CN116003025B - 一种掺合石粉的低标号混凝土 - Google Patents
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Abstract
本申请属于混凝土的技术领域，具体公开了一种掺合石粉的低标号混凝土。低标号混凝土，按重量份计，包括以下组分：水泥219‑281份、矿粉29‑37份、粉煤灰0‑35份、石粉12‑50份、砂781‑801份、碎石975‑1062份、减水剂3.17‑4.81份和水179‑190份。本申请石粉部分或全部取代粉煤灰作为掺和料，可以缓解现有矿物掺合料粉煤灰供应紧张问题，降低混凝土生产成本；石粉的加入适当降低低标号混凝土的抗压强度，使其符合国标要求，同时改善混凝土的和易性。
Description
技术领域
本申请涉及混凝土的技术领域，尤其是涉及一种掺合石粉的低标号混凝土。
背景技术
混凝土按照标准抗压强度划分的强度等级，称为标号，分为C10到C100共19个等级，其中，C25以下的混凝土称为低标号混凝土，包括C10、C15、C20和C25。低标号混凝土通常作为建筑结构的垫层或非主干道路、乡道路等，这些地方不要求太高的抗压性能，因此可以采用。
随着混凝土技术的进步，混凝土行业越来越多地使用矿渣和粉煤灰，矿渣和粉煤灰的需求量日益增多，而矿渣和粉煤灰均属于不可再生资源，而且我国的粉煤灰和矿渣资源分布不均匀，导致部分地区出现脱销现象。因此，寻找合适的材料取代目前常用的矿物掺合料应用在混凝土中十分重要。
石粉是以生产石灰石碎石和机制砂时产生的石粉和石屑为原料，进一步磨制成粒形不大于10um的细粉，其特点是易于粉磨，低反应活性，石粉作为混凝土矿物掺合料时具有较好的减水和填充效果，并且产地较广，是发展前景较好的一种矿料。
在低标号混凝土中，用石粉代替矿渣和粉煤灰用于建筑工程混凝土生产中，可以很好地解决粉煤灰紧缺的问题。但是石粉添加过多会增加用水量，使混凝土强度降低，而石粉添加较少会降低混凝土的和易性，导致混凝土难以搅拌，易造成混凝土内部孔隙，进而影响混凝土的强度。
因此，需要提供一种合理添加量的石粉掺合料，使低标号混凝土具有低成本、和易性好的工作性能，且低标号混凝土抗压强度符合要求。
发明内容
为了改善石粉掺合料添加不合理导致低标号混凝土差的工作性能的问题，本申请提供了一种掺合石粉的低标号混凝土。
第一方面，本申请提供了一种掺合石粉的低标号混凝土，采用如下的技术方案：
一种掺合石粉的低标号混凝土，按重量份计，包括以下组分：水泥219-281份、矿粉29-37份、粉煤灰0-35份、石粉12-50份、砂781-801份、碎石975-1062份、减水剂3.17-4.81份和水179-190份。
通过采用上述技术方案，石粉部分或全部取代粉煤灰作为掺和料，可以缓解现有矿物掺合料粉煤灰供应紧张问题，降低混凝土生产成本；石粉具有一定的填充作用，水泥、石粉和粉煤灰三者颗粒间发生填充效应，颗粒间的空隙减小，使混凝土中的空隙水减少，自由水增加，进而增加了混凝土的流变性，改善了混凝土的和易性。
合理的石粉和粉煤灰配比，得到抗裂性能高的混凝土，水泥添加量过多，由于水泥水化反应放出的热量会使混凝土内外温差过大而产生裂缝，进而影响混凝土的质量，石粉和粉煤灰的添加，减小了水泥的用量，进而减小了水化热，进一步减小了混凝土裂缝的产生，增强了混凝土的抗裂性能。
添加石粉部分或全部代替粉煤灰，降低了混凝土的开裂的机率，在低标号混凝土中28 天强度测试中，石粉的加入适当降低低标号混凝土的抗压强度，使其符合国标要求，同时能够减缓水泥水化热的产生，进一步降低混凝土的开裂现象。
