本发明属于混凝土加工技术领域，具体涉及一种玄武岩纤维混凝土及其制备方法。
背景技术：
混凝土通常是以水泥作凝胶材料，砂、石作集料，与水（可含外加剂和掺合剂）按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它具有易成型、能耗低、耐久性好，价格便宜以及与钢材结合可制成各种承重机构的特点，是当代最广泛的建筑材料，对人类社会的发展起着十分重要的作用，作为混凝土必须添加料之一的集料用量大，天然集料过度开采，使之质量也无法满足现有混凝土生产的需求，目前混凝土还存在强度差、抗冻性低，干燥收缩大，易发生开裂等不足，因此，如何以新型材料来提高混凝土性能，以满足高质量建设工程的需求成为本领域急需解决的技术难题。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种玄武岩纤维混凝土及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种玄武岩纤维混凝土的制备方法，所述玄武岩纤维在混凝土中以高聚纤维形式存在，具体包括以下步骤：
（1）准备以下重量份原料：水泥180-200份、矿粉140-160份、粉煤灰80-100份、粗集料1000-1050份、水180-200份、减水剂6-8份、钢筋防锈剂8-10份、膨胀剂20-30份、炭黑1-7份、玄武岩高聚纤维350-380份、废塑料260-300份、芳香族环氧化合物10-18份、聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯接枝马来酸酐2-7份、富马来酸酐接枝聚乙烯2-7份；
（2）将玄武岩高聚纤维、废塑料、芳香族环氧化合物、聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯接枝马来酸酐和富马来酸酐接枝聚乙烯混合造粒，备用；
（3）将粉煤灰和矿粉在质量浓度为0.1%的氯化铁和0.05%氯化钙复合溶液中浸泡4-6小时，取出后在45-50℃的条件下烘干，备用；
（4）将步骤（2）、（3）中所得材料与剩余原料搅拌8-10分钟，混匀即得。
作为对上述方案的进一步改进，所述玄武岩高聚纤维的制备方法为：将玄武岩纤维放到质量浓度为6-8%的氢氧化钠溶液中浸泡30-40分钟，取出后在240-280℃的条件下烘干15-20分钟；将烘干后的玄武岩纤维放到相当于其重量两倍的质量浓度为45-50%的高聚乙烯乳液中，再加入相当于玄武岩纤维重量8%的过氧化二苯甲酰、2%的三氟甲基磺酸酐、1%亚麻油，在26-28个大气压作用下，制得无机高分子聚合物；然后将无极高分子聚合物用质量浓度为6-8%的氢氧化钠溶液进行表面处理，用去离子水冲洗后烘干即得。
作为对上述方案的进一步改进，所述水泥为普通硅酸盐水泥；所述矿粉为粒度为200-240目的铁粉；所述粉煤灰的粒度为80-160目；所述芳香族环氧化合物为芳香族α-羟基酮化合物；所述粗集料的表现密度大于2500kg/m³，堆积密度大于1350kg/m³；所述减水剂为聚羧酸系减水剂；所述钢筋防锈剂为含有氨基酯类阻锈剂或含有亚硝基盐类阻锈剂中的一种；所述炭黑为微米级炭黑；所述废塑料为废塑料pe或pp。
作为对上述方案的进一步改进，所述膨胀剂的减水率为20-25%，泌水率为15-18%、含气量为1.9-2.2%、抗渗等级为p25，3天抗压强度比为180-185、7天抗压强度比为168-172、3天抗压强度比为150-155，收缩率比为95%。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中利用玄武岩高聚纤维与部分原料制成颗粒，代替混凝土中细集料的组分，然后对组分粉煤灰和矿粉进行处理，与混凝土其他原料组分协同作用，能够有效填充混凝土中的毛细孔和裂缝，玄武岩高聚纤维颗粒能有效缓冲铁粉对水泥密度形成的影响，从而具有易成型特点、能与钢材结合可制成各种承重机构；各组分原料的合理配比，能够降低铁的氧化速度，延长水泥的存放时间，减少细集料的使用，利用新材料能够增强水泥使用性能的同时为水泥增加新的原料选择。
具体实施方式
实施例1
一种玄武岩纤维混凝土的制备方法，所述玄武岩纤维在混凝土中以高聚纤维形式存在，具体包括以下步骤：
（1）准备以下重量份原料：水泥190份、矿粉150份、粉煤灰90份、粗集料1030份、水190份、减水剂7份、钢筋防锈剂9份、膨胀剂25份、炭黑5份、玄武岩高聚纤维360份、废塑料280份、芳香族环氧化合物14份、聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯接枝马来酸酐4份、富马来酸酐接枝聚乙烯4份；
