本技术涉及混凝土，尤其是涉及一种高性能混凝土及其制备方法。
背景技术：
1、随着全球基础设施建设的快速发展，混凝土作为一种基础建筑材料，受到广泛关注。普通混凝土是由胶凝材料和骨料结合而成的复合材料，一般水泥作为主要胶凝材料，砂石作为骨料，必要时掺入化学外加剂和矿物掺合料，按照一定的配比，经过搅拌、密实成型以及养护硬化得到成品。广泛应用于桥梁修建、房屋建设、道路施工等工程领域。
2、传统混凝土技术历经长久以来的发展与优化，其在大多数常规建设项目中表现稳定，但随着工程向大型化、复杂化及环境适应性更强的方向迈进，传统混凝土已经不能满足要求。主要问题包括耐久性不足，若混凝土长期暴露于恶劣环境中，如酸雨、盐雾、冻融循环，易导致混凝土腐蚀、剥落，缩短其使用寿命；还包括抗拉强度低，限制了混凝土在受力复杂结构中的应用；抗变形能力差和抗裂性不佳，使得混凝土在受拉或受到温度应力变化时，易产生裂缝，影响结构安全性和耐久性。这些性能缺陷不仅增加了维护成本，还可能对公共安全构成潜在威胁。
3、因此，亟需研发一种耐久性好，抗拉强度高，抗变形能力好以及抗裂性好的高性能混凝土。
技术实现思路
1、为了解决上述至少一种技术问题，开发一种耐久性好，抗拉强度高，抗变形能力好以及抗裂性好的高性能混凝土，本技术提供一种高性能混凝土及其制备方法。
2、一方面，本技术提供的一种高性能混凝土，按重量份数计，其原料组成包括：水泥400～500份，矿物掺合料120～300份，粗骨料900～1000份，细骨料600～750份，聚羧酸减水剂5～10份，改性聚丙烯纤维5～10份，水120～150份，聚乙二醇改性脂肪族环氧树脂8～15份。
3、通过采用上述技术方案，本技术采用特定的原料和配比，制得的高性能混凝土耐久性好，抗拉强度高，抗变形能力好以及抗裂性好。
4、本技术加入了矿物掺合料，可以有效降低水化热，提高混凝土的后期强度，增强耐久性。加入改性聚丙烯纤维能够增强混凝土的抗裂性和韧性，对防止早期塑性收缩裂缝和提高抗冲击性有显著效果。加入聚乙二醇改性脂肪族环氧树脂，可以提高混凝土的密实度，从而提升整体的耐久性和机械性能。
5、可选的，按重量份数计，其原料组成包括：水泥420～480份，矿物掺合料160～260份，粗骨料920～980份，细骨料650～700份，聚羧酸减水剂7～8份，改性聚丙烯纤维7～8份，水130～140份，聚乙二醇改性脂肪族环氧树脂10～13份。
6、可选的，按重量份数计，其原料组成包括：水泥450份，矿物掺合料210份，粗骨料950份，细骨料680份，聚羧酸减水剂7.5份，改性聚丙烯纤维7.5份，水135份，聚乙二醇改性脂肪族环氧树脂11.5份。
7、可选的，所述水泥为p.o42.5普通硅酸盐水泥。
8、可选的，所述矿物掺合料为粉煤灰和硅灰，所述粉煤灰和硅灰的重量比为4～10：1。
9、通过采用上述技术方案，粉煤灰能够显著改善混凝土的工作性能和降低水化热，而硅灰则具有极高的火山灰活性，能显著提高混凝土的后期强度和耐久性。两者按一定比例混合使用，可以实现性能上的互补，提升混凝土的耐久性、抗拉强度、抗变形能力以及抗裂性。
10、可选的，所述粗骨料为5～10mm和16～25mm二级配碎石，掺配比例1：2～3。
11、通过采用上述技术方案，粗骨料的级配能够形成良好的颗粒级配分布，确保混凝土中骨料间隙率低，提高混凝土的密实度，提高混凝土的力学性能以及减少开裂倾向。
