一种半刚性混凝土组合物

摘要

本发明提供一种半刚性混凝土组合物，所述半刚性混凝土组合物为将普通混凝土的部分细集料替换为柔性材料后拌合而成的混凝土，按重量份计算，所述柔性材料包括胶粉20‑40份，胶粒10‑25份，硅粉2‑10份，改性聚丙烯纤维1‑8份，改性玻璃纤维1‑10份，耐碱玻璃纤维1‑5份，矿粉20‑30份，粉煤灰1‑15份；其中，所述改性聚丙烯纤维为聚丙烯纤维接枝丙烯酸和5‑羧基苯并噻唑，所述改性玻璃纤维为玻璃纤维接枝对羟基苯甲酸。

权利要求

1.一种半刚性混凝土组合物，其特征在于，所述半刚性混凝土组合物为将普通混凝土的部分细集料替换为柔性材料后拌合而成的混凝土，按重量份计算，所述柔性材料包括胶粉20-40份，胶粒10-25份，硅粉2-10份，改性聚丙烯纤维1-8份，改性玻璃纤维1-10份，耐碱玻璃纤维1-5份，矿粉20-30份，粉煤灰1-15份；

其中，所述改性聚丙烯纤维的制备方法如下：

(1)向反应器中加入聚丙烯纤维、BPO、二甲苯，升温至50℃，保温1h，继续升温至90℃，保温0.5h，减压浓缩出去二甲苯，缓慢滴加丙烯酸溶液，滴加完毕后，升温至90℃，保温反应

1.5h，冷却至室温，用去离子水淋洗，再用丙酮浸泡，过滤，60℃减压干燥，得到丙烯酸改性聚丙烯纤维；所述聚丙烯纤维与所述BPO的重量比为1：0.005，所述BPO的浓度为4.5×10-

2mol/L；所述聚丙烯纤维与所述二甲苯的重量比为1：5；

(2)向反应器中加入丙烯酸改性聚丙烯纤维、5-羧基苯并噻唑、多聚磷酸，升温至180℃，保温反应10h，降温至室温，加入丙酮，搅拌，过滤，用丙酮淋洗3次，60℃减压干燥，得到丙烯酸和5-羧基苯并噻唑改性聚丙烯纤维；所述丙烯酸改性聚丙烯纤维与所述多聚磷酸的重量比为1：20；

所述聚丙烯纤维与所述丙烯酸、所述5-羧基苯并噻唑的重量比为1：(0.05-0.2)：(0.01-0.1)；

所述改性玻璃纤维的制备方法，包括以下步骤：

向反应器中加入玻璃纤维、对羟基苯甲酸、硅烷偶联剂，升温至85℃，保温反应6h，降至室温，倒入无水乙醇中，充分洗涤后，过滤并于真空烘箱中80℃下干燥12h，得所述改性玻璃纤维；所述玻璃纤维与所述对羟基苯甲酸、所述硅烷偶联剂的重量比为1：0.12：0.01；所述硅烷偶联剂为KH550。

2.根据权利要求1所述半刚性混凝土组合物，其特征在于，按重量份计算，所述柔性材料包括胶粉30-40份，胶粒10-20份，硅粉5-10份，改性聚丙烯纤维2-5份，改性玻璃纤维3-8份，耐碱玻璃纤维2-5份，矿粉20-25份，粉煤灰2-10份。

3.根据权利要求1所述半刚性混凝土组合物，其特征在于，所述胶粉通过强碱溶液和硅烷偶联剂进行处理；所述胶粒通过强碱溶液和硅烷偶联剂进行处理。

4.根据权利要求2所述半刚性混凝土组合物，其特征在于，所述改性玻璃纤维与所述耐碱玻璃纤维的重量比为1：(0.5-0.8)。

5.根据权利要求4所述半刚性混凝土组合物，其特征在于，所述改性玻璃纤维与所述耐碱玻璃纤维的重量比为1：0.7。

6.根据权利要求1所述半刚性混凝土组合物，其特征在于，所述胶粉的粒径为80-100目。

7.根据权利要求1所述半刚性混凝土组合物，其特征在于，所述胶粒的粒径为0.2-

0.4mm。

8.根据权利要求1所述半刚性混凝土组合物，其特征在于，所述改性聚丙烯纤维中所述聚丙烯纤维与所述丙烯酸、所述5-羧基苯并噻唑的重量比为1：0.11：0.06。

9.根据权利要求1-8任一项所述半刚性混凝土组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)向反应器中加入胶粉、强碱溶液，室温下搅拌0.5h，过滤，去离子水洗涤3次，得强碱溶液处理后的胶粉，加入质量浓度为2％硅烷偶联剂KH550，浸泡强碱溶液处理后的胶粉1h，过滤，去离子水洗涤3次，60℃减压干燥20h，得通过强碱溶液和硅烷偶联剂处理后的胶粉；

