[0001] 本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种多尺度增韧补偿收缩C80高抗裂自密实混凝土及其制备方法。

[0002] 我国西部地区多深切高山峡谷与湍急河流，已规划高速公路与铁路的桥隧比高，对重载、高墩、大跨径桥梁需求量大。钢筋混凝土劲性骨架拱桥兼具钢管混凝土和钢骨混凝土的特点，具有良好的刚度和稳定性，在大跨径桥梁结构设计过程中具有良好的竞争力，但其也存在结构体系转换次数多，结构受力复杂以及施工周期长等缺点，不适应特定复杂山区桥梁建设需要。

[0003] 钢筋混凝土箱拱建设成本低、跨域能力大、承载力高，相比于钢筋混凝土劲性骨架，钢筋混凝土箱拱具有不受地域限制、设备起重要求低、施工周期更短等优点。但目前，钢筋混凝土箱拱多采用C50～C60混凝土浇筑，箱拱壁厚区间为50‑120cm，自重大，因此挂篮悬浇跨径一般不超过200m。如何提升钢筋混凝土箱拱挂篮悬浇跨径，解决施工难度大、危险性高等问题，是目前的研究重点。

[0004] 运用C80混凝土设计制备箱壁不仅能提升结构的整体性能与使用寿命，还可以减少壁厚降低自重，提升钢筋混凝土箱拱挂篮悬浇跨径，保证工程的安全性和可靠性，降低维护和修复成本。但目前的C80混凝土存在抗压强度低、抗折强度低、弯曲韧性低等缺陷，基于此有必要对现有的C80混凝土进行改进。

[0053] 下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

[0054] 需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。另外，在本申请的描述中，术语“包括”是指“包括但不限于”。本发明的各种实施例可以以一个范围的型式存在；应当理解，以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本发明范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所数范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。

[0055] 本申请实施例提供了一种多尺度增韧补偿收缩C80高抗裂自密实混凝土，包括以3 3
下原料：低收缩抗裂复合水泥400～500kg/m、调粘增强矿物掺合料150～200kg/m、细集料
3 3 3
680～800kg/m 、高强粗集料950～1100kg/m 、多尺度混杂纤维50～80kg/m 、纳米二氧化硅
3 3
改性水性聚氨酯乳液9～20kg/m 、高效减水保坍、稳泡调粘型外加剂9～11kg/m、水140～
3
160kg/m；

[0056] 低收缩抗裂复合水泥由P·II 52.5硅酸盐水泥与含有Q相的P·II 42.5高铁相硫铝酸盐水泥复配而成。

[0057] 本发明旨在通过合理利用含有Q相的P·II 42.5高铁相硫铝酸盐水泥、纳米二氧化硅改性水性聚氨酯、多尺度混杂纤维及高效减水保坍、稳泡调粘型外加剂，开发出一种有机、无机复合多尺度增韧补偿收缩C80高抗裂自密实混凝土，以适应重载、高墩、大跨径桥梁的建设。含有Q相的P·II高铁相硫铝酸盐水泥由1290‑1350℃烧成的矿物组成为25％‑30％Q相矿物(Ca20Al26Mg3Si3O68)、 矿物、20％‑25％C4AF矿物、0％‑5％C2S矿物2
的熟料与10％‑15％二水石膏共同粉磨至比表面积为330‑350m /kg制备而成。低收缩抗裂复合水泥3d抗压强度28.5MPa、28d抗压强度57.8MPa，3d抗折强度6.8MPa、28d抗折强度
8.9Mpa。

[0058] 在一些实施例中，含有Q相的P·II 42.5高铁相硫铝酸盐水泥由以下方法制备得到：

[0059] 将粉煤灰、石灰石、菱镁矿、硫酸钙混合，得到第一混合料；

[0060] 将第一混合料以5～10℃/min升温至1290～1350℃煅烧，并保温40～45min后，得到Q相‑硫铝酸钙熟料；

[0061] 将赤泥、石灰石、矾土、硫酸钙混合，得到第二混合料；

[0062] 将第二混合料，以5～10℃/min升温至1290～1350℃煅烧，并保温40～45min后，得到 硫铝酸盐水泥熟料；

[0063] 将Q相‑硫铝酸钙熟料、 硫铝酸盐水泥熟料混合得到富Q相P·II 42.5高铁相硫铝酸盐水泥熟料；

[0064] 将富Q相P·II 42.5高铁相硫铝酸盐水泥熟料与二水石膏混合后，研磨至比表面2
积为330‑350m/kg，即得到含有Q相的P·II 42.5高铁相硫铝酸盐水泥。