12、可选的，所述细骨料为河砂，细度模数为2.6～2.9。
13、通过采用上述技术方案，细骨料可以减少混凝土内部的孔隙率，提高混凝土的抗渗性和抗冻融性，从而增强混凝土的耐久性，延长结构使用寿命。细骨料还有助于控制混凝土的自收缩和干缩，减少因水分蒸发和水泥水化过程中体积变化引起的裂缝，从而提高混凝土的抗变形能力和抗裂性。
14、可选的，所述改性聚丙烯纤维的制备方法为：将乙烯基三乙氧基硅烷分散于溶剂中，制得乙烯基三乙氧基硅烷溶液；将聚丙烯纤维浸渍于所述乙烯基三乙氧基硅烷溶液中30～60min，干燥，制得改性聚丙烯纤维。
15、通过采用上述技术方案，改性聚丙烯纤维能够增强混凝土的抗裂性和抗变形能力，提高耐久性，延长混凝土结构的使用寿命。
16、可选的，所述乙烯基三乙氧基硅烷占聚丙烯纤维的0.5～2wt％。
17、通过采用上述技术方案，本技术的乙烯基三乙氧基硅烷能够有效覆盖聚丙烯纤维表面，形成一层致密的硅烷保护膜。过低的浓度可能导致改性层不够完整，影响纤维与混凝土基体的粘结效果；而过高的浓度可能造成资源浪费。
18、可选的，所述聚乙二醇改性脂肪族环氧树脂包括聚乙二醇和脂肪族环氧树脂进行制备，所述聚乙二醇和脂肪族环氧树脂的重量比为1:3～5。
19、通过采用上述技术方案，本技术聚乙二醇改性脂肪族环氧树脂能够提高混凝土的抗变形能力和抗裂性，提高耐久性。
20、可选的，所述脂肪族环氧树脂的分子量为600～1000，所述脂肪族环氧树脂的环氧当量为150～200g/eq。
21、通过采用上述技术方案，本技术脂肪族环氧树脂的分子量和环氧当量能够平衡树脂的加工性能和机械性能。
22、第二方面，本技术提供了上述高性能混凝土的制备方法，包括以下步骤：
23、s1、将配方量的所述粗骨料，细骨料，矿物掺合料，改性聚丙烯纤维混合，搅拌，制得预混料；
24、s2、将所述预混料中加入水泥，聚羧酸减水剂，水，聚乙二醇改性脂肪族环氧树脂，混合，搅拌，制得混凝土拌合料；
25、s3、将所述混凝土拌合料注入模具成型，养护，脱模，制得所述高性能混凝土。
26、通过采用上述技术方案，本技术采用的制备方法，流程简单，制备过程中环保无污染。本技术逐步加入原料，有利于调控混凝土性能，避免副反应和不良影响，制得的高性能混凝土耐久性好，抗拉强度高，抗变形能力好以及抗裂性好。
27、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
28、1.本技术采用特定的原料和配比，制得的高性能混凝土耐久性好，抗拉强度高，抗变形能力好以及抗裂性好。
29、2.本技术加入改性聚丙烯纤维能够增强混凝土的抗裂性和韧性，对防止早期塑性收缩裂缝和提高抗冲击性有显著效果。加入聚乙二醇改性脂肪族环氧树脂，可以提高混凝土的密实度，从而提升整体的耐久性和机械性能。
30、3.本技术采用的制备方法，流程简单，制备过程中环保无污染。本技术逐步加入原料，有利于调控混凝土性能，避免副反应和不良影响，制得的高性能混凝土耐久性好，抗拉强度高，抗变形能力好以及抗裂性好。
31、具体实施方式
32、以下结合实施例对本技术作进一步详细说明。