优选的，按重量份计，所述低标号混凝土包括以下组分：水泥219份、矿粉29份、石粉40份、砂801份、碎石1062份、减水剂3.17份和水179份。
通过采用上述技术方案，调控混凝土各原料组分，按照此组分配合的低标号混凝土，在石粉100%等量替代煤灰用量后，工作性明显改善，石粉不但补充了混凝土中缺少的细颗粒，增大固体的表面积对水体积的比例，和水泥与水形成柔软浆体，改善混凝土的和易性，也能保证28 天抗压强度符合要求。
优选的，按重量份计，所述低标号混凝土包括以下组分：水泥272份、矿粉36份、石粉50份、砂798份、碎石975份、减水剂4.30份和水190份。
通过采用上述技术方案，设置混凝土的各原料组分配比，按照此组分配合的低标号混凝土，在石粉100%等量替代煤灰用量后，在此强度下的混凝土中，得到的混凝土的和易性明显改善，提高了混凝土的抗裂性能，也能保证28 天抗压强度符合要求。
优选的，按重量份计，所述低标号混凝土包括以下组分：水泥281份、矿粉37份、石粉45份、砂781份、碎石994份、减水剂4.81份和水185份。
通过采用上述技术方案，通过限定混凝土的各原料组分配比，按照此组分配合的低标号混凝土，在石粉100%等量替代煤灰用量后，在低强度下的混凝土中，保证28 天抗压强度符合要求，而且得到的混凝土具有较好的和易性和抗裂性能。
优选的，所述低标号混凝土的原料还包括10-18份改性聚丙烯纤维。
通过采用上述技术方案，改性聚丙烯纤维加入低标号混凝土中，有效防止混凝土的离析，起到堵塞混凝土毛细裂缝的作用，可以防止混凝土收缩裂缝现象，进一步提高了混凝土的抗渗性，增加了混凝土的韧性和抗裂性能，从而提高混凝土的使用寿命。
优选的，所述改性聚丙烯纤维的制备方法，包括以下步骤：
（1）将聚丙烯、甘蔗渣、硅藻土、乙烯辛烯共聚物、抗氧剂1010、马来酸酐接枝聚丙烯和白油熔融混合后挤出造粒，熔融混合的温度为160-190℃，时间为3-10min，得到改性聚丙烯母粒；
（2）将步骤（1）得到的改性聚丙烯母粒进行纺丝，纺丝的温度为200-230℃，得到第一改性聚丙烯纤维；
（3）将步骤（2）得到的第一改性聚丙烯纤维置于氢氧化钠溶液中浸泡 1-3h 后，清水洗涤，然后再浸入石墨烯的乙醇分散液中，浸渍5-10min，再浸入普鲁兰多糖的水溶液，浸渍 1-3min 后取出，烘干，得到改性聚丙烯纤维。
通过采用上述技术方案，甘蔗渣中含有丰富的纤维素，能够增强聚丙烯的力学性能，同时增强了聚丙烯表面的粗糙度，使得最后制备的改性聚丙烯纤维与混凝土中的原料之间的物理作用增强，进一步提高了后续混凝土的抗裂强度；硅藻土具有天然的微孔结构，比表面积大，表面反应活性高，甘蔗渣与硅藻土混合，甘蔗渣纤维素吸附在硅藻土的表面或者孔隙内，进而增加了硅藻土的比表面积，后续增强了聚丙烯的力学，同时白油的加入改善了硅藻土过快干燥引起硬化不良、开裂的现象；白油和马来酸酐接枝聚丙烯的加入，增加了甘蔗渣和硅藻土在聚丙烯中的分散性，让粉剂均匀的混合于原料中，以防止在混料中助剂结团，从而提高了聚丙烯的拉伸和冲击强度。在后续混凝土中，甘蔗渣、硅藻土和马来酸酐接枝聚丙烯的混合，使得改性聚丙烯纤维具有良好的亲水性，在低标号混凝土中的分散性能好，且增强了改性聚丙烯纤维与水泥基体的界面性能，具有较好的抗裂性、抗压强度和和易性。