[0065] 本发明所采用的P·II 42.5高铁相硫铝酸盐水泥中的Q相与C4AF矿相可以协同调控复合水泥水化产物C‑(A)‑S‑H凝胶微结构，形成高Al掺杂的C‑(A)‑S‑H凝胶，提高C‑(A)‑S‑H凝胶的力学性能和韧性；同时C4AF与石膏反应生成针棒状钙矾石晶体均匀分布在C‑(A)‑S‑H凝胶中，形成钙矾石微晶增韧C‑(A)‑S‑H凝胶，从而显著提高复合水泥水化胶凝浆体的强度和韧性；此外，高铁相硫铝酸盐水泥中的Q相水化形成氢氧化镁以及 矿相水化形成钙矾石，氢氧化镁与钙矾石等膨胀性水化产物对C80混凝土进行补偿收缩，可提升混凝土抗裂性能。

[0066] 在一些实施例中，多尺度混杂纤维由高强微细直钢纤维、多锚点钢纤维、温缩诱导型有机纤维、CaCO3晶须与CaSO4晶须组成；

[0067] 高强微细直钢纤维的公称长度为6～13mm、当量直径为0.20±0.02mm、断裂强度≥2200MPa、弹性模量为190～230GPa，抗拉强度为400～2100MPa；

[0068] 多锚点钢纤维的公称长度为6～13mm、当量直径为0.2±0.02mm、断裂强度≥1200MPa、弹性模量为210～230GPa，抗拉强度为550～2150Mpa；

[0069] 温缩诱导型有机纤维的抗拉强度为500～1200MPa，弹性模量为7～35GPa，收缩率为0.5％～12％，响应温度为30℃～100℃；

[0070] CaSO4晶须公称长度为100～300μm，当量直径为1～3μm，表观密度为2.3～2.6g/3
cm；

[0071] CaCO3晶须公称长度为10～20μm，弹性模量为410～710Gpa。

[0072] 本发明采用多尺度混杂纤维增韧抗裂，通过在C80混凝土掺入高强微细钢纤维、多锚点钢纤维，分散应力，桥接微裂缝，在宏观尺度上提升C80混凝土的韧性；通过掺入温缩诱导型纤维，利用胶凝浆体水化放热时纤维分子重构、回缩时对胶凝浆体产生的预压应力，部分或全部抵消混凝土内外温差应力，提升混凝土升/降温阶段的抗裂性能；通过掺入CaCO32‑
与CaSO4复合晶须，为钙矾石的生成提供更多的成核位点与额外的SO4 ，填充微裂纹和微孔隙，提高混凝土的致密性和耐久性。通过掺入纳米二氧化硅改性水性聚氨酯，在胶凝浆体内部形成均匀的三维增韧网络，增强混凝土内部的粘结力，提高整体结构的稳定性，在微纳米尺度提高C80混凝土的抗拉强度和韧性。

