本发明属于新材料，涉及先进混凝土材料，具体涉及一种抗裂防渗混凝土及其制备方法和应用。
背景技术：
1、目前，水泥混凝土为满足防渗抗裂的性能要求，主要采用的添加剂有无机防水材料、膨胀剂、减缩剂、纤维、矿物掺合料等。一般情况下，本领域技术人员通常考虑单掺前述添加剂中的一种，但往往无法兼顾混凝土的各项性能，特别是难以兼顾力学强度、防渗性能和抗裂性能，这使得所得混凝土难以应用在使用要求较高的项目中，如大坝或水库。
2、中国专利cn 114790097 b提供了一种水库大坝用防渗混凝土及其制备方法，其综合了磁性石墨烯、纤维和矿物掺合料的优势，获得了一种混掺的添加剂，获得了一种力学强度和防渗性能较为均衡的混凝土。不过，该专利并未考察所得混凝土的抗裂性能，而且其所得混凝土的力学强度不足，劣于现有技术中常见的混凝土，实际应用价值不高。
3、中国专利cn 114133184 b提供了一种抗裂防渗预拌混凝土及其制备工艺，其在添加炉渣粉和玉米渣粉的基础上，对共聚物进行了改性并与其他化合物配合，在添加纤维和纳米硼化硅的基础上，获得了一种抗裂防渗的混凝土，该混凝土具有较高的抗压强度和较好的抗裂性能，所得抗压强度接近70mpa，优于常规混凝土，所得混凝土的开裂面积不足100mm2/m2。
4、不过，如论文《防渗抗裂复合外加剂的组成设计及性能研究》[1]中绪论部分的论述，现有技术在制备防渗抗裂混凝土时，对于如何将不同的添加剂进行改性和组合，以产生协同效果并提高混凝土的相关性能，本领域技术人员尚未摸索出其中规律。这使得如何研制一种既具有较高力学强度，还具有较好的防渗和抗裂性能的混凝土，成为一项具有挑战的研究工作。
技术实现思路
1、本发明针对现有技术的缺陷，旨在克服现有技术在制备混凝土时，难以兼顾防渗和抗裂，以及难以获得较高强度的不足，从而提供一种具有可以较好兼顾抗渗性能和抗裂性能的混凝土，同时该混凝土还具有较高的力学强度。
2、为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
3、一种抗裂防渗混凝土，所述抗裂防渗混凝土的原料包括水泥、粗集料、细集料和添加剂；
4、所述添加剂按重量份数包括100份改性锰渣、2~5份改性凝胶粉和6~10份改性复合纤维；
5、所述改性锰渣是按照重量比10:2~4:5，将电解锰渣、堇青石和粉煤灰经过碱液和双氧水浸泡处理后，再进行烧结并磨成粉所得；
6、所述改性凝胶粉是按照重量比3~5:5，将纳米氧化铈和纳米氧化钇加入海藻酸钠水溶液中，混合后加入氯化钙溶液交联成胶，然后进行冷冻干燥再磨成粉所得；
7、所述改性复合纤维是将聚酯纤维和纤维素纤维利用氧气为改性气体进行低温等离子处理后所得。
8、优选地，所述添加剂按重量份数由100份改性锰渣、4份改性凝胶粉和8份改性复合纤维组成。
9、优选地，所述改性锰渣是按照重量比10:3:5，将电解锰渣、堇青石和粉煤灰经过碱液和双氧水浸泡处理后，再进行烧结并磨成粉所得。
10、优选地，在进行碱液和双氧水浸泡处理时，按照重量份数计，取由电解锰渣、堇青石和粉煤灰组成的固相90份、5份碱液和5份双氧水，加至300份去离子水中，于60℃下反应5小时；其中，所述碱液为30%w/w的氢氧化钠溶液，所述双氧水为30%v/v的双氧水溶液。
11、优选地，在进行所述烧结时，于1050~1100℃下烧结90~95分钟。