将纺丝后的第一改性聚丙烯纤维浸泡在氢氧化钠溶液中，去除覆盖在第一改性聚丙烯纤维上的蜡质、油脂、淀粉等杂质，同时使第一改性聚丙烯纤维表面出现多孔结构，提高第一改性聚丙烯纤维的表面粗糙度，从而增强第一改性聚丙烯纤维与其他组分间的粘附性，使更多的石墨烯附着在第一改性聚丙烯纤维的外表面，进一步增大了第一改性聚丙烯纤维的抗菌性、抗静电性，有助于后续增加混凝土的抗菌性和抗静电性能；石墨烯比表面积较大，且表面存在大量的亲水性基团，吸附能力较强，普鲁兰多糖的水溶液具有一定的粘性和成膜性，普鲁兰多糖包覆石墨烯和第一改性聚丙烯纤维，增加石墨烯和第一改性聚丙烯纤维之间的粘结性，使得到的改性聚丙烯纤维具有较好的界面强度和力学性能；后续应用到混凝土中，增加了混凝土的机械强度，而且有助于改性聚丙烯纤维均匀的分散于混凝土中，进而改善了混凝土的和易性和抗裂性能。
优选的，所述聚丙烯、甘蔗渣和硅藻土的质量比为1:0.3-0.6:0.2-0.5。
通过采用上述技术方案，限定聚丙烯、甘蔗渣和硅藻土的质量比，甘蔗渣增强了聚丙烯的表面粗糙度，甘蔗渣吸附在硅藻土的表面或者孔隙内，进而增强了硅藻土的比表面积，后续增强了聚丙烯的机械强度，进而影响后续混凝土的和易性和抗压强度。
优选的，所述第一改性聚丙烯纤维、石墨烯的乙醇分散液和普鲁兰多糖的水溶液的用量比为1kg:2-5L:5-10L。
通过采用上述技术方案，限定第一改性聚丙烯纤维、石墨烯的乙醇分散液和普鲁兰多糖的水溶液的用量比，石墨烯吸附在第一改性聚丙烯纤维的表面，普鲁兰多糖包覆石墨烯和第一改性聚丙烯纤维，增加石墨烯和第一改性聚丙烯纤维之间的粘结性，使得到的改性聚丙烯纤维具有较好的抗菌性和抗静电性，同时，有助于使改性聚丙烯纤维均匀的分散于混凝土中，后续应用到混凝土中，增加了混凝土的抗菌性和抗静电性。
优选的，所述步骤（3）中，浸渍的温度为70-90℃。
通过采用上述技术方案，通过控制浸渍的温度和时间，有助于得到各方面性能优异的改性聚丙烯纤维，加热有助于石墨烯更好的附着在第一改性聚丙烯纤维的表面，而且加热增加了普鲁兰多糖的水溶液的流动性，有助于第一改性聚丙烯纤维、石墨烯的乙醇分散液和普鲁兰多糖的水溶液之间更均匀的混合。
第二方面，本申请提供了一种掺合石粉的低标号混凝土的制备方法，包括以下步骤：
1）将水泥、粉煤灰、石粉和水混合，搅拌，得到第一混合物；
2）将矿粉、砂、碎石和减水剂混合，然后加入步骤1）得到的第一混合物，混合搅拌，得到低标号混凝土。
综上所述，本申请具有如下有益效果：
1、本申请中石粉部分或全部取代粉煤灰作为掺和料，可以缓解现有矿物掺合料粉煤灰供应紧张问题，降低混凝土生产成本；水泥、石粉和粉煤灰三者颗粒间发生填充效应，颗粒间的空隙减小，使混凝土中的空隙水减少，自由水增加，进而增加了混凝土的流变性，改善了混凝土的和易性；在低标号混凝土中28 天强度测试中，石粉的加入适当降低低标号混凝土的抗压强度，使其符合国标要求，同时能够减缓水泥水化热的产生，进一步降低混凝土的开裂现象。
2、本申请中改性聚丙烯纤维加入低标号混凝土中，有效防止混凝土的离析，起到堵塞混凝土毛细裂缝的作用，可以防止混凝土收缩裂缝现象，进一步提高了混凝土的抗渗性，增加了混凝土的韧性和抗裂性能，从而提高混凝土的使用寿命。
3、本申请中采用石粉等量替代煤灰用量后，增加了浆体，改善了低标号混凝土在泵送混凝土施工中浆体少，不易长管路泵送的问题；石粉补充了混凝土中缺少的细颗粒，使混凝土更加密实，能够明显减小混凝土构件的碳化深度；低标号混凝土28 天强度偏高，采用石粉等量替代煤灰用量后，适当降低抗压强度，减缓水泥水化热，降低混凝土开裂现象；降低混凝土成本技术：石粉为工业废弃物，采用石粉等量替代煤灰用量后，成本远低于粉煤灰；减少环境污染技术：石粉为工业废弃物，在储存过程中易产生扬尘，对附近生态也易造成污染，石粉应用到混凝土中会减少对人体、生物和环境的污染。