[0073] 在一些实施例中，P·II 52.5硅酸盐水泥、含有Q相的P·II 42.5高铁相硫铝酸盐水泥的质量比为(60～70):(30～40)。

[0074] 在一些实施例中，粉煤灰、石灰石、菱镁矿、硫酸钙的质量比为(60～70):(15～20):(5～10):(5～10)。

[0075] 在一些实施例中，赤泥、石灰石、矾土、硫酸钙的质量比为(40～45):(25～30):(20～25):(5～10)。

[0076] 在一些实施例中，Q相‑硫铝酸钙熟料、 硫铝酸盐水泥熟料的质量比为(50～60):(40～50)。

[0077] 在一些实施例中，二水石膏的质量为富Q相P·II 42.5高铁相硫铝酸盐水泥熟料质量的10～15％。

[0078] 在一些实施例中，高强微细直钢纤维的加入量为20～30kg/m3。

[0079] 在一些实施例中，多锚点钢纤维的加入量为20～30kg/m3。

[0080] 在一些实施例中，温缩诱导型有机纤维的加入量为1～2kg/m3。

[0081] 在一些实施例中，CaCO3晶须的加入量为5～8kg/m3。

[0082] 在一些实施例中，CaSO4晶须的加入量为5～8kg/m3。

[0083] 在一些实施例中，调粘增强矿物掺合料包括粉煤灰微珠、硅灰的混合物。

[0084] 在一些实施例中，粉煤灰微珠的加入量为75～100kg/m3。

[0085] 在一些实施例中，硅灰的加入量为75～100kg/m3。

[0086] 在一些实施例中，粉煤灰微珠28d活性指数为107％，需水量比101％。

[0087] 在一些实施例中，硅灰中SiO2质量含量≥91％，比表面积≥20100m2/kg，28d活性指数≥101％。

[0088] 在一些实施例中，纳米二氧化硅改性水性聚氨酯乳液的制备方法为：

[0089] 在水性聚氨酯乳液中加入纳米二氧化硅，通过超声分散或高剪切搅拌的方法，使纳米二氧化硅均匀分散于水性聚氨酯乳液中，即得纳米二氧化硅改性水性聚氨酯乳液；

[0090] 纳米二氧化硅的粒径为10～20nm，比表面积为200～400m2/g，表观密度为2.2～3
2.5g/cm。

[0091] 在一些实施例中，高效减水保坍、稳泡调粘型外加剂包括包括聚羧酸减水剂母液、引气剂、硼酸、四甲基癸炔二醇控泡剂、多羟基羧酸盐类缓凝剂和水。

[0092] 具体的，聚羧酸减水剂母液，减水率为30％‑35％、保坍时间为2h‑4h；引气剂，引入微小气泡，静置1h后含气量损失＜1％；硼酸，使混凝土初凝时间由3h延长至4h；多羟基羧酸盐类缓凝剂，延长混凝土初凝时间至1h‑4h。

[0093] 在一些实施例中，聚羧酸减水剂母液加入量为6.1～6.2kg/m3；

[0094] 引气剂加入量为0.003～0.005kg/m3；

[0095] 硼酸加入量为0.11～0.13kg/m3；

[0096] 四甲基癸炔二醇控泡剂加入量为0.01～0.02kg/m3；

[0097] 多羟基羧酸盐类缓凝剂加入量为0.11～0.13kg/m3；

[0098] 水加入量为3.5～3.7kg/m3。

[0099] 本发明采用调粘增强矿物掺合料和高效减水保坍、稳泡调粘型外加剂，改善混凝土的流动性；通过掺入聚羧酸减水剂母液与粉煤灰微珠，提高混凝土的流动性与和易性；通过掺入高效引气剂以及四甲基癸炔二醇控泡剂，引入大量细小50～100微米气泡，实现低水胶比下C80混凝土良好的流动性、粘聚性以及长时泵送稳定性，从而实现C80混凝土的自密实设计。

[0100] 在一些实施例中，细集料为河砂，所述细集料表观密度为2560～2650kg/m3，细度模数为2.8。

[0101] 在一些实施例中，高强粗集料为5～16mm连续级配的玄武岩粗集料，所述玄武岩粗3
集料强度为169MPa、压碎值为10％、针片状含量≤5％、表观密度为2900～3000kg/m。

[0102] 在一些实施例中，温缩诱导型有机纤维的制备方法，包括以下步骤：

[0103] S1、采用两台挤出机,将热收缩芯材混合料、热收缩皮材混合料分别挤入一个具有两个腔体的模头中，其中热收缩皮材进入对应皮材的腔体，热收缩芯材进入对应芯材的腔体，两个腔体中的材料，在挤出机喷丝板的位置汇合；其中，喷丝板具有内圈和外圈，喷丝板内圈连接芯材的腔体，喷丝板外圈连接皮材的腔体，通过喷丝板将两种熔融状态的材料挤出(熔融挤出)，并在空气中粘在一起,通过冷水箱进行冷却,然后在90～100℃热水中拉丝，形成具有皮芯结构的复合纤维；

[0104] S2、将步骤S1所得复合纤维加入1％‑5％(质量浓度)的硅烷偶联剂溶液中进行改性10‑20min,烘干后表面压痕，以增强其与混凝土浆体的粘结性能；

[0105] S3、将步骤S2所得复合纤维加入添加膨胀组分的改性聚乙烯醇溶液中进行包覆改性，取出后进行干燥，即得温缩诱导型有机纤维；

[0106] 其中，热收缩皮材混合料，各原料及其所占质量百分比为：聚乙烯醇97％、马来酸酐接枝相容剂1.5％、邻苯二甲酸酯增塑剂1.5％；皮材腔体的挤出压力为8MPa，熔融温度保持在250℃；

