CN101786816A - 混合纤维混凝土 - Google Patents

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Abstract

一种建筑工程技术领域的混合纤维混凝土，其组分及体积百分比含量为：混凝土98.9％～99.6％、钢丝型钢纤维0.15～0.5％、铣削型钢纤维0.15～0.5％、聚丙烯纤维0.1％。本发明制备得到的混凝土能够有效提升混凝土的韧性，而且可以提升混凝土抗拉强度、抗折强度、抗冲击性能、防火抗爆性能，其制备方法具有造价经济，易于施工的优点。

Description

混合纤维混凝土
技术领域
本发明涉及的是一种建筑工程技术领域的材料，具体是一种混合纤维混凝土。
背景技术
混凝土作为建筑材料已有一百多年历史。混凝土的优点是抗压强度高、取材容易、易成型、价格低廉、可与钢材结合制成各种承重构件。但是混凝土致命弱点为抗拉强度低、脆性大、易开裂、韧性差，从而降低混凝土结构的承载能力，缩短使用寿命，成为各种灾难事故的隐患。
纤维增强混凝土是以混凝土为基体，纤维为增强材料所制成的水泥基复合材料的总称。由于纤维可以很好地抑制裂缝的开展，并能改善混凝土多种性能，所以纤维增强混凝土是改善混凝土受力性能的有效方法。
但是长期以来，人们较多地关注单一纤维对混凝土的增强效果。事实上，不同种类的纤维，如钢纤维、碳纤维、合成纤维和天然纤维等对混凝土的增强效果不同，甚至同样种类不同形状的纤维对混凝土的增强效果也不同，有些可以提高混凝土的初始开裂强度，防止混凝土早裂；有些可以提高混凝土开裂后残余强度，限制裂缝宽度发展；有些有抗爆防火能力等。根据复合材料理论，通过不同纤维混合，它们之间性能互补，通过产生正混杂效应，可以达到一加一大于二的效果，从而产生性能可靠，且具有较好经济社会效益的新型高性能复合材料。
经对现有的技术文献检索发现，中国专利文献号CN1472157A，公开日2004-2-4，记载了一种“高韧性混杂纤维混凝土及其制备方法”，通过在普通混凝土中混杂微细碳纤维、钢纤维和分散剂，使混凝土改善为高韧性的混凝土。但是该技术中采用的碳纤维价格昂贵，难于使用，同时该技术仅提升混凝土的韧性，不能全面提升混凝土的各项性能，如抗拉强度、抗冲击性能、防火抗爆性能等。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种混合纤维混凝土，可以提升混凝土的韧性，而且可以提升混凝土抗拉强度、抗折强度、抗冲击性能、防火抗爆性能等，同时具有造价经济，易于施工的优点。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明涉及的混合纤维混凝土的各组分及其体积百分比含量为：混凝土98.9％～99.6％、钢丝型钢纤维0.15～0.5％、铣削型钢纤维0.15～0.5％、聚丙烯纤维0.1％。
所述的钢丝型钢纤维是指：采用国家的钢纤维型号CW03-50/0.9-1000，钢丝型钢纤维断面为圆形，钢纤维两端弯起，钢纤维长度为50mm，直径为0.9mm，抗拉强度为1000MPa；
所述的铣削型钢纤维是指：采用国家的钢纤维型号Ami04-32-600，铣削型钢纤维断面为不规则月牙形，一面光滑一面粗糙，钢纤维两端弯起，钢纤维长度为32mm，等效直径为1.0mm，抗拉强度为600MPa；
所述的聚丙烯纤维是指：单丝聚丙烯，长度为10mm，抗拉强度为500MPa。
所述的混凝土为C25～C50等级的普通混凝土，其含量及其组分为：水泥300～500kg/m3、砂500～800kg/m3、石700～1200kg/m3和减水剂0.5～2kg/m3，其中的水泥是指标号为32.5或42.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；砂是指细度模数为2.3~3、平均粒径为0.35~0.5mm的中等河砂；石是指最大直径为20mm的级配碎石；减水剂是指木钙为代表的普通减水剂。
本发明涉及上述的混合纤维混凝土的制备方法，包括以下步骤：