4、本申请添加石粉，增加混凝土中细颗粒填充，使浆体饱满，减少混凝土的蜂窝、麻面、气孔等现象，施工中降低了节约人工成本，提高了工作效益；粉煤灰因煤种不同，混凝土色差较大，固定石粉加工厂矿山母岩颜色单一，减小了混凝土构件色差；低标号混凝土浆体少，不易施工，石粉等量替代煤灰用量后，易于振捣，混凝土构件表面光滑，有利于后期实体强度检测操作。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
实施例及对比例中所使用的原料均可通过市售获得。
改性聚丙烯纤维的制备
制备例1-1
改性聚丙烯纤维的制备方法，包括以下步骤：
（1）将1kg聚丙烯、甘蔗渣、硅藻土、0.1kg乙烯辛烯共聚物、0.05kg抗氧剂1010、0.8kg马来酸酐接枝聚丙烯和1.5kg白油熔融混合后挤出造粒，熔融混合的温度为180℃，时间为8min，得到改性聚丙烯母粒；
（2）将步骤（1）得到的改性聚丙烯母粒进行纺丝，纺丝的温度为220℃，得到第一改性聚丙烯纤维；其中熔体压力为12MPa，纺丝速度300m/min，后牵伸倍数为3-4倍，热盘温度80℃，热板温度为120℃。
（3）将步骤（2）得到的第一改性聚丙烯纤维置于质量浓度为 O.5％的氢氧化钠溶液中浸泡 1-3h 后，清水洗涤3次，然后再浸入质量溶度为0.05%石墨烯的乙醇分散液中，浸渍8min，再浸入质量溶度为0.5%普鲁兰多糖的水溶液，浸渍 2min后取出，烘干，得到改性聚丙烯纤维；其中，步骤（3）中，浸渍的温度为80℃；
聚丙烯、甘蔗渣和硅藻土的质量比为1:0.45:0.35；
第一改性聚丙烯纤维、石墨烯的乙醇分散液和普鲁兰多糖的水溶液的用量比为1kg:3.5L:8L。
制备例1-2
与制备例1-1的区别在于，步骤1）中，不添加甘蔗渣。
制备例1-3
与制备例1-1的区别在于，步骤1）中，不添加硅藻土。
制备例1-4
与制备例1-1的区别在于，聚丙烯、甘蔗渣和硅藻土的质量比为1:0.3:0.2。
制备例1-5
与制备例1-1的区别在于，聚丙烯、甘蔗渣和硅藻土的质量比为1:0.6: 0.5。
制备例1-6
与制备例1-1的区别在于，聚丙烯、甘蔗渣和硅藻土的质量比为1:0.9:0.7。
制备例1-7
与制备例1-1的区别在于，步骤1）中，不添加石墨烯的乙醇分散液。
制备例1-8
与制备例1-1的区别在于，步骤1）中，不添加普鲁兰多糖的水溶液。
制备例1-9
与制备例1-1的区别在于，第一改性聚丙烯纤维、石墨烯的乙醇分散液和普鲁兰多糖的水溶液的用量比为1kg:2L:5L。
制备例1-10
与制备例1-1的区别在于，第一改性聚丙烯纤维、石墨烯的乙醇分散液和普鲁兰多糖的水溶液的用量比为1kg:5L:10L。
制备例1-11
与制备例1-1的区别在于，第一改性聚丙烯纤维、石墨烯的乙醇分散液和普鲁兰多糖的水溶液的用量比为1kg:8L:15L。
实施例
实施例1-9
实施例1-9分别提供了一种掺合石粉的低标号混凝土，其不同之处在于：制备低标号混凝土的各原料的添加量不同。具体如表1所示。
上述低标号混凝土的制备方法，包括如下步骤：
1）将水泥、粉煤灰、石粉和水混合，搅拌，得到第一混合物；
2）将矿粉、砂、碎石和减水剂混合，然后加入步骤1）得到的第一混合物，混合搅拌，得到低标号混凝土。
表1 实施例1-9提供的低标号混凝土的各原料添加情况
| 水泥/kg | 矿粉/kg | 粉煤灰/kg | 石粉/kg | 砂/kg | 碎石/kg | 减水剂/kg | 水/kg | |
| 实施例1 | 219 | 29 | 28 | 12 | 801 | 1062 | 3.17 | 179 |
| 实施例2 | 219 | 29 | 20 | 20 | 801 | 1062 | 3.17 | 179 |