[0107] 其中，热收缩芯材混合料，各原料及其所占质量百分比为：聚丙烯98％、增刚成核剂2％(铝芳香族羧酸铝和苯甲酸钠以1:1的质量比组成)；热收缩芯材混合料采用的熔融温度为200～280℃；对应腔体的挤出压力为7～10MPa；

[0108] 在喷丝板对应的最后的挤出段,两种熔融状态的材料挤出温度保持在两种材料都适宜的温度，即200～220℃,挤出压力为3～10MPa。

[0109] 在一些实施例中，包覆改性温度为室温静置，时间为10～24h。

[0110] 在一些实施例中，膨胀剂由氧化钙膨胀剂和硫铝酸钙膨胀剂复合而成；优选所述膨胀剂由氧化钙膨胀剂和硫铝酸钙膨胀剂按质量比1:40～50复合而成；

[0111] 在一些实施例中，添加膨胀组分的改性聚乙烯醇溶液由聚乙烯醇溶液(6wt％)与液体膨胀剂按质量比为7:3混合均匀得到。

[0112] 基于同一发明构思，本发明还提供了一种上述的多尺度增韧补偿收缩C80高抗裂自密实混凝土的制备方法，包括以下步骤：

[0113] 将低收缩抗裂复合水泥、调粘增强矿物掺合料、细集料、高强粗集料以及多尺度混杂纤维混合后搅拌，再加入水、高效减水保坍、稳泡调粘型外加剂、以及纳米二氧化硅改性水性聚氨酯乳液搅拌，即得多尺度增韧补偿收缩C80高抗裂自密实混凝土。

[0114] 在一些实施例中，将低收缩抗裂复合水泥、调粘增强矿物掺合料、细集料、高强粗集料以及多尺度混杂纤维混合后搅拌60～120s，再加入水、高效减水保坍、稳泡调粘型外加剂、以及纳米二氧化硅改性水性聚氨酯乳液搅拌120s，即得多尺度增韧补偿收缩C80高抗裂自密实混凝土。

[0115] 本发明采用含有Q相的P II 42.5高铁相硫铝酸盐水泥(25％‑30％的Q相矿物、40％‑45％的 矿物、20％‑25％的C4AF矿物、5％‑10％的二水石膏)与PII 52.5硅酸盐水泥复配形成低收缩抗裂复合水泥；利用高铁相硫铝酸盐水泥中的Q相、 以及C4AF矿相调控C‑(A)‑S‑H凝胶微结构，形成钙矾石微晶增韧C‑(A)‑S‑H凝胶，补偿收缩，增强增韧；
采用多尺度混杂纤维增韧抗裂，通过掺入高强微细钢纤维、多锚点钢纤维，分散应力，桥接微裂缝，在宏观尺度上提升C80混凝土的韧性；通过掺入温缩诱导型纤维，利用其温升收缩特性部分或全部抵消混凝土内外温差应力，在微—细观尺度上提升混凝土的抗裂性能；通过掺入CaCO3与CaSO4复合晶须以及纳米二氧化硅改性水性聚氨酯，在胶凝浆体内部形成均匀的三维增韧网络，在微米尺度上提高C80混凝土的抗拉强度和韧性。通过掺入调粘增强矿物掺合料和高效减水保坍、稳泡调粘型外加剂，利用粉煤灰微珠、聚羧酸高效减水剂与引气剂降低混凝土的粘度，改善混凝土的流动性；利用硅灰改善纤维和集料的包裹性，防止振捣过程中纤维和集料的下沉；通过掺入高效引气剂以及四甲基癸炔二醇控泡剂，引入大量细小50～100微米气泡，实现低水胶比下C80混凝土良好的流动性、粘聚性以及长时泵送稳定性，从而实现C80混凝土的自密实设计。本发明所述有机、无机复合多尺度增韧补偿收缩C80高抗裂自密实混凝土兼具高强、高韧性、自密实及高抗裂的特性，解决了大跨径混凝土箱拱桥挂篮施工时混凝土抗拉强度不足易收缩开裂的难题，具有重要的实际应用价值。

