本技術(shù)屬于混凝土，具體涉及一種具有高適配黏度的高強(qiáng)環(huán)保混凝土及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、在建筑領(lǐng)域，高強(qiáng)混凝土憑借其較高的密實(shí)度和強(qiáng)度，極大地延長(zhǎng)了混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命，在高層結(jié)構(gòu)以及惡劣環(huán)境中廣泛應(yīng)用。然而，高強(qiáng)混凝土膠凝材料用量高、水膠比低的特性，導(dǎo)致其水化熱高、收縮變形大，開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)顯著增加。一旦開(kāi)裂，混凝土的抗?jié)B性能下降，隨著混凝土劣化持續(xù)發(fā)展，抗壓強(qiáng)度也隨之降低。

2、目前，改善高強(qiáng)混凝土抗裂性能的主要技術(shù)手段聚焦于降低混凝土收縮和絕熱溫升。降低收縮方面，雖有摻高吸水性樹(shù)脂、減縮劑等方法，但高吸水性樹(shù)脂和減縮劑成本較高，尚未大規(guī)模推廣，且現(xiàn)有技術(shù)手段相對(duì)單一、缺乏系統(tǒng)性。在降低絕熱溫升方面，主要方法包括降低水泥用量、摻水化熱抑制劑、大摻量礦物摻合料等。然而，水化熱抑制劑成本高，降低水泥用量和大摻量礦物摻合料雖能降低絕熱溫升，但會(huì)損失混凝土早期強(qiáng)度，且對(duì)摻合料品質(zhì)穩(wěn)定性要求高。因此，亟需開(kāi)發(fā)一種具有抗裂性能的同時(shí)能夠具備高強(qiáng)度的混凝土。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有混凝土難以保持高強(qiáng)度的同時(shí)具有優(yōu)異的抗裂性、抗壓強(qiáng)度以及泵送性能的問(wèn)題，本技術(shù)提供一種具有高適配黏度的高強(qiáng)環(huán)?；炷良捌渲苽浞椒?。

2、第一方面，本技術(shù)提供一種具有高適配黏度的高強(qiáng)環(huán)?；炷粒龌炷涟粗亓糠莅ㄈ缦略希核?00-350份；礦粉43-58份；粉煤灰20-35份；稻殼灰15-25份；砂子800-855份；石子800-1000份；膨脹劑25-35份；水180-220份；減水劑8-10份；引氣劑7-12份；復(fù)合纖維24-36份；聚乙二醇二丙烯酸酯-丁基橡膠復(fù)合芯材微膠囊20-30份；復(fù)合纖維包括由重量比為1.5-2：1的聚丙烯纖維和殼聚糖纖維。

