本發(fā)明涉及混凝土，具體為一種抗裂抗高寒混凝土及其制備方法。
背景技術(shù)：
1、隨著高寒地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，混凝土在極端低溫、凍融循環(huán)及大溫差環(huán)境下的抗裂性與耐久性問題日益突出。傳統(tǒng)混凝土在高寒條件下易因收縮應(yīng)力、凍脹破壞及內(nèi)部溫差導(dǎo)致開裂，進(jìn)而引發(fā)結(jié)構(gòu)滲漏、強度下降等安全隱患。
2、具體的，普通混凝土依賴單一膨脹劑補償收縮，難以匹配高寒環(huán)境下的梯度收縮特性，常導(dǎo)致裂縫控制效果有限。且常規(guī)氧化鎂膨脹劑在低溫下的水化速率顯著降低，無法及時補償收縮?，F(xiàn)有技術(shù)雖通過添加纖維或納米材料提升抗裂性，但纖維分散性差、界面粘結(jié)弱等問題仍限制其應(yīng)用。
3、凍融循環(huán)常導(dǎo)致混凝土內(nèi)部孔隙水結(jié)冰膨脹，傳統(tǒng)抗凍劑雖能緩解凍害，但長期使用會削弱力學(xué)性能，且無法修復(fù)已形成的微裂縫?，F(xiàn)雖有研究采用生物膠、硬脂酸等改善抗凍性，但復(fù)雜組分易干擾水化反應(yīng)，導(dǎo)致早期強度發(fā)展緩慢。
4、所以我們提出了一種抗裂抗高寒混凝土及其制備方法，以便于解決上述中提出的問題。
5、本背景技術(shù)所公開的上述信息僅僅用于增加對本發(fā)明背景技術(shù)的理解，因此，其可能包括不構(gòu)成本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種抗裂抗高寒混凝土及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)提出的抗裂性能不足和低溫耐久性差等問題之一。
2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
3、一種抗裂抗高寒混凝土，包括以下質(zhì)量份的組分：
4、低熱硅酸鹽水泥300-500份、固碳鋼渣微粉50-100份、納米碳酸鈣10-20份；
5、氧化鎂5％-8％和硫鋁酸鈣3％-5％，其中氧化鎂經(jīng)500-600℃煅燒后與硫鋁酸鈣復(fù)配，通過硅烷偶聯(lián)劑改性；
6、相變微膠囊3％-6％、微生物自修復(fù)膠囊1％-3％，其中相變微膠囊為石蠟封裝于二氧化硅殼層內(nèi)，相變溫度為-30℃至10℃；微生物自修復(fù)膠囊為巴氏芽孢桿菌包覆于海藻酸鈉-蒙脫石復(fù)合載體中；
7、玄武巖纖維0.5％-1.5％、聚酯纖維0.3％-0.8％；
8、碳納米管0.05％-0.1％、聚羧酸減水劑1％-2％。
9、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，氧化鎂與硫鋁酸鈣的質(zhì)量比為1.5:1-2:1；
10、相變微膠囊的粒徑為50-200μm，且二氧化硅殼層厚度為1-5μm。
11、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，微生物自修復(fù)膠囊的包覆載體由海藻酸鈉與蒙脫石按質(zhì)量比2:1-3:1復(fù)合而成，膠囊粒徑為100-500μm。
12、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，固碳鋼渣微粉的比表面積為400-600m2/kg，且含cao為40％-60％；
13、納米碳酸鈣的粒徑為20-100nm，且表面經(jīng)硬脂酸改性。
14、一種抗裂抗高寒混凝土的制備方法，包括以下步驟：
15、步驟一：將低熱硅酸鹽水泥、固碳鋼渣微粉、納米碳酸鈣干混3-5min，隨后加入玄武巖纖維、聚酯纖維繼續(xù)混合8-12min；
16、步驟二：將氧化鎂在500-600℃煅燒1-2h，冷卻后與硫鋁酸鈣按比例混合，加入硅烷偶聯(lián)劑，其用量為混合粉體質(zhì)量的0.5％-1％，球磨20-30min；
17、步驟三：在0-10℃環(huán)境下，將預(yù)混料、梯度膨脹劑、粒徑為20-25mm的碎石骨料、聚羧酸減水劑、水?dāng)嚢?-5min，隨后加入相變微膠囊、微生物自修復(fù)膠囊、碳納米管、抗凍蛋白，繼續(xù)攪拌5-8min；
18、步驟四：澆筑后覆蓋相變保溫膜，相變溫度為-20℃至0℃，并通入濃度20％-30％的co2氣體，壓力0.1-0.3mpa，持續(xù)3-5d；撤除保溫膜后自然養(yǎng)護(hù)至14天。
19、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述步驟三中，骨料的砂率為35％-40％，且碎石預(yù)先在-20℃以下冷凍處理12-24h；
20、所述步驟s4中，co2氣體通入速率為0.5-1.0l/(m3·min)，且養(yǎng)護(hù)環(huán)境濕度為90-95％。
21、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，相變保溫膜為聚乙烯-石蠟復(fù)合膜，厚度0.5-2mm，石蠟含量30％-50％；
22、微生物自修復(fù)膠囊在攪拌時加入溫度10-15℃的混凝土拌合物中。
23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
24、本發(fā)明中，通過梯度膨脹劑復(fù)配、纖維協(xié)同增強、相變微膠囊溫控及微生物自修復(fù)技術(shù)，實現(xiàn)高寒混凝土的多維度性能突破。使得氧化鎂/硫鋁酸鈣復(fù)配降低干燥收縮至1.2×10-4，纖維網(wǎng)絡(luò)抑制裂縫擴(kuò)展，初始裂縫閾值小于0.15mm，相變微膠囊調(diào)控溫差小于8℃，微生物修復(fù)裂縫7天愈合率大于90％。并通過固碳鋼渣替代30％水泥，結(jié)合co2養(yǎng)護(hù)吸收8.5-10.1kg/m3，碳排降35％，抗凍蛋白與納米改性可實現(xiàn)-50℃情況下的施工，強度提升35％的同時工期縮短40％。
25、上述概述僅僅是為了說明書的目的，并不意圖以任何方式進(jìn)行限制。除上述描述的示意性的方面、實施方式和特征之外，通過參考附圖和以下的詳細(xì)描述，本發(fā)明進(jìn)一步的方面、實施方式和特征將會是容易明白的。
1.一種抗裂抗高寒混凝土，其特征在于，包括以下質(zhì)量份的組分：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗裂抗高寒混凝土，其特征在于：氧化鎂與硫鋁酸鈣的質(zhì)量比為1.5:1-2:1；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗裂抗高寒混凝土，其特征在于：微生物自修復(fù)膠囊的包覆載體由海藻酸鈉與蒙脫石按質(zhì)量比2:1-3:1復(fù)合而成，膠囊粒徑為100-500μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗裂抗高寒混凝土，其特征在于：固碳復(fù)合超細(xì)粉的比表面積為550-650m2/kg，且含cao不低于22％；
5.如權(quán)利要求1-4所述的一種抗裂抗高寒混凝土的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種抗裂抗高寒混凝土的制備方法，其特征在于：所述步驟三中，混凝土的砂率為35％-40％，且碎石預(yù)先在-20℃以下冷凍處理12-24h；
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種抗裂抗高寒混凝土的制備方法，其特征在于：相變保溫膜為聚乙烯-石蠟復(fù)合膜，厚度0.5-2mm，石蠟含量30％-50％；