本發(fā)明屬于建筑混凝土，具體涉及一種高抗裂性能混凝土的制備方法。

背景技術(shù)：

1、在混凝土工程領(lǐng)域，裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中常見的質(zhì)量問題，其不僅影響混凝土的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)耐久性的降低和安全隱患的增加。傳統(tǒng)的混凝土制備方法往往難以滿足現(xiàn)代工程對混凝土抗裂性能的高要求。

2、傳統(tǒng)的混凝土制備方法通常存在以下問題：

3、原料不當(dāng)：水泥的堿性過高、c3a含量過高，容易導(dǎo)致堿骨料反應(yīng)和混凝土開裂；粗骨料和細(xì)骨料的級配不合理，影響混凝土的密實(shí)性和力學(xué)性能。

4、摻合料使用不足：缺乏有效的活性摻合料和增強(qiáng)纖維，難以顯著提高混凝土的抗裂性能和耐久性。

5、制備工藝落后：攪拌不均勻、振搗不充分等問題，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部存在缺陷，降低了混凝土的力學(xué)性能和抗裂性能。

6、成本控制困難：高性能混凝土的制備往往伴隨著較高的成本，難以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的平衡。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種高抗裂性能混凝土的制備方法，以解決傳統(tǒng)混凝土制備方法中存在的抗裂性能不足、力學(xué)性能不佳和成本控制困難的技術(shù)問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種高抗裂性能混凝土的制備方法，包括以下步驟

4、s1、準(zhǔn)備原料：以重量份數(shù)計(jì)，稱取如下組分：

5、水泥：400～800份，選擇低堿性、比表面積300～350m2/kg、c3a含量低于3%的水泥；

6、粗骨料：900～1200份，選擇粒徑為6～32mm的連續(xù)級配、空隙率小于40%的天然碎石或卵石；

7、細(xì)骨料：400～600份，選擇細(xì)度模數(shù)為2.3～3.0的中粗砂；

8、粉煤灰：100～300份；

9、硅灰：100～200份，選擇比表面積大于或等于15000m2/kg，sio2的質(zhì)量百分比大于或等于85%的硅灰；

10、減水劑：4～12份，選擇減水率大于25%以上的聚羧酸系減水劑；

11、鋼纖維：120～320份，選擇直徑大于或等于0.1mm的鋼纖維；

12、聚丙烯腈纖維：8-15份，通過分散設(shè)備均勻分散到混凝土中；

13、膨脹劑：當(dāng)粉煤灰摻量小于30%時(shí)，摻入硫鋁酸鈣-氧化鈣類膨脹劑；

14、水：160～190份，用于混凝土的攪拌和養(yǎng)護(hù)；

15、s2、制備混凝土干粉料：

16、將水泥、粗骨料、細(xì)骨料、粉煤灰、硅灰、鋼纖維加入攪拌罐中，同時(shí)開啟振動攪拌設(shè)備，設(shè)定頻率為20～30hz，攪拌時(shí)間為10～15分鐘，直至各組分充分混合和均勻分散，制得混凝土干粉料；

17、s3、制備混凝土漿體：

18、將聚丙烯腈纖維通過分散設(shè)備均勻分散到混凝土干粉料中，以避免纖維團(tuán)聚；然后將減水劑和水加入攪拌器中混合，制成減水劑溶液；再將減水劑溶液分批次加入混凝土干粉料中，每次加入后攪拌2～3分鐘，以確保減水劑溶液的充分混合；繼續(xù)攪拌至混凝土漿體均勻、無氣泡，制得高抗裂性能混凝土漿體。

19、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，還包括步驟s4成型與養(yǎng)護(hù)：將混凝土漿體通過澆注方式置于模具中，待漿體硬化后拆模得到試件；對試件進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)過程中根據(jù)需要添加膨脹劑。

20、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，步驟s4中的養(yǎng)護(hù)溫度為20±2℃，濕度不低于95%，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為28天。

21、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，還包括步驟s5：對養(yǎng)護(hù)后的試件進(jìn)行性能測試，包括抗壓強(qiáng)度測試、抗折強(qiáng)度測試和抗裂性測試，以確?；炷林破窛M足設(shè)計(jì)要求。

22、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，步驟s5中對試件進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測試的具體方案如下：

23、第一步、將試件放置于壓力試驗(yàn)機(jī)的承壓板上，確保試件居中且受力均勻；

24、第二步、啟動壓力試驗(yàn)機(jī)，以連續(xù)均勻的速度加荷，加荷速度根據(jù)試件的預(yù)估抗壓強(qiáng)度來確定，在0.3mpa/s～1.0mpa/s之間；