（2）将玄武岩高聚纤维、废塑料、芳香族环氧化合物、聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯接枝马来酸酐和富马来酸酐接枝聚乙烯混合造粒，备用；
（3）将粉煤灰和矿粉在质量浓度为0.1%的氯化铁和0.05%氯化钙复合溶液中浸泡4-6小时，取出后在45-50℃的条件下烘干，备用；
（4）将步骤（2）、（3）中所得材料与剩余原料搅拌8-10分钟，混匀即得。
其中，所述玄武岩高聚纤维的制备方法为：将玄武岩纤维放到质量浓度为7%的氢氧化钠溶液中浸泡35分钟，取出后在260℃的条件下烘干18分钟；将烘干后的玄武岩纤维放到相当于其重量两倍的质量浓度为48%的高聚乙烯乳液中，再加入相当于玄武岩纤维重量8%的过氧化二苯甲酰、2%的三氟甲基磺酸酐、1%亚麻油，在26-28个大气压作用下，制得无机高分子聚合物；然后将无极高分子聚合物用质量浓度为6-8%的氢氧化钠溶液进行表面处理，用去离子水冲洗后烘干即得。
其中，所述水泥为普通硅酸盐水泥；所述矿粉为粒度为200-240目的铁粉；所述粉煤灰的粒度为80-160目；所述芳香族环氧化合物为芳香族α-羟基酮化合物；所述粗集料的表现密度大于2500kg/m³，堆积密度大于1350kg/m³；所述减水剂为聚羧酸系减水剂；所述钢筋防锈剂为含有氨基酯类阻锈剂或含有亚硝基盐类阻锈剂中的一种；所述炭黑为微米级炭黑；所述废塑料为废塑料pe或pp。
其中，所述膨胀剂的减水率为20-25%，泌水率为15-18%、含气量为1.9-2.2%、抗渗等级为p25，3天抗压强度比为180-185、7天抗压强度比为168-172、3天抗压强度比为150-155，收缩率比为95%。
对上述实施例所得混凝土检测，得到以下指标：
导热系数（平均温度25±2℃）：0.068w/（m·k）；和易性良好，施工性能及强度满足施工要求；耐高温、和墙面紧密粘结、无缝；抗冲击次数（28d）：52次。
实施例2
一种玄武岩纤维混凝土的制备方法，所述原料为：水泥180份、矿粉160份、粉煤灰80份、粗集料1050份、水180份、减水剂6份、钢筋防锈剂8份、膨胀剂20份、炭黑7份、玄武岩高聚纤维350份、废塑料300份、芳香族环氧化合物10份、聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯接枝马来酸酐7份、富马来酸酐接枝聚乙烯2份；其余部分与实施例1中相同。
对上述实施例所得混凝土检测，得到以下指标：
导热系数（平均温度25±2℃）：0.073w/（m·k）；和易性良好，施工性能及强度满足施工要求；耐高温、和墙面紧密粘结、无缝；抗冲击次数（28d）：51次。
实施例3
一种玄武岩纤维混凝土的制备方法，所述原料为：水泥200份、矿粉140份、粉煤灰100份、粗集料1000份、水200份、减水剂8份、钢筋防锈剂10份、膨胀剂30份、炭黑1份、玄武岩高聚纤维380份、废塑料260份、芳香族环氧化合物18份、聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯接枝马来酸酐2份、富马来酸酐接枝聚乙烯7份；其余部分与实施例1中相同。
对上述实施例所得混凝土检测，得到以下指标：
导热系数（平均温度25±2℃）：0.072w/（m·k）；和易性良好，施工性能及强度满足施工要求；耐高温、和墙面紧密粘结、无缝；抗冲击次数（28d）：54次。
设置对照组1，所述原料为水泥190份、矿粉150份、粉煤灰90份、细集料700份、粗集料1030份、水190份、减水剂7份、钢筋防锈剂9份、膨胀剂25份、炭黑5份，其余内容与实施例1相同。
对上述对照组所得混凝土检测，得到以下指标：
导热系数（平均温度25±2℃）：0.064w/（m·k）；和易性良好，施工性能及强度满足施工要求；耐高温、和墙面紧密粘结、无缝；抗冲击次数（28d）：47次。
设置对照组2，所述原料与实施例1中相同，制备时将各原料按相应配比混合得到；
对上述对照组所得混凝土检测，得到以下指标：
导热系数（平均温度25±2℃）：0.049w/（m·k）；和易性一般，施工性能及强度无法满足施工要求；抗冲击次数（28d）：18次。
通过实施例1-3与对照组1对比，可知对照组1与实施例1-3均可满足施工的基本要求，在此基础上，具有较好的导热系数和抗冲击次数，说明本发明中混凝土能增强建筑物的保温性、强度和抗震性；而对照组2中将各原料简单的混合，使铁粉容易直接氧化，同时玄武岩纤维起不到相应的作用，因此无法保证工地施工性能。