(2)向反应器中加入胶粒、强碱溶液，室温下搅拌0.5h，过滤，去离子水洗涤3次，得强碱溶液处理后的胶粉，加入质量浓度为2％硅烷偶联剂KH550，浸泡强碱溶液处理后的胶粉1h，过滤，去离子水洗涤3次，60℃减压干燥20h；得通过强碱溶液和硅烷偶联剂处理后的胶粒；

(3)按重量份向混合搅拌机中加入步骤(1)中通过强碱溶液和硅烷偶联剂处理后的胶粉、步骤(2)中通过强碱溶液和硅烷偶联剂处理后的胶粒、硅粉、改性聚丙烯纤维、改性玻璃纤维、耐碱玻璃纤维、矿粉、粉煤灰进行混合均匀，得所述柔性材料；

(4)将普通混凝土的部分细集料替换为步骤(3)中所得柔性材料后，再均匀拌合获得半刚性混凝土组合物。

说明书

一种半刚性混凝土组合物

技术领域

[0001] 本发明涉及混凝土技术领域，具体地，本发明涉及一种半刚性混凝土组合物。

背景技术

[0002] 经济的发展离不开道路建设，“要想富，先修路”，可见道路建设对我国这种特殊国情的国家经济建设的重要性，但经济的发展必然会使道路的交通量的增加，二者存在着“推拉关系”，从目前我国道路使用情况来看，除了交通量大之外，长期的重荷载，超荷载己然成为当代道路使用特点。水泥混凝土路面若按传统道路设计、施工、养护的方法，则往往会使水泥混凝土路面未到设计使用年限就遭到各种各样不同程度的破坏，另外水泥混凝土自身高脆低以及因易受温度、湿度变化的影响。

[0003] 火灾的发生不仅会破坏建筑物，而且会对人们的生命财产安全产生危害。混凝土高温性能是混凝土结构设计的重要依据，传统混凝±的材料抗拉强度低、易发生脆性变形等缺点，在火灾中可能成为致命的安全隐患。纤维的惨入改变了传统混凝王的内部微观结构，这种改变如果使得混凝±的耐高湿性能得到加强，则能提高建筑物的火灾安全性能。

[0004] 聚丙烯纤维可显著提高水泥基材料的韧性、抗塑性开裂性等，是水泥基材料中最常用的增强材料之一，但作为非极性材料，其表面疏水，掺入水泥基材料时存在与基体界面结合性能差等问题，严重削弱了其作用效果，因此对其表面改性至关重要。

[0005] 因此，针对上述问题，本发明提供一种耐高温、耐低温、抗拉强度高、不易发生脆性变形的半刚性混凝土组合物。

发明内容

[0006] 针对上述问题，本发明的第一个方面提供一种半刚性混凝土组合物，所述半刚性混凝土组合物为将普通混凝土的部分细集料替换为柔性材料后拌合而成的混凝土，按重量份计算，所述柔性材料包括胶粉20-40份，胶粒10-25份，硅粉2-10份，改性聚丙烯纤维1-8份，改性玻璃纤维1-10份，耐碱玻璃纤维1-5份，矿粉20-30份，粉煤灰1-15份；

[0007] 其中，所述改性聚丙烯纤维为聚丙烯纤维接枝丙烯酸和5-羧基苯并噻唑，所述改性玻璃纤维为玻璃纤维接枝对羟基苯甲酸。

[0008] 在一种实施方式中，按重量份计算，所述柔性材料包括胶粉30-40份，胶粒10-20份，硅粉5-10份，改性聚丙烯纤维2-5份，改性玻璃纤维3-8份，耐碱玻璃纤维2-5份，矿粉20-25份，粉煤灰2-10份。