3、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，本技術(shù)提供的技術(shù)方案解決了現(xiàn)有混凝土在保持高強(qiáng)度的同時(shí)，難以兼顧抗裂性、抗壓強(qiáng)度以及泵送性能的難題。能夠在提升混凝土強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，通過(guò)復(fù)合纖維與聚乙二醇二丙烯酸酯-丁基橡膠復(fù)合芯材微膠囊的協(xié)同作用，增強(qiáng)混凝土的抗裂性、抗壓強(qiáng)度以及泵送性能。在該技術(shù)方案中，復(fù)合纖維與聚乙二醇二丙烯酸酯-丁基橡膠復(fù)合芯材微膠囊相互配合，對(duì)混凝土整體性能產(chǎn)生積極影響。復(fù)合纖維中聚丙烯纖維和殼聚糖纖維按特定比例組合，發(fā)揮出協(xié)同效應(yīng)。聚丙烯纖維增強(qiáng)了混凝土的韌性，使混凝土在承受壓力時(shí)不易產(chǎn)生裂縫；殼聚糖纖維富含羥基、氨基等極性基團(tuán)，使其具有親水性。當(dāng)它均勻分散在混凝土中時(shí)，就會(huì)和水分子產(chǎn)生較強(qiáng)的親和力，水分子會(huì)附著在纖維表面，而不是隨意聚集形成連續(xù)水流通道，如此能減少因水分積聚產(chǎn)生滲漏通道的幾率，提升抗?jié)B性。并且，在混凝土配制、攪拌等操作過(guò)程中，內(nèi)部會(huì)存在一些細(xì)微雜質(zhì)顆粒，殼聚糖纖維憑借吸附性將這些顆粒吸附過(guò)來(lái)，填補(bǔ)在原本可能存在的微小孔隙里，讓混凝土內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)更加密實(shí)，外界的水分、鹽分等物質(zhì)就更難滲入，從而有效增強(qiáng)混凝土的抗?jié)B性能。并且它是和水泥、砂石以及其他添加劑等組分相互配合、協(xié)同作用，共同提高混凝土抗?jié)B性。聚乙二醇二丙烯酸酯-丁基橡膠復(fù)合芯材微膠囊在混凝土內(nèi)部形成了獨(dú)特的微觀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)與復(fù)合纖維相互作用，進(jìn)一步增強(qiáng)了混凝土的抗裂性。微膠囊的存在增加了混凝土的彈性和變形能力，使混凝土在受到外界壓力或溫度變化時(shí)能夠更好地吸收能量，減少裂縫的產(chǎn)生。同時(shí)，復(fù)合纖維與聚乙二醇二丙烯酸酯-丁基橡膠復(fù)合芯材微膠囊的共同作用還提升了混凝土的抗壓強(qiáng)度。它們不僅改善了混凝土的抗?jié)B性，還在一定程度上防止了混凝土內(nèi)部的化學(xué)侵蝕，延長(zhǎng)了混凝土的使用壽命。同時(shí)，在建筑領(lǐng)域，傳統(tǒng)混凝土的生產(chǎn)過(guò)程往往伴隨著大量的資源消耗和環(huán)境污染。隨著全球?qū)沙掷m(xù)發(fā)展的關(guān)注日益增加，開(kāi)發(fā)環(huán)保型建筑材料已成為行業(yè)的重要趨勢(shì)。因此，本技術(shù)為了應(yīng)對(duì)這些環(huán)境挑戰(zhàn)，在本技術(shù)中使用稻殼灰，稻殼灰的使用可以減少焚燒處理帶來(lái)的環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用。此外，本技術(shù)通過(guò)優(yōu)化原料的配比和性能，使混凝土在保持高適配黏度的同時(shí)，能夠滿足泵送過(guò)程中的流動(dòng)性要求，確?；炷猎谑┕み^(guò)程中能夠順利地輸送到指定位置。綜上所述，本技術(shù)提供的技術(shù)方案通過(guò)各成分之間的協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)了混凝土在高強(qiáng)度、抗裂性、抗壓強(qiáng)度以及泵送性能方面的全面提升，為建筑工程提供了一種更具優(yōu)勢(shì)和實(shí)用價(jià)值的混凝土材料。

4、可選的，所述聚乙二醇二丙烯酸酯-丁基橡膠復(fù)合芯材微膠囊由如下方法制得；

5、s1、將重量比為1-3：1的聚乙二醇二丙烯酸酯與丁基橡膠顆粒加入到十二烷基硫酸鈉的乳化劑溶液中，攪拌均勻，制得混合乳液；

6、s2、往步驟s1所述混合乳液中加入偏二亞硫酸鈉和過(guò)硫酸銨，在75℃-80℃下反應(yīng)2-3小時(shí)制得芯材乳液；步驟s2中所述混合乳液、偏二亞硫酸鈉和過(guò)硫酸銨的重量比為100:1-1.5:1；

7、s3、將明膠和阿拉伯膠在水中混合均勻，加熱至65℃-70℃，攪拌20-30min，溶解，再加入戊二醛攪拌均勻，得到壁材溶液；步驟s3中明膠、阿拉伯膠以及戊二醛的重量比為10-15:8-10:2-3；