[0116] 本发明采用低收缩抗裂复合水泥对C80混凝土进行补偿收缩，避免了通用膨胀剂因普通C80混凝土低水胶比设计难以发挥作用的弊端，解决了C80混凝土易收缩开裂的问题。本发明采用多尺度混杂纤维增韧抗裂，利用高强微细钢纤维、多锚点钢纤维、温缩诱导型有机纤维，在宏观尺度上提升C80混凝土的韧性及升/降温阶段的抗裂性能；利用CaCO3与CaSO4复合晶须以及纳米二氧化硅改性水性聚氨酯，在胶凝浆体内部形成均匀的三维增韧网络，在微米尺度上提高C80混凝土的抗拉强度和韧性。使C80混凝土兼具低收缩、高韧性、高抗裂的特性。

[0117] 以下进一步以具体实施例说明本发明的多尺度增韧补偿收缩C80高抗裂自密实混凝土及其制备方法。本部分结合具体实施例进一步说明本发明内容，但不应理解为对本发明的限制。如未特别说明，实施例中所采用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本领域常规试剂、方法和设备。

[0118] 以下实施例中温缩诱导型有机纤维的制备方法，包括以下步骤：

[0119] S1、采用两台挤出机，将热收缩芯材混合料、热收缩皮材混合料分别挤入一个具有两个腔体的模头中，其中热收缩皮材进入对应皮材的腔体，热收缩芯材进入对应芯材的腔体，两个腔体中的材料，在挤出机喷丝板的位置汇合；其中，喷丝板具有内圈和外圈，喷丝板内圈连接芯材的腔体，喷丝板外圈连接皮材的腔体，通过喷丝板将两种熔融状态的材料挤出(熔融挤出)，并在空气中粘在一起,通过冷水箱进行冷却，然后在95℃热水中拉丝，形成具有皮芯结构的复合纤维；

[0120] S2、将步骤S1所得复合纤维加入3％(质量浓度)的硅烷偶联剂(具体为八甲基环四硅氧烷)溶液中进行改性20min，烘干后表面压痕，以增强其与混凝土浆体的粘结性能；

[0121] S3、将步骤S2所得复合纤维加入添加膨胀组分的改性聚乙烯醇溶液中进行室温静置包覆改性20h，取出后进行干燥，即得温缩诱导型有机纤维；添加膨胀组分的改性聚乙烯醇溶液由聚乙烯醇溶液(6wt％)与膨胀剂按质量比为7:3混合均匀得到，膨胀剂由氧化钙膨胀剂和硫铝酸钙膨胀剂按质量比1:45复合而成；

[0122] 其中，热收缩皮材混合料，各原料及其所占质量百分比为：聚乙烯醇97％、马来酸酐接枝相容剂(型号东莞市胜浩塑胶原料有限公司提供，型号PP‑G‑MAH)1.5％、邻苯二甲酸酯增塑剂1.5％；皮材腔体的挤出压力为8MPa，熔融温度保持在250℃；

[0123] 热收缩芯材混合料，各原料及其所占质量百分比为：聚丙烯98％、增刚成核剂2％(铝芳香族羧酸铝和苯甲酸钠以1:1的质量比组成)；热收缩芯材混合料采用的熔融温度为210℃；对应腔体的挤出压力为8MPa；

[0124] 在喷丝板对应的最后的挤出段，两种熔融状态的材料挤出温度保持在两种材料都适宜的温度,即215℃，挤出压力为6MPa；

[0125] 所得芯材纤维的平均直径为0.15mm，皮材纤维的厚度0.08mm；

[0126] 所得温缩诱导型有机纤维的长度为10mm～12mm，收缩率为0.5％～12％，响应温度为30℃～100℃，抗拉强度为700MPa，弹性模量为15.0GPa。

[0127] 实施例1

[0128] 本实施例提供了一种多尺度增韧补偿收缩C80高抗裂自密实混凝土，包括以下原3 3 3
料：低收缩抗裂复合水泥450kg/m、调粘增强矿物掺合料150kg/m、细集料708kg/m 、高强粗
3 3 3
集料1025kg/m 、多尺度混杂纤维57kg/m、纳米二氧化硅改性水性聚氨酯乳液12kg/m 、高效
3 3
减水保坍、稳泡调粘型外加剂9.9kg/m、水144kg/m；