| 实施例3 | 219 | 29 | 0 | 40 | 801 | 1062 | 3.17 | 179 |
| 实施例4 | 272 | 36 | 35 | 15 | 798 | 975 | 4.30 | 190 |
| 实施例5 | 272 | 36 | 25 | 25 | 798 | 975 | 4.30 | 190 |
| 实施例6 | 272 | 36 | 0 | 50 | 798 | 975 | 4.30 | 190 |
| 实施例7 | 281 | 37 | 26 | 14 | 781 | 994 | 4.81 | 185 |
| 实施例8 | 281 | 37 | 22 | 23 | 781 | 994 | 4.81 | 185 |
| 实施例9 | 281 | 37 | 0 | 45 | 781 | 994 | 4.81 | 185 |
实施例10
一种掺合石粉的低标号混凝土，与实施例1的区别在于，包括以下重量的组分：水泥219kg、矿粉37 kg、石粉12 kg、砂781 kg、碎石975 kg、减水剂4.81 kg和水179 kg。
实施例11
一种掺合石粉的低标号混凝土，与实施1的区别在于，包括以下重量的组分：水泥281 kg、矿粉29 kg、粉煤灰35 kg、石粉50 kg、砂801 kg、碎石1062 kg、减水剂3.17 kg和水190 kg。
实施例12
一种掺合石粉的低标号混凝土，与实施1的区别在于，低标号混凝土的原料还添加10kg改性聚丙烯纤维；改性聚丙烯纤维采用制备例1-1制备；低标号混凝土的制备方法中，在步骤1）中加入改性聚丙烯纤维。
实施例13
一种掺合石粉的低标号混凝土，与实施1的区别在于，低标号混凝土的原料还添加18kg改性聚丙烯纤维。
实施例14
一种掺合石粉的低标号混凝土，与实施1的区别在于，低标号混凝土的原料还添加22kg聚丙烯纤维。
实施例15
一种掺合石粉的低标号混凝土，与实施12的区别在于，低标号混凝土的原料，改性聚丙烯纤维采用制备例1-2制备。
实施例16
一种掺合石粉的低标号混凝土，与实施12的区别在于，低标号混凝土的原料，改性聚丙烯纤维采用制备例1-3制备。
实施例17
一种掺合石粉的低标号混凝土，与实施12的区别在于，低标号混凝土的原料，改性聚丙烯纤维采用制备例1-4制备。
实施例18
一种掺合石粉的低标号混凝土，与实施12的区别在于，低标号混凝土的原料，改性聚丙烯纤维采用制备例1-5制备。
实施例19
一种掺合石粉的低标号混凝土，与实施12的区别在于，低标号混凝土的原料，改性聚丙烯纤维采用制备例1-6制备。
实施例20
一种掺合石粉的低标号混凝土，与实施12的区别在于，低标号混凝土的原料，改性聚丙烯纤维采用制备例1-7制备。
实施例21
一种掺合石粉的低标号混凝土，与实施12的区别在于，低标号混凝土的原料，改性聚丙烯纤维采用制备例1-8制备。
实施例22
一种掺合石粉的低标号混凝土，与实施12的区别在于，低标号混凝土的原料，改性聚丙烯纤维采用制备例1-9制备。
实施例23
一种掺合石粉的低标号混凝土，与实施12的区别在于，低标号混凝土的原料，改性聚丙烯纤维采用制备例1-10制备。
实施例24
一种掺合石粉的低标号混凝土，与实施12的区别在于，低标号混凝土的原料，改性聚丙烯纤维采用制备例1-11制备。
实施例25
一种掺合石粉的低标号混凝土，与实施12的区别在于，低标号混凝土的原料，用等量的聚丙烯纤维代替改性聚丙烯纤维。
对比例
对比例1
一种掺合石粉的低标号混凝土，与实施例1的区别在于，由等量的粉煤灰代替石粉。
对比例2
一种掺合石粉的低标号混凝土，与实施例4的区别在于，由等量的粉煤灰代替石粉。