8、s4、將芯材乳液與壁材溶液按重量比3:2混合，攪拌均勻后通過(guò)噴霧干燥法使壁材包裹芯材形成所述聚乙二醇二丙烯酸酯-丁基橡膠復(fù)合芯材微膠囊。

9、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，本技術(shù)成功解決了現(xiàn)有高強(qiáng)混凝土在保持高強(qiáng)度的同時(shí)難以兼顧抗裂性、抗壓強(qiáng)度的問(wèn)題。聚乙二醇二丙烯酸酯-丁基橡膠復(fù)合芯材微膠囊的制備過(guò)程，讓聚乙二醇二丙烯酸酯與丁基橡膠顆粒充分混合并發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，形成穩(wěn)定的芯材結(jié)構(gòu)。十二烷基硫酸鈉乳化劑溶液保證了芯材均勻分散，明膠、阿拉伯膠與戊二醛形成的壁材包裹芯材，賦予微膠囊良好穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)。微膠囊在混凝土內(nèi)部通過(guò)吸收能量、減少裂縫產(chǎn)生，以及改善混凝土的抗?jié)B性，與復(fù)合纖維協(xié)同增強(qiáng)混凝土的抗裂性和抗壓強(qiáng)度。微膠囊的壁材有效阻隔水分和外界物質(zhì)，進(jìn)一步提升混凝土的抗?jié)B能力，同時(shí)其彈性結(jié)構(gòu)能夠在混凝土受到外界壓力或溫度變化時(shí)緩沖應(yīng)力，減少裂縫的形成。在與復(fù)合纖維的協(xié)同作用下，微膠囊與復(fù)合纖維共同優(yōu)化混凝土內(nèi)部濕度環(huán)境和密實(shí)度，提高混凝土的整體性能，延長(zhǎng)混凝土的使用壽命。

10、可選的，所述步驟s1中的攪拌速度為300-500r/min，攪拌時(shí)間為30-45min。

11、可選的，所述步驟s1中的十二烷基硫酸鈉的乳化劑溶液中十二烷基硫酸鈉的百分含量為2％-5％。

12、可選的，所述步驟s4中的噴霧干燥參數(shù)為如下：噴霧壓力為0.5-1mpa，進(jìn)風(fēng)溫度為120-150℃，出風(fēng)溫度為80-100℃，進(jìn)料速度為5-10毫升/分鐘；所述聚乙二醇二丙烯酸酯-丁基橡膠復(fù)合芯材微膠囊平均粒徑為25μm。

13、可選的，所述復(fù)合纖維和所述聚乙二醇二丙烯酸酯-丁基橡膠復(fù)合芯材微膠囊的重量比為1-1.5：1。

14、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，在混凝土體系中，復(fù)合纖維和聚乙二醇二丙烯酸酯-丁基橡膠復(fù)合芯材微膠囊共同作用于混凝土。復(fù)合纖維憑借其高強(qiáng)度和韌性，在混凝土內(nèi)部形成緊密交織的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)混凝土的整體強(qiáng)度和韌性。聚乙二醇二丙烯酸酯-丁基橡膠復(fù)合芯材微膠囊在混凝土內(nèi)部形成微小彈性結(jié)構(gòu)，吸收能量、緩解應(yīng)力集中，減少裂縫產(chǎn)生，同時(shí)其壁材有效阻隔水分和外界物質(zhì)，提高混凝土的抗?jié)B性。二者相互配合，復(fù)合纖維的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與微膠囊的彈性結(jié)構(gòu)相互補(bǔ)充。微膠囊吸收的能量傳遞給復(fù)合纖維，使復(fù)合纖維更好地發(fā)揮增強(qiáng)作用；復(fù)合纖維幫助微膠囊更好地分散在混凝土中，進(jìn)一步優(yōu)化混凝土內(nèi)部濕度環(huán)境和密實(shí)度。這種共同作用使得混凝土在保持高強(qiáng)度的同時(shí)，顯著提升了抗裂性和抗壓強(qiáng)度。

