[发明专利]一种C130强度等级的高性能纤维混凝土及其制备方法

权利要求书

1.一种C130强度等级的高性能纤维混凝土，其特征在于，纤维混凝土包括下述质量份数的原料：

水泥450-470份、水100-110份、河砂720-750份、碎石1010-1050份、粉煤灰60-95份、稻壳灰50-70份、硅灰50-70份、减水剂12-13份、激发剂14-15份、纤维素纤维1.1-1.8份、羟基改性碳纳米管分散液27-29份、消泡剂2.3-2.5份；

所述稻壳灰是由稻壳在650-800℃的温度下焚烧、使用球磨机研磨20-30min制得粉灰色粉末，其二氧化硅含量为90％以上，粒径为10-75μm，比表面积在40-100m²/g之间；

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。

2.根据权利要求1所述的C130强度等级的高性能纤维混凝土，其特征在于，所述混凝土中各组分以质量份数计算配合比含量为：

水泥458份、水106份、河砂740份、碎石1040份、粉煤灰70份、稻壳灰65份、硅灰65份、减水剂12.6份、激发剂14.2份、纤维素纤维1.6份、羟基改性碳纳米管分散液29份、消泡剂2.4份。

3.根据权利要求1所述的C130强度等级的高性能纤维混凝土，其特征在于，所述水泥为P·O52.5R级普通硅酸盐水泥；

所述河砂选择级配良好的中粗河砂，细度模数为2.8-3.2；

所述碎石选择石灰石为主的人工碎石，粒径范围为5-16mm，按照连续粒级级配；

所述的粉煤灰采用电厂优质Ⅰ级粉煤灰，其45μm方孔筛筛余不大于12％，需水量比不大于95％，比表面积应大于400m²/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90％，平均粒径0.1μm-0.15μm，比表面积大于15m²/g；

所述减水剂是聚羧酸系高性能减水剂，固含量20％，减水率在25％以上；

所述消泡剂采用美国瀚森AXILAT DF6352DD消泡剂。

4.根据权利要求1所述的C130强度等级的高性能纤维混凝土，其特征在于，所述激发剂采用有机-无机复合激发剂，复合激发剂按照下述质量百分比计的原料复配而成：

硫酸钠60-68％、氯化钙30-38％、三乙醇胺1.5-2％。

5.根据权利要求1所述的C130强度等级的高性能纤维混凝土，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；

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；所述消泡剂为美国瀚森AXILAT DF6352DD消泡剂。