[发明专利]一种含粗骨料的C210强度等级的超高性能纤维混凝土及其制备方法

权利要求书

1.一种含粗骨料的C210强度等级的超高性能纤维混凝土，其特征在于，纤维混凝土包括下述质量份数的原料：

水泥532份、水65份、碎石900份、细骨料740份、粉煤灰78份、稻壳灰70份、硅灰132份、减水剂15份、激发剂11份、纤维素纤维1.7份、钢纤维78份、羟基改性碳纳米管分散液45份，氧化石墨烯分散液49份、消泡剂2.9份；

所述纤维素纤维为UF500纤维素纤维，长度为2-3mm，直径为15-20μm，抗拉强度≥900MPa，弹性模量≥8.5GPa，断裂延伸率达到10％，比重为1.1g/cm³；

所述钢纤维为平直型镀铜微丝钢纤维，长度12-15mm，直径为0.18-0.24mm，纤维的抗拉强度不小于3000MPa；

所述稻壳灰是由稻壳在650-800℃的温度下经过焚烧、使用球磨机研磨30-40min制得的灰粉色粉末，其二氧化硅含量为93.6％，粒径为5-25μm，比表面积大于70m²/g。

2.根据权利要求1所述的含粗骨料的C210强度等级的超高性能纤维混凝土，其特征在于，所述水泥为P·Ⅰ62.5R级硅酸盐水泥，其与聚羧酸系减水剂相容性良好；

所述细骨料采用质量比为6:4的质地坚硬的河砂和级配良好的优质石英砂，河砂细度模数为2.8-3.2，石英砂中二氧化硅含量不小于98％，粒径为0.3-0.6mm，密度为2.62g/cm³；

所述碎石选择级配良好、致密坚硬、表面粗糙的玄武岩碎石，按照连续粒级Φ5-Φ10投料，母体岩石强度不低于300MPa，最大粒径为10mm；

所述的粉煤灰采用电厂优质Ⅰ级特细粉煤灰，需水量比不大于95％，比表面积应大于600m²/kg；

所述硅灰中二氧化硅的质量百分比不小于93％，火山灰活性指数大于95％，平均粒径0.1μm-0.15μm，比表面积大于20m²/g；

所述减水剂为聚羧酸系高性能减水剂，固含量为20％，pH值为7.5，减水率在30％以上，7d、28d抗压强度比不小于180％；

所述消泡剂采用美国瀚森AXILAT DF6352DD消泡剂；

所述激发剂为有机-无机复合激发剂，按照下述质量百分比计的原料复配而成：

98％的水玻璃，2％的三乙醇胺；

所述水玻璃溶液的模数为1.2，是由工业氢氧化钠和市售的模数为3.4的水玻璃溶液配制而成。

3.根据权利要求1所述的含粗骨料的C210强度等级的超高性能纤维混凝土，其特征在于，所述羟基改性碳纳米管分散液是通过下述方法制得的：

1)配制浓度为2.0M的NaOH水溶液，称取2份多壁碳纳米管加入100份配制的NaOH水溶液中，超声处理5min；将碳纳米管分散液倒入高压反应釜，密封后180℃反应120min；后冷却至室温，离心分离，加入去离子水稀释并洗涤，除去清液；再超声10min，搅拌，偏氯乙烯滤膜过滤，所得固态产物水洗至滤液为中性；40℃下干燥12h，得到表面含羟基含氧官能团的改性多壁碳纳米管；

2)称取步骤1)中制备的表面含羟基含氧官能团的改性多壁碳纳米管、表面活性剂0.5份、消泡剂0.1份和去离子水98份，将表面活性剂、消泡剂和改性碳纳米管依次分散到去离子水中，搅拌，使碳纳米管被表面活性剂水溶液完全浸湿；超声处理30min；之后对分散液进行离心沉降；

3)将上层液体过300目滤布，得到碳纳米管分散液1；将底部沉淀团聚的碳纳米管按照步骤2)再次进行超声60min，得到碳纳米管分散液2，碳纳米管分散液1和2中羟基改性多壁碳纳米管在水中能够均匀稳定分散。

4.根据权利要求3所述的含粗骨料的C210强度等级的超高性能纤维混凝土，其特征在于，所述多壁碳纳米管平均管径为40-50nm，长度为10-20μm，纯度≥98％；

所述表面活性剂为聚乙二醇辛基苯基醚，pH＝7.0，浊点63℃；

所述消泡剂采用美国瀚森AXILAT DF6352DD消泡剂。