12、优选地，制备所述改性凝胶粉时，纳米氧化铈和纳米氧化钇的重量比为4:5。
13、优选地，制备所述改性凝胶粉时，按照重量比4:5:10的比例，准备纳米氧化铈、纳米氧化钇和海藻酸钠，之后将其溶于去离子水中，形成海藻酸钠重量含量为2%；在交联时，氯化钙溶液为1%w/w的氯化钙水溶液。
14、优选地，制备所述改性复合纤维时，聚酯纤维和纤维素纤维的重量比为1:1，进行低温等离子处理时，电压为45v，电流为2a，两电极间距为6毫米。
15、优选地，所述水泥为p.o42.5硅酸盐水泥，所述粗集料为碎石，所述细集料为细砂；所述添加剂占混凝土原料重量的6~8%。
16、本发明还有一个目的在于提供上述混凝土的制备方法，所述制备方法包括将上述抗裂防渗混凝土的原料混合，掺水搅拌后浇筑即得。
17、本发明还有一个目的在于提供上述混凝土在制备大坝、水库建筑方面的应用。
18、本发明的有益效果：
19、本发明所得混凝土具有优异的性能，抗压强度达到80mpa左右，抗折强度达到21mpa以上；所得混凝土的防渗性能和抗裂性能十分优异，开裂面积不到40mm2/m2。本发明具有较好的产业应用价值，可应用在大坝和水库等工程项目中。
1.一种抗裂防渗混凝土，其特征在于，所述抗裂防渗混凝土的原料包括水泥、粗集料、细集料和添加剂；
2.根据权利要求1所述的抗裂防渗混凝土，其特征在于，所述添加剂按重量份数由100份改性锰渣、4份改性凝胶粉和8份改性复合纤维组成。
3.根据权利要求1所述的抗裂防渗混凝土，其特征在于，所述改性锰渣是按照重量比10:3:5，将电解锰渣、堇青石和粉煤灰经过碱液和双氧水浸泡处理后，再进行烧结并磨成粉所得。
4.根据权利要求3所述的抗裂防渗混凝土，其特征在于，在进行碱液和双氧水浸泡处理时，按照重量份数计，取由电解锰渣、堇青石和粉煤灰组成的固相90份、5份碱液和5份双氧水，加至300份去离子水中，于60℃下反应5小时；其中，所述碱液为30%w/w的氢氧化钠溶液，所述双氧水为30%v/v的双氧水溶液。
5.根据权利要求4所述的抗裂防渗混凝土，其特征在于，在进行所述烧结时，于1050~1100℃下烧结90~95分钟。
6.根据权利要求1所述的抗裂防渗混凝土，其特征在于，制备所述改性凝胶粉时，纳米氧化铈和纳米氧化钇的重量比为4:5；制备所述改性凝胶粉时，按照重量比4:5:10的比例，准备纳米氧化铈、纳米氧化钇和海藻酸钠，之后将其溶于去离子水中，形成海藻酸钠重量含量为2%；在交联时，氯化钙溶液为1%w/w的氯化钙水溶液。
7.根据权利要求1所述的抗裂防渗混凝土，其特征在于，制备所述改性复合纤维时，聚酯纤维和纤维素纤维的重量比为1:1，进行低温等离子处理时，电压为45v，电流为2a，两电极间距为6毫米。
8.根据权利要求1所述的抗裂防渗混凝土，其特征在于，所述水泥为p.o42.5硅酸盐水泥，所述粗集料为碎石，所述细集料为细砂；所述添加剂占混凝土原料重量的6~8%。
9.一种抗裂防渗混凝土的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括将权利要求1~8任一项所述的抗裂防渗混凝土的原料混合，掺水搅拌后浇筑即得。
10.权利要求1~8任一项所述抗裂防渗混凝土在制备大坝、水库建筑方面的应用。