33、本技术设计了一种高性能混凝土，按重量份数计，其原料组成包括：水泥400～500份，矿物掺合料120～300份，粗骨料900～1000份，细骨料600～750份，聚羧酸减水剂5～10份，改性聚丙烯纤维5～10份，水120～150份，聚乙二醇改性脂肪族环氧树脂8～15份。
34、本技术的高性能混凝土采用以下方法制备，包括以下步骤：
35、s1、将配方量的所述粗骨料，细骨料，矿物掺合料，改性聚丙烯纤维混合，搅拌，制得预混料；
36、s2、将所述预混料中加入水泥，聚羧酸减水剂，水，聚乙二醇改性脂肪族环氧树脂，混合，搅拌，制得混凝土拌合料；
37、s3、将所述混凝土拌合料注入模具成型，养护，脱模，制得所述高性能混凝土。
38、本技术人针对现有的混凝土耐久性不足，抗拉强度低，抗变形能力差和抗裂性不佳等问题，设计了本技术的技术方案。
39、本技术制得的高性能混凝土耐久性好，抗拉强度高，抗变形能力好以及抗裂性好。本技术采用的制备方法，流程简单，制备过程中环保无污染。
40、本技术采用的原料具体如下：
41、粉煤灰：武汉联和康生物科技有限公司，货号：a01085。
42、硅灰：山东永利达新材料技术有限公司，纯度：99％。
43、乙烯基三乙氧基硅烷：cas：78-08-0。
44、乙醇：cas：64-17-5。
45、聚丙烯纤维：山东永利达新材料技术有限公司，规格：19mm。
46、聚乙二醇：cas：25322-68-3。
1.一种高性能混凝土，其特征在于，按重量份数计，其原料组成包括：水泥400~500份，矿物掺合料120~300份，粗骨料900~1000份，细骨料600~750份，聚羧酸减水剂5~10份，改性聚丙烯纤维5~10份，水120~150份，聚乙二醇改性脂肪族环氧树脂8~15份。
2.根据权利要求1所述的高性能混凝土，其特征在于，按重量份数计，其原料组成包括：水泥420~480份，矿物掺合料160~260份，粗骨料920~980份，细骨料650~700份，聚羧酸减水剂7~8份，改性聚丙烯纤维7~8份，水130~140份，聚乙二醇改性脂肪族环氧树脂10~13份。
3.根据权利要求1所述的高性能混凝土，其特征在于，所述矿物掺合料为粉煤灰和硅灰，所述粉煤灰和硅灰的重量比为4~10：1。
4.根据权利要求1所述的高性能混凝土，其特征在于，所述粗骨料为5~10mm和16~25mm二级配碎石，掺配比例1：2~3。
5.根据权利要求1所述的高性能混凝土，其特征在于，所述细骨料为河砂，细度模数为2.6~2.9。
6.根据权利要求1所述的高性能混凝土，其特征在于，所述改性聚丙烯纤维的制备方法为：将乙烯基三乙氧基硅烷分散于溶剂中，制得乙烯基三乙氧基硅烷溶液；将聚丙烯纤维浸渍于所述乙烯基三乙氧基硅烷溶液中30~60min，干燥，制得改性聚丙烯纤维。
7.根据权利要求6所述的高性能混凝土，其特征在于，所述乙烯基三乙氧基硅烷占聚丙烯纤维的0.5~2wt%。
8.根据权利要求1所述的高性能混凝土，其特征在于，所述聚乙二醇改性脂肪族环氧树脂包括聚乙二醇和脂肪族环氧树脂进行制备，所述聚乙二醇和脂肪族环氧树脂的重量比为1：3~5。
9.根据权利要求8所述的高性能混凝土，其特征在于，所述脂肪族环氧树脂的分子量为600~1000，所述脂肪族环氧树脂的环氧当量为150~200g/eq。
10.一种权利要求1~9任一项所述的高性能混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