对比例3
一种掺合石粉的低标号混凝土，与实施例7的区别在于，由等量的粉煤灰代替石粉。
对比例4
一种掺合石粉的低标号混凝土，与实施例1的区别在于，包括以下重量的组分：水泥300 kg、矿粉22 kg、粉煤灰40 kg、石粉10 kg、砂850 kg、碎石1100 kg、减水剂3.12 kg和水220 kg。
性能检测试验
将实施例1-25和对比例1-4制备的低标号混凝土进行强度、出机坍落度和和易性的检测，通过坍落度流动测试法测定混凝土的出机坍落度和1h后的出机坍落度；抗压强度按照GB/T50081-2016《普通混凝士力学性能试验方法标准》制作标准试块，并测量标准试块养护7d、28d的抗压强度。结果见表2。
表2各实施例和对比例制备的低标号混凝土的性能测试结果
| 检测项目 | 出机坍落度/mm | 1h后坍落度/mm | 7天抗压强度/MPa | 28天抗压强度/MPa |
| 实施例1 | 135 | 135 | 23.2 | 27.9 |
| 实施例2 | 130 | 125 | 21.7 | 26.3 |
| 实施例3 | 120 | 120 | 20.3 | 23.6 |
| 实施例4 | 155 | 150 | 25.6 | 31.5 |
| 实施例5 | 150 | 140 | 23.2 | 29.8 |
| 实施例6 | 140 | 130 | 20.5 | 26.9 |
| 实施例7 | 155 | 150 | 28.8 | 35.2 |
| 实施例8 | 150 | 145 | 26.5 | 34.7 |
| 实施例9 | 140 | 130 | 25.2 | 32.1 |
| 实施例10 | 133 | 134 | 23.0 | 27.9 |
| 实施例11 | 134 | 135 | 22.9 | 27.1 |
| 实施例12 | 135 | 135 | 26.8 | 32.8 |
| 实施例13 | 134 | 134 | 26.7 | 32.9 |
| 实施例14 | 110 | 111 | 29.9 | 35.1 |
| 实施例15 | 118 | 120 | 25.3 | 28.9 |
| 实施例16 | 120 | 122 | 24.3 | 28.3 |
| 实施例17 | 134 | 135 | 26.7 | 32.8 |
| 实施例18 | 135 | 135 | 26.8 | 32.7 |
| 实施例19 | 127 | 128 | 26.1 | 29.2 |
| 实施例20 | 125 | 125 | 26.4 | 31.2 |
| 实施例21 | 126 | 126 | 26.2 | 31.5 |
| 实施例22 | 134 | 134 | 26.9 | 32.2 |
| 实施例23 | 135 | 135 | 26.7 | 32.5 |
| 实施例24 | 135 | 136 | 26.9 | 31.9 |
| 实施例25 | 123 | 123 | 24.1 | 29.4 |
| 对比例1 | 135 | 135 | 23.9 | 28.2 |
| 对比例2 | 155 | 150 | 26.6 | 31.7 |
| 对比例3 | 160 | 160 | 30.1 | 35.8 |
| 对比例4 | 147 | 148 | 20.1 | 21.1 |
从表2可以看出，实施例1-3以及对比例1制备的低标号混凝土对应强度等级为C15的混凝土，实施例4-6以及对比例2制备的低标号混凝土对应强度等级为C20的混凝土，实施例7-9以及对比例3制备的低标号混凝土对应强度等级为C25的混凝土；