[0009] 在一种实施方式中，所述胶粉通过强碱溶液和硅烷偶联剂进行处理；所述胶粒通过强碱溶液和硅烷偶联剂进行处理。

[0010] 在一种实施方式中，所述改性玻璃纤维与所述耐碱玻璃纤维的重量比为1：(0.5-0.8)。

[0011] 在一种实施方式中，所述改性玻璃纤维与所述耐碱玻璃纤维的重量比为1：0.7。

[0012] 在一种实施方式中，所述胶粉的粒径为80-100目。

[0013] 在一种实施方式中，所述胶粒的粒径为0.2-0.4mm。

[0014] 在一种实施方式中，所述改性聚丙烯纤维中所述聚丙烯纤维与所述丙烯酸、所述5-羧基苯并噻唑的重量比为1：(0.05-0.2)：(0.01-0.1)。

[0015] 在一种实施方式中，所述改性聚丙烯纤维中所述聚丙烯纤维与所述丙烯酸、所述5-羧基苯并噻唑的重量比为1：0.11：0.06。

[0016] 本发明另一方面提供一种半刚性混凝土组合物的制备方法，包括以下步骤：

[0017] (1)向反应器中加入胶粉、强碱溶液，室温下搅拌0.5h，过滤，去离子水洗涤3次，得强碱溶液处理后的胶粉，加入质量浓度为2％硅烷偶联剂KH550，浸泡强碱溶液处理后的胶粉1h，过滤，去离子水洗涤3次，60℃减压干燥20h，得通过强碱溶液和硅烷偶联剂处理后的胶粉；

[0018] (2)向反应器中加入胶粒、强碱溶液，室温下搅拌0.5h，过滤，去离子水洗涤3次，得强碱溶液处理后的胶粉，加入质量浓度为2％硅烷偶联剂KH550，浸泡强碱溶液处理后的胶粉1h，过滤，去离子水洗涤3次，60℃减压干燥20h；得通过强碱溶液和硅烷偶联剂处理后的胶粒；

[0019] (3)按重量份向混合搅拌机中加入步骤(1)中通过强碱溶液和硅烷偶联剂处理后的胶粉、步骤(2)中通过强碱溶液和硅烷偶联剂处理后的胶粒、硅粉、改性聚丙烯纤维、改性玻璃纤维、耐碱玻璃纤维、矿粉、粉煤灰进行混合均匀，得所述柔性材料；

[0020] (4)将普通混凝土的部分细集料替换为步骤(3)中所得柔性材料后，再均匀拌合获得半刚性混凝土组合物。

[0021] 参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。

具体实施方式

[0022] 参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。

[0023] 如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

[0024] 连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。

[0025] 当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

[0026] 单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。

[0027] 说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。

[0028] 此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。

[0029] “聚合物”意指通过聚合相同或不同类型的单体所制备的聚合化合物。通用术语“聚合物”包含术语“均聚物”、“共聚物”、“三元共聚物”与“共聚体”。

[0030] “共聚体”意指通过聚合至少两种不同单体制备的聚合物。通用术语“共聚体”包括术语“共聚物”(其一般用以指由两种不同单体制备的聚合物)与术语“三元共聚物”(其一般用以指由三种不同单体制备的聚合物)。其亦包含通过聚合四或更多种单体而制造的聚合物。“共混物”意指两种或两种以上聚合物通过物理的或化学的方法共同混合而形成的聚合物。

[0031] 为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供一种半刚性混凝土组合物，所述半刚性混凝土组合物为将普通混凝土的部分细集料替换为柔性材料后拌合而成的混凝土，按重量份计算，所述柔性材料包括胶粉20-40份，胶粒10-25份，硅粉2-10份，改性聚丙烯纤维1-8份，改性玻璃纤维1-10份，耐碱玻璃纤维1-5份，矿粉20-30份，粉煤灰1-15份；

[0032] 其中，所述改性聚丙烯纤维为聚丙烯纤维接枝丙烯酸和5-羧基苯并噻唑，所述改性玻璃纤维为玻璃纤维接枝对羟基苯甲酸。

[0033] 在一种实施方式中，按重量份计算，所述柔性材料包括胶粉30-40份，胶粒10-20份，硅粉5-10份，改性聚丙烯纤维2-5份，改性玻璃纤维3-8份，耐碱玻璃纤维2-5份，矿粉20-25份，粉煤灰2-10份。