第一步确定混凝土配合比和纤维掺入体积比：根据所需配备的混凝土标号，采用试配法确定混凝土的材料配合比。同时确定掺入的两种钢纤维和一种聚丙烯纤维的体积比。
第二步备好所需材料：按混合纤维混凝土的材料配合比备好所需砂、石、水泥、两种钢纤维和一种聚丙烯纤维数量。
第三步干拌所需材料：将准备好的砂、石、水泥与两种钢纤维倒入搅拌机中，干拌均匀，然后再加入聚丙烯纤维干拌均匀。
第四步湿拌所需材料：按混凝土的材料配合比，在上述干拌均匀的材料中加入水和减水剂，搅拌均匀，至所需要的坍落度即可。
本发明具有以下优点：
利用铣削型钢纤维混凝土的优点，提高混凝土的抗拉强度和初始开裂强度，防止混凝土开裂；
利用钢丝型钢纤维混凝土的优点，提高混凝土抗折强度和韧性，限制裂缝宽度；
利用聚丙烯纤维的优点，提高混凝土抵抗表面龟裂和抗爆防火能力；
通过本发明的混合纤维混凝土材料制备技术，可以获得有益效果，通过产生正混杂效应，提高混凝土的抗拉强度、抗折强度、抗冲击性能、防火抗爆性能等。
本发明材料利于大批量施工，可广泛应用于土木、水利、市政交通、海洋、军工等领域的混凝土结构。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
本实施例涉及的混合纤维混凝土的配料比例和具体组分为：水灰比为0.5，砂石比为0.77，钢丝型钢纤维体积率为0.2％，铣削型钢纤维体积率为0.2％，聚丙烯纤维体积率0.1％。具体可用360kg/m3普通硅酸盐水泥(标号42.5)、750kg/m3中砂、980kg/m3碎石(最大粒径16mm)、180kg/m3水、1kg/m3普通减水剂、15kg/m3钢丝型钢纤维(型号CW03-50/0.9-1000)、15kg/m3铣削型钢纤维(型号Ami04-32-600)、1kg/m3聚丙烯纤维。
本实施例涉及上述混合纤维混凝土的制备方法，包括以下步骤：
第一步确定混凝土配合比和纤维掺入体积比：根据所需配备的混凝土标号，采用试配法确定混凝土的材料配合比。同时确定掺入的两种钢纤维和一种聚丙烯纤维的体积比。
第二步备好所需材料：按混合纤维混凝土的材料配合比备好所需石、砂、水泥、两种钢纤维和一种聚丙烯纤维数量。
第三步干拌所需材料：将准备好的砂、石、水泥与两种钢纤维倒入搅拌机中，干拌均匀，然后再加入聚丙烯纤维干拌均匀。
第四步湿拌所需材料：按混凝土的材料配合比，在上述干拌均匀的材料中加入水和减水剂，搅拌均匀，至所需要的坍落度即可。
本实施例制备所需的混合纤维混凝土的容重为2280kg/m3；28天混合纤维混凝土抗压强度为34.6MPa，与相同配合比的素混凝土比较提升抗压强度5％；28天混合纤维混凝土劈裂抗拉强度为3.6MPa，与相同配合比的素混凝土比较提升劈裂抗拉强度23％；28天混合纤维混凝土抗折强度为4.7MPa，与相同配合比的素混凝土比较提升抗折强度11％；28天混合纤维混凝土抗冲击次数59次，与相同配合比的素混凝土比较提升抗冲击强度490％。
实施例2
本实施例涉及的混合纤维混凝土的配料比例和具体组分为：水灰比为0.55，砂石比为0.77，钢丝型钢纤维体积率为0.4％，铣削型钢纤维体积率为0.4％，聚丙烯纤维体积率0.1％。具体可用360kg/m3普通硅酸盐水泥(标号42.5)、750kg/m3中砂、980kg/m3碎石(最大粒径16mm)、198kg/m3水、1kg/m3普通减水剂、30kg/m3钢丝型钢纤维(型号CW03-50/0.9-1000)、30kg/m3铣削型钢纤维(型号Ami04-32-600)、1kg/m3聚丙烯纤维。
本实施例制备所需的混合纤维混凝土的容重为2320kg/m3；28天混合纤维混凝土抗压强度为34.9MPa，与相同配合比的素混凝土比较提升抗压强度6％；28天混合纤维混凝土劈裂抗拉强度为4.1MPa，与相同配合比的素混凝土比较提升劈裂抗拉强度44％；28天混合纤维混凝土抗折强度为6.3MPa，与相同配合比的素混凝土比较提升抗折强度49％；28天混合纤维混凝土抗冲击次数54次，与相同配合比的素混凝土比较提升抗冲击强度440％。