15、優(yōu)選的，所述復(fù)合纖維和所述聚乙二醇二丙烯酸酯-丁基橡膠復(fù)合芯材微膠囊的重量比為1.2：1。

16、可選的，所述膨脹劑為硫鋁酸鈣膨脹劑；所述減水劑為聚羧酸系減水劑；所述引氣劑為松香類引氣劑。

17、可選的，所述復(fù)合纖維為偶聯(lián)劑改性復(fù)合纖維。

18、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，能夠進(jìn)一步增強(qiáng)復(fù)合纖維與聚乙二醇二丙烯酸酯-丁基橡膠復(fù)合芯材微膠囊之間的相互作用。偶聯(lián)劑可以在復(fù)合纖維表面形成一層特殊的界面層，這層界面層一方面能夠與聚乙二醇二丙烯酸酯-丁基橡膠復(fù)合芯材微膠囊表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，增強(qiáng)微膠囊與復(fù)合纖維之間的結(jié)合力；另一方面，它可以改善復(fù)合纖維與混凝土基體之間的相容性，使復(fù)合纖維在混凝土中更好地分散和發(fā)揮作用。這種改性復(fù)合纖維與聚乙二醇二丙烯酸酯-丁基橡膠復(fù)合芯材微膠囊共同作用于混凝土，有助于提高混凝土的整體性能。復(fù)合纖維的高強(qiáng)度和韌性與微膠囊的彈性結(jié)構(gòu)相配合，進(jìn)一步增強(qiáng)混凝土的抗裂性和抗壓強(qiáng)度。微膠囊通過(guò)吸收能量、減少裂縫產(chǎn)生，以及改善混凝土的抗?jié)B性，與復(fù)合纖維共同優(yōu)化混凝土內(nèi)部的濕度環(huán)境和密實(shí)度。同時(shí)，偶聯(lián)劑改性復(fù)合纖維還能提高混凝土的可加工性和穩(wěn)定性，使混凝土在施工過(guò)程中更易于操作和成型，為混凝土在建筑工程中的應(yīng)用提供更可靠的保障。

19、第二方面，本技術(shù)提供一種混凝土的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

20、a1、將水泥、礦粉、粉煤灰、稻殼灰、砂子、石子、膨脹劑、復(fù)合纖維、聚乙二醇二丙烯酸酯-丁基橡膠復(fù)合芯材微依次加入到攪拌設(shè)備中，攪拌均勻；

21、a2、將水、減水劑、引氣劑加入到步驟a1所述混合物中，攪拌均勻；

22、a3、將攪拌好的混合物倒入模具中，振動(dòng)成型，養(yǎng)護(hù)，得到所述混凝土。

23、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，本技術(shù)提供的制備方法簡(jiǎn)單高效，將各原料按步驟混合攪拌均勻，能使混凝土充分融合，確保各成分發(fā)揮作用。振動(dòng)成型使混凝土密實(shí)度高，養(yǎng)護(hù)后強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度得以提升，整體性能良好，滿足建筑工程對(duì)混凝土的多方面需求。

24、綜上所述，本技術(shù)具有以下至少一種有益效果：

25、1.本技術(shù)提供的技術(shù)方案解決了現(xiàn)有混凝土在保持高強(qiáng)度的同時(shí)，難以兼顧抗裂性、抗壓強(qiáng)度以及泵送性能的難題。能夠在提升混凝土強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，通過(guò)復(fù)合纖維與聚乙二醇二丙烯酸酯-丁基橡膠復(fù)合芯材微膠囊的協(xié)同作用，增強(qiáng)混凝土的抗裂性、抗壓強(qiáng)度以及泵送性能。在該技術(shù)方案中，復(fù)合纖維與聚乙二醇二丙烯酸酯-丁基橡膠復(fù)合芯材微膠囊相互配合，對(duì)混凝土整體性能產(chǎn)生積極影響。復(fù)合纖維中聚丙烯纖維和殼聚糖纖維按特定比例組合，發(fā)揮出協(xié)同效應(yīng)。聚丙烯纖維增強(qiáng)了混凝土的韌性，使混凝土在承受壓力時(shí)不易產(chǎn)生裂縫；殼聚糖纖維富含羥基、氨基等極性基團(tuán)，使其具有親水性。當(dāng)它均勻分散在混凝土中時(shí)，就會(huì)和水分子產(chǎn)生較強(qiáng)的親和力，水分子會(huì)附著在纖維表面，而不是隨意聚集形成連續(xù)水流通道，如此能減少因水分積聚產(chǎn)生滲漏通道的幾率，提升抗?jié)B性。并且，在混凝土配制、攪拌等操作過(guò)程中，內(nèi)部會(huì)存在一些細(xì)微雜質(zhì)顆粒，殼聚糖纖維憑借吸附性將這些顆粒吸附過(guò)來(lái)，填補(bǔ)在原本可能存在的微小孔隙里，讓混凝土內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)更加密實(shí)，外界的水分、鹽分等物質(zhì)就更難滲入，從而有效增強(qiáng)混凝土的抗?jié)B性能。并且它是和水泥、砂石以及其他添加劑等組分相互配合、協(xié)同作用，共同提高混凝土抗?jié)B性。聚乙二醇二丙烯酸酯-丁基橡膠復(fù)合芯材微膠囊在混凝土內(nèi)部形成了獨(dú)特的微觀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)與復(fù)合纖維相互作用，進(jìn)一步增強(qiáng)了混凝土的抗裂性。微膠囊的存在增加了混凝土的彈性和變形能力，使混凝土在受到外界壓力或溫度變化時(shí)能夠更好地吸收能量，減少裂縫的產(chǎn)生。同時(shí)，復(fù)合纖維與聚乙二醇二丙烯酸酯-丁基橡膠復(fù)合芯材微膠囊的共同作用還提升了混凝土的抗壓強(qiáng)度。它們不僅改善了混凝土的抗?jié)B性，還在一定程度上防止了混凝土內(nèi)部的化學(xué)侵蝕，延長(zhǎng)了混凝土的使用壽命。此外，本技術(shù)通過(guò)優(yōu)化原料的配比和性能，使混凝土在保持高適配黏度的同時(shí)，能夠滿足泵送過(guò)程中的流動(dòng)性要求，確?；炷猎谑┕み^(guò)程中能夠順利地輸送到指定位置。