[0129] 其中，低收缩抗裂复合水泥由P·II 52.5硅酸盐水泥与含有Q相的P·II 42.5高铁相硫铝酸盐水泥复配而成；P·II 52.5硅酸盐水泥、含有Q相的P·II 42.5高铁相硫铝酸盐水泥的质量比为60:40；

[0130] 含有Q相的P·II 42.5高铁相硫铝酸盐水泥由以下方法制备得到：

[0131] S1、将粉煤灰、石灰石、菱镁矿、硫酸钙混合，得到第一混合料；粉煤灰、石灰石、菱镁矿、硫酸钙的质量比为60:20:5:10；

[0132] S2、将第一混合料以5℃/min升温至1330℃煅烧，并保温40min后，得到Q相‑硫铝酸钙熟料；

[0133] S2、将赤泥、石灰石、矾土、硫酸钙混合，得到第二混合料；赤泥、石灰石、矾土、硫酸钙的质量比为45:25:25:5；

[0134] S3、将第二混合料，以5℃/min升温至1300℃煅烧，并保温45min后，得到硫铝酸盐水泥熟料；

[0135] S4、将Q相‑硫铝酸钙熟料、 硫铝酸盐水泥熟料按质量比为50:50混合得到富Q相P·II 42.5高铁相硫铝酸盐水泥熟料；

[0136] S5、将富Q相P·II 42.5高铁相硫铝酸盐水泥熟料与二水石膏混合后，研磨至比表2
面积为340m /kg，即得到含有Q相的P·II 42.5高铁相硫铝酸盐水泥；二水石膏的质量为富Q相P·II 42.5高铁相硫铝酸盐水泥熟料质量的10％；

[0137] 调粘增强矿物掺合料包括粉煤灰微珠75kg/m3、硅灰75kg/m3的混合物；粉煤灰微珠2
28d活性指数为107％，需水量比101％；硅灰中SiO2质量含量≥91％，比表面积≥20100m /kg，28d活性指数≥101％；

[0138] 细集料为河砂，细集料表观密度为2600kg/m3，细度模数为2.8；

[0139] 高强粗集料为5～16mm连续级配的玄武岩粗集料，玄武岩粗集料强度为169MPa、压3
碎值为10％、针片状含量≤5％、表观密度为3000kg/m；

[0140] 纳米二氧化硅改性水性聚氨酯乳液的制备方法为：

[0141] 在水性聚氨酯乳液中加入纳米二氧化硅，通过超声分散的方法，使纳米二氧化硅均匀分散于水性聚氨酯乳液中，即得纳米二氧化硅改性水性聚氨酯乳液；纳米二氧化硅的2 3
粒径为15nm，比表面积为300m/g，表观密度为2.3g/cm；

[0142] 多尺度混杂纤维由高强微细直钢纤维、多锚点钢纤维、温缩诱导型有机纤维、CaCO3晶须与CaSO4晶须组成；

[0143] 高强微细直钢纤维由武汉新途工程新材料科技有限公司生产，公称长度为13mm、当量直径为0.20±0.02mm、断裂强度≥2200MPa、弹性模量为210GPa、抗拉强度为1300Mpa；

[0144] 多锚点钢纤维由武汉新途工程新材料有限公司生产，公称长度为13mm、当量直径为0.2±0.02mm、断裂强度≥1200MPa、弹性模量为220GPa，抗拉强度为1400Mpa；

[0145] CaSO4晶须由河北省灵寿县创博产品有限公司生产，公称长度为200μm，当量直径3
为2μm，表观密度为2.4g/cm；

[0146] CaCO3晶须由河北省灵寿县创博产品有限公司生产，公称长度为15μm，弹性模量为610Gpa；

[0147] 水性聚氨酯乳液由安徽达威华泰新材料科技有限公司生产，型号为AH‑1704，固含量为30％；

[0148] 高强微细直钢纤维的加入量为20kg/m3；

[0149] 多锚点钢纤维的加入量为25kg/m3；

[0150] 温缩诱导型有机纤维的加入量为2kg/m3；

[0151] CaCO3晶须的加入量为5kg/m3；

[0152] CaSO4晶须的加入量为5kg/m3；

[0153] 高效减水保坍、稳泡调粘型外加剂包括聚羧酸减水剂母液、引气剂、硼酸、四甲基3
癸炔二醇控泡剂、多羟基羧酸盐类缓凝剂和水；聚羧酸减水剂母液加入量为6.138kg/m；引
3 3
气剂加入量为0.004kg/m ；硼酸加入量为0.12kg/m ；四甲基癸炔二醇控泡剂加入量为
3 3 3
0.01kg/m；多羟基羧酸盐类缓凝剂加入量为0.12kg/m；水加入量为3.508kg/m；