Claims (6)

1.一种混合纤维混凝土，其特征在于，其组分及体积百分比含量为：混凝土98.9％～99.6％、钢丝型钢纤维0.15～0.5％、铣削型钢纤维0.15～0.5％、聚丙烯纤维0.1％；
所述的钢丝型钢纤维是指采用国家的钢纤维型号CW03-50/0.9-1000，钢丝型钢纤维断面为圆形，钢纤维两端弯起，钢纤维长度为50m，直径为0.9mm，抗拉强度为1000MPa；
所述的铣削型钢纤维是指：采用国家的钢纤维型号Ami04-32-600，铣削型钢纤维断面为不规则月牙形，钢纤维长度为32mm，等效直径为1.0mm，抗拉强度为600MPa；
所述的聚丙烯纤维是指：单丝聚丙烯，长度为10mm，抗拉强度为500MPa。
2.根据权利要求1所述的混合纤维混凝土，其特征是，所述的混凝土为C25～C50等级的普通混凝土，其含量及其组分为：水泥300～500kg/m3、砂500～800kg/m3、石700～1200kg/m3和减水剂0.5～2kg/m3。
3.根据权利要求2所述的混合纤维混凝土，其特征是，所述的水泥是指标号为32.5或42.5的普通硅酸盐水泥。
4.根据权利要求2所述的混合纤维混凝土，其特征是，所述的石是指最大直径为20mm的级配碎石。
5.根据权利要求2所述的混合纤维混凝土，其特征是，所述的砂是指细度模数为2.3~3、平均粒径为0.35~0.5mm的中等河砂。
6.根据权利要求2所述的混合纤维混凝土，其特征是，所述的减水剂是指木钙为代表的普通减水剂。
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102206068A (zh) * 2011-04-15 2011-10-05 上海交通大学 抗冲击碳纤维混杂纤维混凝土
CN102320802A (zh) * 2011-08-24 2012-01-18 重庆大学 钢纤维超高强自密实混凝土
CN103011722A (zh) * 2012-11-23 2013-04-03 苏州科信遮阳新材料科技有限公司 一种抗爆裂的混凝土
CN103601439A (zh) * 2013-10-29 2014-02-26 江苏名和集团有限公司 一种c200超高强高性能复合混凝土
CN104058641A (zh) * 2014-05-29 2014-09-24 蚌埠华东石膏有限公司 一种纤维混凝土及其制备方法
CN104058650A (zh) * 2014-05-29 2014-09-24 安徽华塑股份有限公司 一种耐热纤维混凝土及其制备方法
JP2015081212A (ja) * 2013-10-23 2015-04-27 株式会社大林組 繊維補強セメント系複合材料、及びその製造方法、並びに壁、及びブロック
CN106032315A (zh) * 2015-03-13 2016-10-19 四川鑫富豪建材有限公司 一种人造多彩石及其制作工艺
CN106278012A (zh) * 2016-07-25 2017-01-04 安庆惠嘉新型建材有限公司 一种钢碳混合纤维混凝土材料及其制备方法
CN106630820A (zh) * 2016-11-15 2017-05-10 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 一种用于土质边坡的混合纤维加筋微型圆钢管混凝土桩
CN108314388A (zh) * 2018-05-11 2018-07-24 安徽砼宇特构科技有限公司 一种纤维增强混凝土材料及其制备方法
CN113896477A (zh) * 2021-10-28 2022-01-07 华南理工大学 一种含铣削型钢纤维的超高性能混凝土及其应用
CN115477486A (zh) * 2021-05-31 2022-12-16 华南理工大学 一种铣削型钢纤维及其在超高性能混凝土和耐磨地坪中的应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《混凝土与水泥制品》 20100228 刘冬 等 不同几何尺寸及弹性模量混合纤维混凝土力学性能试验研究与机理分析 第37-39，第42页 1-6 , 第171期 2 *

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102206068A (zh) * 2011-04-15 2011-10-05 上海交通大学 抗冲击碳纤维混杂纤维混凝土
CN102320802A (zh) * 2011-08-24 2012-01-18 重庆大学 钢纤维超高强自密实混凝土
CN103011722A (zh) * 2012-11-23 2013-04-03 苏州科信遮阳新材料科技有限公司 一种抗爆裂的混凝土
JP2015081212A (ja) * 2013-10-23 2015-04-27 株式会社大林組 繊維補強セメント系複合材料、及びその製造方法、並びに壁、及びブロック
CN103601439A (zh) * 2013-10-29 2014-02-26 江苏名和集团有限公司 一种c200超高强高性能复合混凝土
CN104058650A (zh) * 2014-05-29 2014-09-24 安徽华塑股份有限公司 一种耐热纤维混凝土及其制备方法
CN104058641A (zh) * 2014-05-29 2014-09-24 蚌埠华东石膏有限公司 一种纤维混凝土及其制备方法
CN104058641B (zh) * 2014-05-29 2016-02-10 蚌埠华东石膏有限公司 一种纤维混凝土及其制备方法
CN104058650B (zh) * 2014-05-29 2016-03-23 安徽华塑股份有限公司 一种耐热纤维混凝土及其制备方法
CN106032315A (zh) * 2015-03-13 2016-10-19 四川鑫富豪建材有限公司 一种人造多彩石及其制作工艺
CN106278012A (zh) * 2016-07-25 2017-01-04 安庆惠嘉新型建材有限公司 一种钢碳混合纤维混凝土材料及其制备方法
CN106630820A (zh) * 2016-11-15 2017-05-10 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 一种用于土质边坡的混合纤维加筋微型圆钢管混凝土桩
CN108314388A (zh) * 2018-05-11 2018-07-24 安徽砼宇特构科技有限公司 一种纤维增强混凝土材料及其制备方法
CN115477486A (zh) * 2021-05-31 2022-12-16 华南理工大学 一种铣削型钢纤维及其在超高性能混凝土和耐磨地坪中的应用
CN113896477A (zh) * 2021-10-28 2022-01-07 华南理工大学 一种含铣削型钢纤维的超高性能混凝土及其应用

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