25、第三步、記錄試件破壞時(shí)的最大荷載f；

26、第四步、根據(jù)試件的承壓面積a和破壞荷載f，計(jì)算試件的抗壓強(qiáng)度fcc，公式為：fcc=f/a；

27、取3個(gè)試件測值的算術(shù)平均值作為該組試件的抗壓強(qiáng)度值，若3個(gè)測值的最大或最小值其中一個(gè)與中間值的差值超過中間值的15%，則剔除最大最小值，取中間值作為該組試件的抗壓強(qiáng)度值。

28、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，步驟s5中對試件進(jìn)行抗折強(qiáng)度測試的具體方案如下：

29、第一步、將尺寸試件放置于抗折強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)的兩個(gè)可移動支座上，確保試件居中且?guī)缀螌χ校?/p>

30、第二步、啟動試驗(yàn)機(jī)，以連續(xù)均勻的速度加荷，直至試件發(fā)生折斷；

31、第三步、記錄試件折斷時(shí)的最大破壞荷載；

32、第四步、根據(jù)試件的跨距l(xiāng)、截面高度h和破壞荷載，計(jì)算試件的抗折強(qiáng)度，公式為：抗折強(qiáng)度=破壞荷載/(l×h×0.5)；

33、取3個(gè)試件測值的算術(shù)平均值作為該組試件的抗折強(qiáng)度值，若3個(gè)測值的最大或最小值其中一個(gè)與中間值的差值超過中間值的15%，則剔除最大最小值，取中間值作為該組試件的抗折強(qiáng)度值。

34、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，步驟s5中對試件進(jìn)行抗裂性測試的具體方案如下：

35、第一、受拉試驗(yàn)：將試件放置于拉力試驗(yàn)機(jī)上，通過增大拉力的方式使試塊受到拉力的作用，觀察試件是否會出現(xiàn)裂紋，并記錄試塊破壞時(shí)的拉力值；

36、第二、壓痕試驗(yàn)：使用壓痕機(jī)對試件進(jìn)行壓力測試，觀察試件表面是否會出現(xiàn)裂紋，并記錄壓痕深度和載荷數(shù)值；

37、第三、根據(jù)試件在受拉或受壓過程中是否出現(xiàn)裂紋以及裂紋的數(shù)量、寬度和深度來判定混凝土的抗裂性能，通過對比不同試件的裂紋情況來評估混凝土的抗裂性能優(yōu)劣。

38、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，在抗壓強(qiáng)度測試、抗折強(qiáng)度測試和抗裂性測試中試件的尺寸均為40mm×40mm×160mm。

39、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，在步驟s1中，所述低堿性水泥的ph值小于10.5，以確?；炷恋膲A骨料反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)降低。

40、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述膨脹劑的摻量根據(jù)粉煤灰的具體摻量進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)粉煤灰摻量為10%～20%時(shí)，膨脹劑的摻量為水泥重量的0.5%～1%；當(dāng)粉煤灰摻量為20%～30%時(shí)，膨脹劑的摻量為水泥重量的1%～1.5%，以精確控制混凝土的膨脹率和抗裂性能。

41、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的一種高抗裂性能混凝土的制備方法具有以下有益效果：

42、本發(fā)明通過原料配比和優(yōu)化的制備工藝，顯著提升了混凝土的抗裂性能、耐久性和力學(xué)性能。具體技術(shù)效果如下：

43、1、顯著提高抗裂性能：通過選擇低堿性、低c3a含量的水泥，以及添加粉煤灰、硅灰、鋼纖維和聚丙烯腈纖維等活性摻合料和增強(qiáng)纖維，有效減少混凝土在硬化過程中的收縮裂縫，提高混凝土的抗裂性能。

44、2、增強(qiáng)力學(xué)性能：粗骨料和細(xì)骨料的優(yōu)化選擇，以及鋼纖維的加入，顯著提升混凝土的抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度和韌性，使得混凝土制品更加堅(jiān)固耐用。

45、3、提高耐久性：低堿性水泥和硅灰的使用，降低混凝土的堿骨料反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)提高混凝土的抗化學(xué)侵蝕能力和抗?jié)B性能，延長混凝土的使用壽命。

46、4、成本控制：通過添加粉煤灰等活性摻合料，不僅提高混凝土的抗裂性能，還降低了混凝土的成本，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的雙贏。

47、5、易于施工：聚羧酸系減水劑的加入，顯著減少混凝土的用水量，提高混凝土的流動性和工作性，使得混凝土易于使用。