[0034] 在一种实施方式中，所述胶粉通过强碱溶液和硅烷偶联剂进行处理；所述胶粒通过强碱溶液和硅烷偶联剂进行处理。

[0035] 在一种实施方式中，所述改性玻璃纤维与所述耐碱玻璃纤维的重量比为1：(0.5-0.8)。

[0036] 在一种实施方式中，所述改性玻璃纤维与所述耐碱玻璃纤维的重量比为1：0.7。

[0037] 在一种实施方式中，所述胶粉的粒径为80-100目；优选地，所述胶粉的粒径为100目。

[0038] 在一种实施方式中，所述胶粒的粒径为0.2-0.4mm；优选地，所述胶粒的粒径为0.3mm。

[0039] 在一种实施方式中，所述改性聚丙烯纤维中所述聚丙烯纤维与所述丙烯酸、所述5-羧基苯并噻唑的重量比为1：(0.05-0.2)：(0.01-0.1)。

[0040] 在一种实施方式中，所述改性聚丙烯纤维中所述聚丙烯纤维与所述丙烯酸、所述5-羧基苯并噻唑的重量比为1：0.11：0.06。

[0041] 所述改性聚丙烯纤维的制备方法如下：

[0042] (1)向反应器中加入聚丙烯纤维、BPO、二甲苯，升温至50℃，保温1h，继续升温至90℃，保温0.5h，减压浓缩出去二甲苯，缓慢滴加丙烯酸溶液，滴加完毕后，升温至90℃，保温反应1.5h，冷却至室温，用去离子水淋洗，再用丙酮浸泡，过滤，60℃减压干燥，得到丙烯酸改性聚丙烯纤维；所述聚丙烯纤维与所述BPO的重量比为1：0.005，所述BPO的浓度为4.5×10-2mol/L；所述聚丙烯纤维与所述二甲苯的重量比为1：5；

[0043] (2)向反应器中加入丙烯酸改性聚丙烯纤维、5-羧基苯并噻唑、多聚磷酸，升温至180℃，保温反应10h，降温至室温，加入丙酮，搅拌，过滤，用丙酮淋洗3次，60℃减压干燥，得到丙烯酸和5-羧基苯并噻唑改性聚丙烯纤维；所述丙烯酸改性聚丙烯纤维与所述多聚磷酸的重量比为1：20。

[0044] 所述改性玻璃纤维的制备方法，包括以下步骤：

[0045] 向反应器中加入玻璃纤维、对羟基苯甲酸、硅烷偶联剂，升温至85℃，保温反应6h，降至室温，倒入无水乙醇中，充分洗涤后，过滤并于真空烘箱中80℃下干燥12h，得所述改性玻璃纤维；所述玻璃纤维与所述对羟基苯甲酸、所述硅烷偶联剂的重量比为1：0.12：0.01；所述硅烷偶联剂为KH550。

[0046] 本发明另一方面提供一种半刚性混凝土组合物的制备方法，包括以下步骤：

[0047] (1)向反应器中加入胶粉、强碱溶液，室温下搅拌0.5h，过滤，去离子水洗涤3次，得强碱溶液处理后的胶粉，加入质量浓度为2％硅烷偶联剂KH550，浸泡强碱溶液处理后的胶粉1h，过滤，去离子水洗涤3次，60℃减压干燥20h，得通过强碱溶液和硅烷偶联剂处理后的胶粉；

[0048] (2)向反应器中加入胶粒、强碱溶液，室温下搅拌0.5h，过滤，去离子水洗涤3次，得强碱溶液处理后的胶粉，加入质量浓度为2％硅烷偶联剂KH550，浸泡强碱溶液处理后的胶粉1h，过滤，去离子水洗涤3次，60℃减压干燥20h；得通过强碱溶液和硅烷偶联剂处理后的胶粒；

[0049] (3)按重量份向混合搅拌机中加入步骤(1)中通过强碱溶液和硅烷偶联剂处理后的胶粉、步骤(2)中通过强碱溶液和硅烷偶联剂处理后的胶粒、硅粉、改性聚丙烯纤维、改性玻璃纤维、耐碱玻璃纤维、矿粉、粉煤灰进行混合均匀，得所述柔性材料；

[0050] (4)将普通混凝土的部分细集料替换为步骤(3)中所得柔性材料后，再均匀拌合获得半刚性混凝土组合物。

[0051] 在一种实施方式中，所述强碱为氢氧化钠，所述氢氧化钠的浓度为5mol/L。

[0052] 在一种实施方式中，所述半刚性混凝土组合物中所述普通混凝土的部分细集料替换为柔性材料后拌合而成的混凝土，所述细集料与所述柔性材料的重量比为1：(0.4-0.6)；优选地，所述细集料与所述柔性材料的重量比为1：0.45。

[0053] 聚丙烯纤维化学接枝丙烯酸是对其表面改性的常用手段，是利用过氧化物等为引发剂在聚丙烯纤维上引入接枝点，再与丙烯酸进行接枝共聚引入聚丙烯酸支链，以改善纤维的亲水性、粘结性。一步法是将纤维、引发剂、丙烯酸等直接加在一起进行接枝反应，而二步法是先用引发剂处理纤维产生接枝点，然后除去引发剂，再加入丙烯酸进行接枝反应，这可有效避免一步法中引发剂引发丙烯酸发生均聚的弊端，可显著提高纤维接枝率和接枝效率。

