[发明专利]一种高性能环保混凝土及其制备方法

权利要求书

1.一种高性能环保混凝土，其特征在于，该混凝土包含人工骨料、活性粉体、硫酸铝盐水泥、天然砂、造纸黑液浓缩改性液、改性木质素纤维、双环戊二烯改性不饱和聚酯、麦饭石粉、钾水玻璃、纳米复合填料、SiO₂气凝胶、减水剂、改性插层剂、阻燃剂、乙酸钠和水。

2.根据权利要求1所述的高性能环保混凝土，其特征在于，按重量份数计，所述混凝土包含人工骨料30-36份、活性粉体24-30份、硫酸铝盐水泥18-26份、天然砂20-25份、造纸黑液浓缩改性液10-16份、改性木质素纤维12-15份、双环戊二烯改性不饱和聚酯8-12份、麦饭石粉6-9份、钾水玻璃10-13份、纳米复合填料16-19份、SiO₂气凝胶7-10份、减水剂5-15份、改性插层剂2-6份、阻燃剂5-7份、乙酸钠3-6份和水15-30份。

3.根据权利要求1所述的高性能环保混凝土，其特征在于，所述人工骨料包含稻壳灰、粉煤灰、锰渣、钡渣、转炉渣、石灰石粉、聚乙烯吡咯烷酮和水，优选的，所述人工骨料中稻壳灰、粉煤灰、锰渣、钡渣、转炉渣、石灰石粉的质量比为1：3-5：2：2-3：3-5：5-7。

4.根据权利要求1所述的高性能环保混凝土，其特征在于，所述活性粉体为硅灰、碳粉和偏高岭土的混合物，优选的，三者质量比为3：1：3-5，并向其中添加质量为三者质量之和25％～30％的聚乙二醇，优选的，所述硅灰为铁合金厂在冶炼硅铁和工业硅、金属硅过程中，由热电炉内产生的大量挥发性SiO₂和Si气体经氧化、冷凝、沉淀后的产物，其表面积≥20000m²/kg，活性指数≥95％。

5.根据权利要求1所述的高性能环保混凝土，其特征在于，所述天然砂的细度模数为2.5-2.8。

6.根据权利要求1所述的高性能环保混凝土，其特征在于，所述造纸黑液浓缩改性液由以下方法制备：将造纸黑液蒸发浓缩至固含量为30％-45％的造纸黑液浓缩液，加入质量浓度为20％-25％的甲醛溶液，搅拌混合后升温至80-85℃保温反应4-5h后冷却至室温，再次蒸发浓缩至固含量为40％-45％，得造纸黑液浓缩改性液。

7.根据权利要求1所述的高性能环保混凝土，其特征在于，所述改性木质素纤维的制备方法包括以下步骤：将园林垃圾、植物秸秆、稻糠中任一种或两种及以上破碎成粒径0.5mm以下的木质素纤维，干燥，然后按重量份计，将60-80份木质素纤维，2-3份ACR树脂乳液，0.01-0.1份邻菲咯啉合铕，3-4份均苯四甲酸二酐接枝聚醚酰亚胺，0.01-0.1份3-氟-2-羧酸甲酯噻吩，0.01-0.1份聚氨酯预聚体，50-100份石油醚混合；接着放入捏合机中捏合0.5-4小时，捏合过程中回收石油醚，捏合温度为80℃～150℃。

8.根据权利要求1所述的高性能环保混凝土，其特征在于，所述纳米复合填料为磷酸钛、钨酸铜、草酸铜中一种或多种的混合物。

9.根据权利要求1所述的高性能环保混凝土，其特征在于，所述改性插层剂可以为烷基铵盐、季铵盐、呲啶类衍生物、阳离子表面活性剂中的一种，优选的，所述减水剂为β-萘磺酸盐甲醛缩合物、植物纤维类减水剂和氨基磺酸系减水剂的混合，三者的质量比可以为1：2-3：2。

10.根据权利要求1-9任一项所述高性能环保混凝土的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

(1)按所需质量称取上述各原材料备用；

(2)将人工骨料、活性粉体、硫酸铝盐水泥、天然砂、麦饭石粉依次加入到搅拌机中，先低速搅拌5-8min，然后高速搅拌3-5min，加入30％-50％的水，得物料A；

(3)将造纸黑液浓缩改性液、改性木质素纤维、双环戊二烯改性不饱和聚酯、钾水玻璃、乙酸钠和20％-35％的水在40-70℃的条件下混合，待各物质均匀混合后，加入混合物A，得到混合物B；

(4)依次将减水剂、改性插层剂、阻燃剂、纳米复合填料、SiO₂气凝胶和剩余的水加入到混合物B中，即得高性能环保混凝土。