CN103011730A - 一种纤维和聚合物复合增韧混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纤维和聚合物复合增韧混凝土及其制备方法，混凝土基本原材料为粗集料、细集料、硅酸盐水泥、粉煤灰、聚羧酸减水剂；另外还添加有纤维和聚合物，所述的纤维为端钩型钢纤维、超细型钢纤维、改性聚酯纤维、聚乙烯醇纤维、玄武岩纤维、纤维素纤维中的任意一种，按照每1m³混凝土中的体积掺量为0.08%的比例掺杂；聚合物为乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯酸乙酯、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、醋酸乙烯-丙烯酸酯聚合物或有机硅丙烯酸酯中任意一种，各种聚合物掺量均为硅酸盐水泥和粉煤灰质量的10%。按“先干后湿”的拌合方式，先将石子、砂、胶凝材料；后纤维；再将溶有减水剂的水倒入搅拌；最后聚合物；搅拌成型。

Description

一种纤维和聚合物复合增韧混凝土及其制备方法

技术领域

本发明专利涉及一种纤维和聚合物复合增韧混凝土的原材料优选原则与制备方法。

背景技术

高强性、高韧性、高抗裂性和高耐久性是土木建筑领域对混凝土材料性能要求的发展趋势，也是满足大型建筑工程对材料抗裂性能和耐久性能的要求。而普通混凝土是一种准脆性材料，掺入合适纤维能提高混凝土的抗拉、抗弯强度和断裂性能，但是纤维与胶凝材料基体间存在界面过渡区，是复合材料的薄弱区；掺入适量、恰当的聚合物能优化界面过渡区性能，但是对提高抗压强度的影响不大，而且混凝土中聚合物面临长期抗老化性能不良的问题。

发明内容

为了克服普通混凝土的脆性，纤维增强混凝土与聚合物增强混凝土的不足，利用纤维和聚合物的优势互补，充分发挥二者“协同作用”，本发明公开了一种纤维和聚合物复合增韧混凝土及其制备方法。

本发明的技术方案是：一种纤维和聚合物复合增韧混凝土，混凝土基本原材料为粗集料、细集料、硅酸盐水泥、粉煤灰、聚羧酸减水剂；另外还添加有纤维和聚合物，所述的纤维为端钩型钢纤维、超细型钢纤维、改性聚酯纤维、聚乙烯醇纤维、玄武岩纤维、纤维素纤维中的任意一种，按照每1m³混凝土中的体积掺量为0.08%的比例掺杂；聚合物为乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯酸乙酯、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、醋酸乙烯-丙烯酸酯聚合物或有机硅丙烯酸酯中任意一种，各种聚合物掺量均为硅酸盐水泥和粉煤灰质量的10%。

所述的粗集料为玄武岩碎石，粒径为4.75~15mm，所述的细集料为河砂，粒径为0.16~2.36mm。

所述的纤维为端钩型钢纤维、超细型钢纤维或聚乙烯醇纤维；所述的聚合物为苯乙烯－丙烯酸酯共聚物。

一种制备所述的纤维和聚合物复合增韧混凝土的方法，第一步，采用“先干后湿”的制备工艺：将石子、砂、水泥、粉煤灰倒入搅拌机内，均匀搅拌；将纤维缓慢均匀撒入共同搅拌；将减水剂溶于水中，再继续搅拌；将聚合物均匀加入，搅拌完成后关闭电源，将新拌混凝土倒出，浇筑于钢模中；

第二步，养护：成型1d后脱模，先在室内环境静置3d；再放入标准养护室标养7d；从标养室移出至室内环境洒水养护至规定的测试龄期待用。

有益效果：

1）结合纤维与聚合物对混凝土材料性能影响特性，考虑二者的“协同效应”，纤维通过缓慢拔出逐渐释放抵抗裂缝扩展的能量，聚合物主要通过与水泥基体的空间网络结构抑制微裂纹的萌生，减缓应力集中，同时改善了钢纤维—水泥基体和骨料—水泥基体间的界面结构，使钢纤维在拔出过程中需要克服更大的粘结力，从而得到高强度、高韧性、高抗裂性的复合水泥基材料。