[0054] 聚丙烯纤维属于低弹模纤维，在受到拉应力时，其极限延伸率高，同时，它能够很好地分散在混凝土中，聚丙烯纤维的渗入对混凝土的抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度、抗冲击性都有所提升，而且还能减少混凝土早期收缩裂缝的产生，但作为非极性材料，其表面疏水，掺入水泥基材料时存在与基体界面结合性能差等问题。

[0055] 本发明通过聚丙烯纤维化学接枝丙烯酸和5-羧基苯并噻唑，通过对聚丙烯纤维进行接枝丙烯酸改性以改善其与水泥基材料的界面结合，对水泥砂浆抗塑性收缩开裂性能增强，通过接枝5-羧基苯并噻唑，引入羧基，提高表面亲水性，进一步提高改性聚丙烯纤维掺入水泥基材料时存在与基体界面结合性能及抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度、抗冲击性、耐高温、耐低温性能。

[0056] 玻璃纤维抗拉强度高，同时，又是高弹模纤维的一种，使得混凝土在惨入玻璃纤维后，抗压强度及抗折、剪切强度均得到良好的改善，由于玻璃纤维的耐高温性能，使得这种改善在高温后的混凝土中尤为显著，耐碱玻璃纤维的渗入没有显著提高混凝土的抗压强度及弹性模量，但对漏凝土的抗拉强度及抗折强度有显著提高。

[0057] 本发明通过添加丙烯酸改性的玻璃纤维，引入羧基，提高表面亲水性，提高改性玻璃纤维掺入水泥基材料时存在与基体界面结合性能抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度、抗冲击性。

[0058] 下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

[0059] 另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售的，购于国药化学试剂。

[0060] 本发明中，所述普通混凝土为海螺牌42.5号普通硅酸盐水泥，其密度为3.10kg/m3，比表面积为345m2/kg；所述细集料为砂，具体为中砂且其细度模数为2.6-3.0；粗集料为碎石，连续级配，最大粒径为31.5mm，密度为2.70kg/m3。

[0061] 实施例1

[0062] 所述半刚性混凝土组合物为将普通混凝土的部分细集料替换为柔性材料后拌合而成的混凝土，所述半刚性混凝土组合物中所述细集料与所述柔性材料的重量比为1：0.45；

[0063] 所述柔性材料包括胶粉35份，胶粒16份，硅粉8份，改性聚丙烯纤维4份，改性玻璃纤维6份，耐碱玻璃纤维4.2份，矿粉24份，粉煤灰5份；

[0064] 其中，所述改性聚丙烯纤维为聚丙烯纤维接枝丙烯酸和5-羧基苯并噻唑，所述改性玻璃纤维为玻璃纤维接枝对羟基苯甲酸；所述改性玻璃纤维与所述耐碱玻璃纤维的重量比为1：0.7；所述胶粉的粒径为100目；所述胶粒的粒径为0.3mm；所述改性聚丙烯纤维中所述聚丙烯纤维与所述丙烯酸、所述5-羧基苯并噻唑的重量比为1：0.11：0.06；

[0065] 所述半刚性混凝土组合物的制备方法，包括以下步骤：

[0066] (1)向反应器中加入胶粉、强碱溶液，室温下搅拌0.5h，过滤，去离子水洗涤3次，得强碱溶液处理后的胶粉，加入质量浓度为2％硅烷偶联剂KH550，浸泡强碱溶液处理后的胶粉1h，过滤，去离子水洗涤3次，60℃减压干燥20h，得通过强碱溶液和硅烷偶联剂处理后的胶粉；所述强碱为氢氧化钠，所述氢氧化钠的浓度为5mol/L；所述胶粉与所述强碱溶液、所述硅烷偶联剂的重量比为1：6：0.12；

[0067] (2)向反应器中加入胶粒、强碱溶液，室温下搅拌0.5h，过滤，去离子水洗涤3次，得强碱溶液处理后的胶粉，加入质量浓度为2％硅烷偶联剂KH550，浸泡强碱溶液处理后的胶粉1h，过滤，去离子水洗涤3次，60℃减压干燥20h；得通过强碱溶液和硅烷偶联剂处理后的胶粒；所述强碱为氢氧化钠，所述氢氧化钠的浓度为5mol/L；所述胶粒与所述强碱溶液、所述硅烷偶联剂的重量比为1：5：0.16；