[0154] 其中，聚羧酸减水剂母液(减水率为30％‑35％、保坍时间为2h‑4h)为 ‑HS聚羧酸缓释型减水剂母液，为江苏苏博特新材料股份有限公司生产；引气剂为 ‑III型高效引气剂，为江苏苏博特新材料股份有限公司生产；硼酸为白色晶体性粉末，为天津市北辰区方正试剂厂生产；四甲基癸炔二醇控泡剂，为江苏苏博特新材料股份有限公司生产；多羟基羧酸盐类缓凝剂为 ‑SR(II)粉体型缓凝剂，为江苏苏博特新材料股份有限公司生产；

[0155] 上述多尺度增韧补偿收缩C80高抗裂自密实混凝土的制备方法，包括以下步骤：

[0156] 将低收缩抗裂复合水泥、调粘增强矿物掺合料、细集料、高强粗集料以及多尺度混杂纤维混合后搅拌100s，再加入水、高效减水保坍、稳泡调粘型外加剂、以及纳米二氧化硅改性水性聚氨酯乳液搅拌120s，即得多尺度增韧补偿收缩C80高抗裂自密实混凝土。

[0157] 对比例1

[0158] 本对比例提供的C80混凝土，同实施例1，不同在于，使用水性聚氨酯乳液代替纳米二氧化硅改性水性聚氨酯乳液，其余均与实施例1相同。

[0159] 对比例2

[0160] 本对比例提供的C80混凝土，同实施例1，不同在于，不含有纳米二氧化硅改性水性聚氨酯乳液，其余均与实施例1相同。

[0161] 对比例3

[0162] 本对比例提供的C80混凝土，同实施例1，不同在于，使用普通聚羧酸减水剂代替高效减水保坍、稳泡调粘型外加剂，其余均与实施例1相同。

[0163] 对比例4

[0164] 本对比例提供的C80混凝土，同实施例1，不同在于，不含有CaCO3晶须与CaSO4晶须，其余均与实施例1相同。

[0165] 对比例5

[0166] 本对比例提供的C80混凝土，同实施例1，不同在于，使用P·II 52.5硅酸盐水泥代替低收缩抗裂复合水泥，其余均与实施例1相同。

[0167] 性能测试

[0168] 测试实施例1、对比例1～5中C80混凝土的性能，结果如下表1所示。

[0169] 表1‑不同实施例及对比例中C80混凝土的性能

[0170]

[0171] 上述结果表明，本发明所得有机、无机复合多尺度增韧减缩C80高抗裂自密实混凝土具有良好的工作性能、力学性能及体积稳定性能，混凝土的抗压强度≥90MPa。此外，通过对比实施例1、对比例1～2，可见水性聚氨酯乳液对混凝土抗折强度与弯曲韧性有明显提升效果，且掺入纳米二氧化硅改性水性聚氨酯后，效果更优。通过对比实施例1和对比例3，发现高效减水保坍、稳泡调粘型外加剂可以改善C80混凝土的工作性，使用普通聚羧酸减水剂，C80混凝土的扩展度仅为590mm。通过对比实施例1和对比例4，发现，CaCO3与CaSO4复合晶须可以提升C80混凝土的弯曲韧性，但降低了混凝土的流动性。通过对比实施例1和对比例5，发现，低收缩抗裂复合水泥可以对C80混凝土进行补偿收缩，降低56d体积收缩率；且低收缩抗裂复合水泥可以提高C80混凝土的弯曲韧性指数至10.7。

[0172] 可以理解，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

[0173] 以上仅为本申请的较佳实施例而已，仅具体描述了本申请的技术原理，这些描述只是为了解释本申请的原理，不能以任何方式解释为对本申请保护范围的限制。基于此处解释，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进，及本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本申请的其他具体实施方式，均应包含在本申请的保护范围之内。