混凝土坍落度试验表明，随着石粉代替粉煤灰的量增大，坍落度出现相应下降的趋势，说明石粉存在吸附外加剂或吸水量增大，进而影响混凝土的坍落度。混凝土抗压强度试验表明，随着石粉用量的增加，混凝土抗压强度相应降低，当石粉全部取代粉煤灰用量后，混凝土抗压强度降低较为明显。通过对强度等级C15、C20、C25 三个等级的配合比验证，在石粉100%等量替代煤灰用量后，工作性明显改善，石粉不但补充了混凝土中缺少的细颗粒，增大固体的表面积对水体积的比例，石粉和水泥与水形成柔软浆体，进而改善混凝土的和易性，也能保证28 天抗压强度符合要求。
实施例10-11以及对比例4改变低标号混凝土的各原料组分含量，实施例10-11的出机坍落度、7天和28天抗压强度与实施例1的测试结果类似，但是对比例4的出机坍落度高于实施例1，而7天和28天抗压强度低于实施例1，表明低标号混凝土的各原料组分含量在一定范围内，使混凝土具有较好的出机坍落度、7天和28天抗压强度，进而保证混凝土的和易性和抗压强度。
实施例12-14在低标号混凝土中添加原料改性聚丙烯纤维，从表2中看出，相较于实施例1，实施例12-13、实施例17-18、实施例22-23的出机坍落度变化不明显，而7天和28天抗压强度明显增大，表明改性聚丙烯纤维的添加并没有明显影响混凝土的坍落度，在保证了混凝土较好和易性的情况下，明显增加了混凝土的抗压强度；而实施例14的坍落度变化小，表明混凝土的和易性下降，但是混凝土的抗压强度明显增大。
实施例15不添加甘蔗渣，实施例16不添加硅藻土，实施例19限定聚丙烯、甘蔗渣和硅藻土的质量比为1:0.9:0.7，相比于实施例12-13以及实施例17-18，实施例15-16的坍落度和抗压强度均明显变化小，而实施例19的坍落度和抗压强度也明显变化小，但是明显好于实施例15-16的测试结果，表明甘蔗渣和硅藻土的添加影响改性聚丙烯纤维表面的粗糙度，进而影响后续混凝土的和易性，影响聚丙烯的强度，而限定聚丙烯、甘蔗渣和硅藻土的质量比，甘蔗渣增强了聚丙烯的表面粗糙度，甘蔗渣吸附在硅藻土的表面或者孔隙内，进而增强了硅藻土的比表面积，后续增强了聚丙烯的机械强度，聚丙烯、甘蔗渣和硅藻土具有协同作用，进而影响后续混凝土的和易性和抗压强度。
实施例20不添加石墨烯的乙醇分散液，实施例21不添加普鲁兰多糖的水溶液，实施例24限定第一改性聚丙烯纤维、石墨烯的乙醇分散液和普鲁兰多糖的水溶液的用量比为1kg:8L:15L，相比于实施例12-13以及实施例22-23，实施例20-21的坍落度和抗压强度均明显变化小，而实施例24的坍落度和抗压强度也明显变化小，但是明显好于实施例20-21的测试结果，表明石墨烯和普鲁兰多糖混合，影响改性聚丙烯纤维的界面强度和力学性能；后续应用到混凝土中，增加了混凝土的机械强度和抗裂强度，限定第一改性聚丙烯纤维、石墨烯的乙醇分散液和普鲁兰多糖的水溶液的用量比，使得到的改性聚丙烯纤维具有较好的抗拉强度和分散性；后续应用到混凝土中，增加了混凝土的抗压强度、抗裂性能和和易性。
实施例25用等量的聚丙烯纤维代替改性聚丙烯纤维，从表2中看出，相较于实施例1，实施例25的出机坍落度变小，7天和28天抗压强度明显减小，表明本申请制备的改性聚丙烯纤维明显影响混凝土的坍落度和抗压强度。
经济效益
本申请实施例使用的石粉是生产机制砂后的石粉，这类石粉多以废料处理，这样即造成资源浪费、又造成环境污染，如果能合理利用这些石粉，即能消除环境污染、又能为机制砂厂家消除后顾之忧，还能创造一定的经济效益，而本申请实施例充分利用了这类石粉，达到了一定的经济效益。