[0068] (3)按重量份向混合搅拌机中加入步骤(1)中通过强碱溶液和硅烷偶联剂处理后的胶粉、步骤(2)中通过强碱溶液和硅烷偶联剂处理后的胶粒、硅粉、改性聚丙烯纤维、改性玻璃纤维、耐碱玻璃纤维、矿粉、粉煤灰进行混合均匀，得所述柔性材料；

[0069] (4)将普通混凝土的部分细集料替换为步骤(3)中所得柔性材料后，再均匀拌合获得半刚性混凝土组合物。

[0070] 所述改性聚丙烯纤维的制备方法如下：

[0071] (1)向反应器中加入聚丙烯纤维、BPO、二甲苯，升温至50℃，保温1h，继续升温至90℃，保温0.5h，减压浓缩出去二甲苯，缓慢滴加丙烯酸溶液，滴加完毕后，升温至90℃，保温反应1.5h，冷却至室温，用去离子水淋洗，再用丙酮浸泡，过滤，60℃减压干燥，得到丙烯酸改性聚丙烯纤维；所述聚丙烯纤维与所述BPO的重量比为1：0.005，所述BPO的浓度为4.5×10-2mol/L；所述聚丙烯纤维与所述二甲苯的重量比为1：5；

[0072] (2)向反应器中加入丙烯酸改性聚丙烯纤维、5-羧基苯并噻唑、多聚磷酸，升温至180℃，保温反应10h，降温至室温，加入丙酮，搅拌，过滤，用丙酮淋洗3次，60℃减压干燥，得到丙烯酸和5-羧基苯并噻唑改性聚丙烯纤维；所述丙烯酸改性聚丙烯纤维与所述多聚磷酸的重量比为1：20。

[0073] 所述改性玻璃纤维的制备方法，包括以下步骤：

[0074] 向反应器中加入玻璃纤维、对羟基苯甲酸、硅烷偶联剂，升温至85℃，保温反应6h，降至室温，倒入无水乙醇中，充分洗涤后，过滤并于真空烘箱中80℃下干燥12h，得所述改性玻璃纤维；所述玻璃纤维与所述对羟基苯甲酸、所述硅烷偶联剂的重量比为1：0.12：0.01；所述硅烷偶联剂为KH550。

[0075] 实施例2

[0076] 所述半刚性混凝土组合物为将普通混凝土的部分细集料替换为柔性材料后拌合而成的混凝土，所述半刚性混凝土组合物中所述细集料与所述柔性材料的重量比为1：0.4；

[0077] 所述柔性材料包括胶粉35份，胶粒16份，硅粉8份，改性聚丙烯纤维4份，改性玻璃纤维6份，耐碱玻璃纤维4.2份，矿粉24份，粉煤灰5份；

[0078] 其中，所述改性聚丙烯纤维为聚丙烯纤维接枝丙烯酸和5-羧基苯并噻唑，所述改性玻璃纤维为玻璃纤维接枝对羟基苯甲酸；所述改性玻璃纤维与所述耐碱玻璃纤维的重量比为1：0.7；所述胶粉的粒径为100目；所述胶粒的粒径为0.3mm；所述改性聚丙烯纤维中所述聚丙烯纤维与所述丙烯酸、所述5-羧基苯并噻唑的重量比为1：0.11：0.06；

[0079] 所述半刚性混凝土组合物的制备方法、所述改性聚丙烯纤维的制备方法、所述改性玻璃纤维的制备方法同实施例1。

[0080] 实施例3

[0081] 所述半刚性混凝土组合物为将普通混凝土的部分细集料替换为柔性材料后拌合而成的混凝土，所述半刚性混凝土组合物中所述细集料与所述柔性材料的重量比为1：0.5；

[0082] 所述柔性材料包括胶粉35份，胶粒16份，硅粉8份，改性聚丙烯纤维4份，改性玻璃纤维6份，耐碱玻璃纤维4.2份，矿粉24份，粉煤灰5份；

[0083] 其中，所述改性聚丙烯纤维为聚丙烯纤维接枝丙烯酸和5-羧基苯并噻唑，所述改性玻璃纤维为玻璃纤维接枝对羟基苯甲酸；所述改性玻璃纤维与所述耐碱玻璃纤维的重量比为1：0.7；所述胶粉的粒径为100目；所述胶粒的粒径为0.3mm；所述改性聚丙烯纤维中所述聚丙烯纤维与所述丙烯酸、所述5-羧基苯并噻唑的重量比为1：0.11：0.06；

