述膨胀剂为钙镁复合膨胀剂，所述减水剂为聚羧酸减水剂，所述缓凝组分包括葡萄糖酸钠和柠檬酸钠，所述促凝剂和所述早强剂与水和水泥颗粒发生化学反应生成硅酸钙水化物，所述聚羧酸减水剂与水中的离子相互作用形成表面活性物质，所述钙镁复合膨胀剂与水反应生成胶状物质，所述胶状物质包括氢氧化镁和氢氧化钙，所述胶状物质充填混凝土内部微孔，所述葡萄糖酸钠和所述柠檬酸钠与所述胶状物质反应生成钙葡萄糖酸盐和钙柠檬酸盐。
5、进一步地，所述有机微球为聚苯乙烯微球。
6、进一步地，所述高性能聚合物纤维为聚乙烯醇纤维。
7、第二方面，在本申请还提供了一种所述装配化用早强抗裂型混凝土的制备方法，所述方法包括：
8、对碳纳米管、纳米硅粉和纳米氧化钛进行表面改性处理，得到改性纳米材料；
9、将所述改性纳米材料与高性能聚合物纤维进行混合处理，利用超声波技术辅助分散至聚合物基质中，得到纳米复合材料；
10、对早强组分、膨胀剂、减水剂、消泡剂和缓凝组分进行离子交换和分子层面改性处理得到复合外加剂干混料；
11、将普通硅酸盐水泥、粉煤灰与所述复合外加剂干混料进行预混合处理，再加入所述纳米复合材料和聚苯乙烯微球进行搅拌混合得到混凝土预混料；
12、将钢纤维均匀混入至所述混凝土预混料中，通过分段搅拌处理得到装配化用早强抗裂型混凝土。
13、本专利技术的有益效果为：
14、本专利技术通过使用促凝剂和早强剂，混凝土在早期阶段可以迅速形成硅酸钙水化物，提高了混凝土的早期抗压强度。钙镁复合膨胀剂的使用使混凝土能够在分阶段反应生成胶状物质，充填混凝土内部微孔，减少了混凝土的收缩变形，提高了混凝土的体积稳定性。同时，胶状物质中的氢氧化镁和氢氧化钙以及生成的钙葡萄糖酸盐和钙柠檬酸盐有助于提高混凝土的耐久性，降低了开裂风险，延长了混凝土结构的使用寿命；通过在混凝土中加入改性纳米材料和高性能聚合物纤维，显著提高了混凝土的力学性能。
15、本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术实施例了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
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1.一种装配化用早强抗裂型混凝土，其特征在于，由普通硅酸盐水泥、粉煤灰、砂子、碎石、复合外加剂、钢纤维和水制备得到，所述复合外加剂由早强组分、膨胀剂、减水剂、消泡剂、缓凝组分、改性纳米材料、高性能聚合物纤维和有机微球制备得到，所述改性纳米材料由碳纳米管、纳米硅粉和纳米氧化钛制备得到。
2.根据权利要求1所述的装配化用早强抗裂型混凝土，其特征在于：所述普通硅酸盐水泥、所述粉煤灰、所述砂子、所述碎石、所述复合外加剂、所述钢纤维和所述水的重量比为(480-530)：(70-120)：(750-830)：(680-750)：(60-110)：(20-40)：(180-195)，所述早强组分、所述膨胀剂、所述减水剂、所述消泡剂、所述缓凝组分、所述改性纳米材料、所述高性能聚合物纤维和所述有机微球的重量比为(35-65)：(18-38)：(4-5)：(0.9-1.8)：(0.9-1.8)：(2-8)：(5-15)：(3-10)。
3.根据权利要求1所述的装配化用早强抗裂型混凝土，其特征在于：所述早强组分包括促凝剂和早强剂，所述膨胀剂为钙镁复合膨胀剂，所述减水剂为聚羧酸减
4.根据权利要求1所述的一种装配化用早强抗裂型混凝土，其特征在于：所述有机微球为聚苯乙烯微球。
5.根据权利要求1所述的一种装配化用早强抗裂型混凝土，其特征在于：所述高性能聚合物纤维为聚乙烯醇纤维。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的装配化用早强抗裂型混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种装配化用早强抗裂型混凝土的制备方法，其特征在于，对碳纳米管、纳米硅粉和纳米氧化钛进行表面改性处理，得到改性纳米材料，包括：
8.根据权利要求6所述的一种装配化用早强抗裂型混凝土的制备方法，其特征在于，将所述改性纳米材料与高性能聚合物纤维进行混合处理，利用超声波技术辅助分散至聚合物基质中，得到纳米复合材料，包括：
9.根据权利要求6所述的一种装配化用早强抗裂型混凝土的制备方法，其特征在于，对早强组分、膨胀剂、减水剂、消泡剂和缓凝组分进行离子交换和分子层面改性处理得到复合外加剂干混料，包括：
10.根据权利要求6所述的一种装配化用早强抗裂型混凝土的制备方法，其特征在于，将普通硅酸盐水泥、粉煤灰与所述复合外加剂干混料进行预混合处理，再加入所述纳米复合材料和聚苯乙烯微球进行搅拌混合得到混凝土预混料，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种装配化用早强抗裂型混凝土，其特征在于，由普通硅酸盐水泥、粉煤灰、砂子、碎石、复合外加剂、钢纤维和水制备得到，所述复合外加剂由早强组分、膨胀剂、减水剂、消泡剂、缓凝组分、改性纳米材料、高性能聚合物纤维和有机微球制备得到，所述改性纳米材料由碳纳米管、纳米硅粉和纳米氧化钛制备得到。
2.根据权利要求1所述的装配化用早强抗裂型混凝土，其特征在于：所述普通硅酸盐水泥、所述粉煤灰、所述砂子、所述碎石、所述复合外加剂、所述钢纤维和所述水的重量比为(480-530)：(70-120)：(750-830)：(680-750)：(60-110)：(20-40)：(180-195)，所述早强组分、所述膨胀剂、所述减水剂、所述消泡剂、所述缓凝组分、所述改性纳米材料、所述高性能聚合物纤维和所述有机微球的重量比为(35-65)：(18-38)：(4-5)：(0.9-1.8)：(0.9-1.8)：(2-8)：(5-15)：(3-10)。
3.根据权利要求1所述的装配化用早强抗裂型混凝土，其特征在于：所述早强组分包括促凝剂和早强剂，所述膨胀剂为钙镁复合膨胀剂，所述减水剂为聚羧酸减水剂，所述缓凝组分包括葡萄糖酸钠和柠檬酸钠，所述促凝剂和所述早强剂与水和水泥颗粒发生化学反应生成硅酸钙水化物，所述聚羧酸减水剂与水中的离子相互作用形成表面活性物质，所述钙镁复合膨胀剂与水反应生成胶状物质，所述胶状物质包括氢氧化镁和氢氧化钙...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯虎，张崇斌，李辉，徐升桥，于振云，焦亚萌，杨帆，严章荣，郭奥飞，易鹏，张景伟，付玉龙，涂龙伟，
申请(专利权)人：中铁工程设计咨询集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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