（1）石粉是废物资源，因此利用石粉运用到混凝土生产中可以明显的增加工业产值。为了提高低标号混凝土的性能，会掺入14%的粉煤灰（石粉等量取代粉煤灰）。2021 年申请人生产强度等级C25 以下混凝土20 万立方米，可掺入10000 吨粉煤灰（石粉等量取代粉煤灰），粉煤灰每吨到厂300 元、石粉每吨到厂120 元，那么每年节约成本180 万元，效益明显提高。
（2）石粉具有增强混凝土工作性、效益好的优点，同时在固体废物整治方面也有十分明显的效果。
（3）石粉体积小，节省占地面积1000 平方米，每平方租金50 元/年，每年节约成本5 万元。由此可见，石粉存在巨大的利用空间和潜在价值。
社会效益
随着现代工程建筑的发展，人们对混凝土的性能和质量不断地提出新的、更高的技术要求。石粉作为砂石场和矿山开采的废弃物，现代工作者把它挖掘出来，作为现代混凝土的重要材料，改善混凝土的各项性能同时也降低了成本，减少环境的污染，为绿色混凝土这一发展方向做出巨大贡献。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (5)
1.一种掺合石粉的低标号混凝土，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：水泥219281份、矿粉2937份、粉煤灰0-35份、石粉1250份、砂781-801份、碎石975-1062份、减水剂3.174.81 份、水179190份和10-18份改性聚丙烯纤维；
所述改性聚丙烯纤维的制备方法，包括以下步骤：
（1）将1kg聚丙烯、甘蔗渣、硅藻土、0.1kg乙烯辛烯共聚物、0.05kg抗氧剂1010、0.8kg马来酸酐接枝聚丙烯和1.5kg白油熔融混合后挤出造粒，熔融混合的温度为160-190℃，时间为3-10min，得到改性聚丙烯母粒；所述聚丙烯、甘蔗渣和硅藻土的质量比为1:0.3-0.6:0.2-0.5；
（2）将步骤（1）得到的改性聚丙烯母粒进行纺丝，纺丝的温度为200-230℃，得到第一改性聚丙烯纤维；
（3）将步骤（2）得到的第一改性聚丙烯纤维置于氢氧化钠溶液中浸泡 1-3h 后，清水洗涤，然后再浸入石墨烯的乙醇分散液中，浸渍5-10min，再浸入普鲁兰多糖的水溶液，浸渍1-3min 后取出，烘干，得到改性聚丙烯纤维；所述第一改性聚丙烯纤维、石墨烯的乙醇分散液和普鲁兰多糖的水溶液的用量比为1kg:2-5L:5-10L；所述步骤（3）中，浸渍的温度为70-90℃。
2.根据权利要求1所述的一种掺合石粉的低标号混凝土，其特征在于，按重量份计，所述低标号混凝土包括以下组分：水泥219份、矿粉29份、石粉40份、砂801份、碎石1062份、减水剂3.17份和水179份。
3.根据权利要求1所述的一种掺合石粉的低标号混凝土，其特征在于，按重量份计，所述低标号混凝土包括以下组分：水泥272份、矿粉36份、石粉50份、砂798份、碎石975份、减水剂4.30份和水190份。
4.根据权利要求1所述的一种掺合石粉的低标号混凝土，其特征在于，按重量份计，所述低标号混凝土包括以下组分：水泥281份、矿粉37份、石粉45份、砂781份、碎石994份、减水剂4.81份和水185份。
5.根据权利要求1所述的一种掺合石粉的低标号混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将水泥、粉煤灰、石粉、改性聚丙烯纤维和水混合，搅拌，得到第一混合物；
2）将矿粉、砂、碎石和减水剂混合，然后加入步骤1）得到的第一混合物，混合搅拌，得到低标号混凝土。
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