[0084] 所述半刚性混凝土组合物的制备方法、所述改性聚丙烯纤维的制备方法、所述改性玻璃纤维的制备方法同实施例1。

[0085] 实施例4

[0086] 所述半刚性混凝土组合物为将普通混凝土的部分细集料替换为柔性材料后拌合而成的混凝土，所述半刚性混凝土组合物中所述细集料与所述柔性材料的重量比为1：0.45；

[0087] 所述柔性材料包括胶粉35份，胶粒16份，硅粉8份，改性聚丙烯纤维4份，改性玻璃纤维6份，耐碱玻璃纤维3份，矿粉24份，粉煤灰5份；

[0088] 其中，所述改性聚丙烯纤维为聚丙烯纤维接枝丙烯酸和5-羧基苯并噻唑，所述改性玻璃纤维为玻璃纤维接枝对羟基苯甲酸；所述改性玻璃纤维与所述耐碱玻璃纤维的重量比为1：0.5；所述胶粉的粒径为100目；所述胶粒的粒径为0.3mm；所述改性聚丙烯纤维中所述聚丙烯纤维与所述丙烯酸、所述5-羧基苯并噻唑的重量比为1：0.11：0.06；

[0089] 所述半刚性混凝土组合物的制备方法、所述改性聚丙烯纤维的制备方法、所述改性玻璃纤维的制备方法同实施例1。

[0090] 实施例5

[0091] 所述半刚性混凝土组合物为将普通混凝土的部分细集料替换为柔性材料后拌合而成的混凝土，所述半刚性混凝土组合物中所述细集料与所述柔性材料的重量比为1：0.45；

[0092] 所述柔性材料包括胶粉35份，胶粒16份，硅粉8份，改性聚丙烯纤维4份，改性玻璃纤维6份，耐碱玻璃纤维4.8份，矿粉24份，粉煤灰5份；

[0093] 其中，所述改性聚丙烯纤维为聚丙烯纤维接枝丙烯酸和5-羧基苯并噻唑，所述改性玻璃纤维为玻璃纤维接枝对羟基苯甲酸；所述改性玻璃纤维与所述耐碱玻璃纤维的重量比为1：0.8；所述胶粉的粒径为100目；所述胶粒的粒径为0.3mm；所述改性聚丙烯纤维中所述聚丙烯纤维与所述丙烯酸、所述5-羧基苯并噻唑的重量比为1：0.11：0.06；

[0094] 所述半刚性混凝土组合物的制备方法、所述改性聚丙烯纤维的制备方法、所述改性玻璃纤维的制备方法同实施例1。

[0095] 实施例6

[0096] 所述半刚性混凝土组合物为将普通混凝土的部分细集料替换为柔性材料后拌合而成的混凝土，所述半刚性混凝土组合物中所述细集料与所述柔性材料的重量比为1：0.45；

[0097] 所述柔性材料包括胶粉35份，胶粒16份，硅粉8份，改性聚丙烯纤维4份，改性玻璃纤维6份，耐碱玻璃纤维4.2份，矿粉24份，粉煤灰5份；

[0098] 其中，所述改性聚丙烯纤维为聚丙烯纤维接枝丙烯酸和5-羧基苯并噻唑，所述改性玻璃纤维为玻璃纤维接枝对羟基苯甲酸；所述改性玻璃纤维与所述耐碱玻璃纤维的重量比为1：0.7；所述胶粉的粒径为100目；所述胶粒的粒径为0.3mm；所述改性聚丙烯纤维中所述聚丙烯纤维与所述丙烯酸、所述5-羧基苯并噻唑的重量比为1：0.05：0.01；

[0099] 所述半刚性混凝土组合物的制备方法、所述改性聚丙烯纤维的制备方法、所述改性玻璃纤维的制备方法同实施例1。

[0100] 实施例7

[0101] 所述半刚性混凝土组合物为将普通混凝土的部分细集料替换为柔性材料后拌合而成的混凝土，所述半刚性混凝土组合物中所述细集料与所述柔性材料的重量比为1：0.45；

[0102] 所述柔性材料包括胶粉35份，胶粒16份，硅粉8份，改性聚丙烯纤维4份，改性玻璃纤维6份，耐碱玻璃纤维4.2份，矿粉24份，粉煤灰5份；

[0103] 其中，所述改性聚丙烯纤维为聚丙烯纤维接枝丙烯酸和5-羧基苯并噻唑，所述改性玻璃纤维为玻璃纤维接枝对羟基苯甲酸；所述改性玻璃纤维与所述耐碱玻璃纤维的重量比为1：0.7；所述胶粉的粒径为100目；所述胶粒的粒径为0.3mm；所述改性聚丙烯纤维中所述聚丙烯纤维与所述丙烯酸、所述5-羧基苯并噻唑的重量比为1：0.2：0.1；