26、2.復(fù)合纖維和聚乙二醇二丙烯酸酯-丁基橡膠復(fù)合芯材微膠囊共同作用于混凝土。復(fù)合纖維憑借其高強(qiáng)度和韌性，在混凝土內(nèi)部形成緊密交織的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)混凝土的整體強(qiáng)度和韌性。聚乙二醇二丙烯酸酯-丁基橡膠復(fù)合芯材微膠囊在混凝土內(nèi)部形成微小彈性結(jié)構(gòu)，吸收能量、緩解應(yīng)力集中，減少裂縫產(chǎn)生，同時(shí)其壁材有效阻隔水分和外界物質(zhì)，提高混凝土的抗?jié)B性。二者相互配合，復(fù)合纖維的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與微膠囊的彈性結(jié)構(gòu)相互補(bǔ)充。微膠囊吸收的能量傳遞給復(fù)合纖維，使復(fù)合纖維更好地發(fā)揮增強(qiáng)作用；復(fù)合纖維幫助微膠囊更好地分散在混凝土中，進(jìn)一步優(yōu)化混凝土內(nèi)部濕度環(huán)境和密實(shí)度。這種共同作用使得混凝土在保持高強(qiáng)度的同時(shí)，顯著提升了抗裂性和抗壓強(qiáng)度。

27、3.聚乙二醇二丙烯酸酯-丁基橡膠復(fù)合芯材微膠囊的制備過(guò)程，讓聚乙二醇二丙烯酸酯與丁基橡膠顆粒充分混合并發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，形成穩(wěn)定的芯材結(jié)構(gòu)。十二烷基硫酸鈉乳化劑溶液保證了芯材均勻分散，明膠、阿拉伯膠與戊二醛形成的壁材包裹芯材，賦予微膠囊良好穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)。微膠囊在混凝土內(nèi)部通過(guò)吸收能量、減少裂縫產(chǎn)生，以及改善混凝土的抗?jié)B性，與復(fù)合纖維協(xié)同增強(qiáng)混凝土的抗裂性和抗壓強(qiáng)度。微膠囊的壁材有效阻隔水分和外界物質(zhì)，進(jìn)一步提升混凝土的抗?jié)B能力，同時(shí)其彈性結(jié)構(gòu)能夠在混凝土受到外界壓力或溫度變化時(shí)緩沖應(yīng)力，減少裂縫的形成。在與復(fù)合纖維的協(xié)同作用下，微膠囊與復(fù)合纖維共同優(yōu)化混凝土內(nèi)部濕度環(huán)境和密實(shí)度，提高混凝土的整體性能，延長(zhǎng)混凝土的使用壽命。

28、4.本技術(shù)提供的混凝土具備多方面優(yōu)勢(shì)，在強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、環(huán)保性能以及適配黏度上表現(xiàn)卓越。稻殼灰等材料的運(yùn)用有效降低了環(huán)境負(fù)荷，不僅減少了對(duì)自然資源的消耗，還降低了廢棄物排放。復(fù)合纖維與聚乙二醇二丙烯酸酯-丁基橡膠復(fù)合芯材微膠囊相互協(xié)同，進(jìn)一步優(yōu)化了混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了整體性能。