[0104] 所述半刚性混凝土组合物的制备方法、所述改性聚丙烯纤维的制备方法、所述改性玻璃纤维的制备方法同实施例1。

[0105] 对比例1

[0106] 所述半刚性混凝土组合物为将普通混凝土的部分细集料替换为柔性材料后拌合而成的混凝土，所述半刚性混凝土组合物中所述细集料与所述柔性材料的重量比为1：0.45；

[0107] 所述柔性材料包括胶粉35份，胶粒16份，硅粉8份，聚丙烯纤维4份，改性玻璃纤维6份，耐碱玻璃纤维4.2份，矿粉24份，粉煤灰5份；

[0108] 其中，所述改性玻璃纤维为玻璃纤维接枝对羟基苯甲酸；所述改性玻璃纤维与所述耐碱玻璃纤维的重量比为1：0.7；所述胶粉的粒径为100目；所述胶粒的粒径为0.3mm；所述改性聚丙烯纤维中所述聚丙烯纤维与所述丙烯酸、所述5-羧基苯并噻唑的重量比为1：0.11：0.06；

[0109] 所述半刚性混凝土组合物的制备方法、所述改性玻璃纤维的制备方法同实施例1。

[0110] 对比例2

[0111] 所述半刚性混凝土组合物为将普通混凝土的部分细集料替换为柔性材料后拌合而成的混凝土，所述半刚性混凝土组合物中所述细集料与所述柔性材料的重量比为1：0.45；

[0112] 所述柔性材料包括胶粉35份，胶粒16份，硅粉8份，聚丙烯纤维4份，玻璃纤维6份，耐碱玻璃纤维4.2份，矿粉24份，粉煤灰5份；

[0113] 其中，所述胶粉的粒径为100目；所述胶粒的粒径为0.3mm；所述改性聚丙烯纤维中所述聚丙烯纤维与所述丙烯酸、所述5-羧基苯并噻唑的重量比为1：0.11：0.06；

[0114] 所述半刚性混凝土组合物的制备方法同实施例1。

[0115] 对比例3

[0116] 所述半刚性混凝土组合物为将普通混凝土的部分细集料替换为柔性材料后拌合而成的混凝土，所述半刚性混凝土组合物中所述细集料与所述柔性材料的重量比为1：0.45；

[0117] 所述柔性材料包括胶粉35份，胶粒16份，硅粉8份，改性聚丙烯纤维4份，玻璃纤维6份，耐碱玻璃纤维4.2份，矿粉24份，粉煤灰5份；

[0118] 其中，所述改性聚丙烯纤维为聚丙烯纤维接枝丙烯酸和5-羧基苯并噻唑，所述胶粉的粒径为100目；所述胶粒的粒径为0.3mm；所述改性聚丙烯纤维中所述聚丙烯纤维与所述丙烯酸、所述5-羧基苯并噻唑的重量比为1：0.11：0.06；

[0119] 所述半刚性混凝土组合物的制备方法、所述改性聚丙烯纤维的制备方法、所述改性玻璃纤维的制备方法同实施例1。

[0120] 性能测试：

[0121] 抗压强度试件尺寸为100mm×100mm×100mm，抗折强度试件尺寸为70mm×70mm×225mm，劈裂抗拉强度试件尺寸为100mm×100mm×100mm。

[0122] 1、升温设备采用DC-B80/U智能箱式高温炉，最高工作温度1100℃，炉腔尺寸为500mm×400mm×300mm(长×宽×商)，炉膛内温度由程序控制，达到预定温度后自动保持恒温。混凝土试件标准养护后，在电液伺服试验机GAW-600B上测其28d抗压强度，在液压万能材料试验机上测其28d劈裂抗拉强度，在抗折试验机DWD-100上测其28d抗折强度。

[0123] 2、混凝土进行高温后抗压强度试验，升温至200℃后自然降温至室温，测其抗压强度。

[0124] 表1性能测试结果

[0125]

[0126] 从上述数据可以看出，与为改性的聚丙烯纤维和为改性的玻璃纤维相比，本发明提供的含柔性材料的半刚性混凝土组合物制备得到的混凝土具有优异的耐高温、抗拉强度高、不易发生脆性变形。

[0127] 前述的实例仅是说明性的，用于解释本公开的特征的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。而且在科技上的进步将形成由于语言表达的不准确的原因而未被目前考虑的可能的等同物或子替换，且这些变化也应在可能的情况下被解释为被所附的权利要求覆盖。