2）聚合物在固化过程中，吸收了水泥水化产物中的一部分钙离子，含钙的聚合物膜具有高弹高强的特性，不仅改善了集料-硬化水泥浆体的界面过渡区的微观形貌和密实度，而且提高了界面过渡区的粘结强度，而且使得原来在界面过渡区富集并定向生长的水泥水化产物Ca(OH)₂晶体的取向性减弱，晶粒尺寸细化，也起到了提高界面区密实度的作用，此外，由于混凝土孔溶液中钙离子的减少使得水泥水化生成的C-S-H凝胶的钙硅比降低，提高了该凝胶组分的强度，也使得混凝土基体和界面过渡区的粘结强度均有所提升。

3）采用上述“先干后湿”方式的制备工艺，可以避免先湿拌后加入纤维时，对纤维均匀分布的纤维分散专用设备的要求。

4）本发明通过优选纤维材料和聚合物复合掺入混凝土，优化养护制度和施工工艺，制备出抗压强度（大于60MPa）、抗拉强度（大于6MPa），弯曲韧性和断裂性能优良的纤维增强聚合物混凝土。

附图说明

图1为本发明的制备方法的流程图。

图2为混凝土、纤维增强混凝土、聚合物增强混凝土及纤维增强聚合物混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度。

图3为聚合物混凝土四点弯曲试验荷载—CMOD曲线。

图4为纤维混凝土四点弯曲试验荷载-CMOD曲线。

图5为纤维增强聚合物混凝土四点弯曲试验荷载-CMOD曲线。

图6为聚合物混凝土三点梁弯曲荷载—CMOD曲线。

图7为纤维混凝土三点梁弯曲荷载—CMOD曲线。

图8为纤维增强聚合物混凝土三点梁弯曲荷载—CMOD曲线。

图9为水泥浆体56d的XRD图谱。

图10为3天和28天的聚合物在水泥基体表面成膜SEM图片。

图11为3天的聚合物在水泥基体表面成膜后的能谱图。

图12为28天的聚合在水泥基体中成膜后的能谱图。

图13为聚合物水泥基体界面过渡区显微硬度。

图14为钢纤维与聚合物水泥基体界面过渡区显微硬度。

图15为普通混凝土界面过渡区ESEM形貌。

图16为聚合物混凝土界面过渡区ESEM形貌。

图17为钢纤维与水泥基体间界面过渡区ESEM形貌。

图18为钢纤维与聚合物水泥基体间界面过渡区ESEM形貌。

图19纤维与聚合物水泥基体间粘结力-位移曲线。

图20为纤维增强聚合物混凝土增韧机理。

具体实施方式

本发明中所用材料均为市售，没有特殊说明的即为无特殊要求的市售普通品。所用聚羧酸减水剂要求其减水率达到或超过30%。

1、原材料优选：

混凝土基本原材料优选根据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）；纤维优选，根据复合材料原理，即考虑纤维本身强度、弹性模量、纤维体积掺量，又考虑纤维与胶凝材料基体、集料间界面粘结及其分散性。纤维选择满足以下几个条件：a.纤维的强度和弹性模量高于水泥基体的弹性模量；b.纤维与水泥基体间粘结强度能保证水泥基体承受的应力可通过纤维与基体界面传递给纤维；c.纤维与水泥基体间的热膨胀系数接近，保证两者间黏结强度不会在热胀冷缩过程中被削弱；d.纤维与水泥基体间无有害化学反应；e.纤维的体积率、尺寸和分布必须适宜，且纤维分散性能良好；聚合物优选，既考虑与胶凝材料、集料的兼容性，又考虑自身稳定性和工作性，其基本要求如下：a.具有良好的预加工性能和机械稳定性；b.对水泥水化过程中产生的Ca²⁺和Al³⁺离子有较高的稳定性，即对水泥水化无负面影响；c.在水泥基体硬化后与水化产物和集料间有较好的黏结能力，且成膜温度要低；d.在硬化水泥基体中具有较好的耐水性和耐碱性；e.玻璃化温度要低，具有一定的粘性。按照标准，本发明所用玄武岩碎石表观密度为2.7g/cm³，堆积密度为1.5g/cm³，压碎值5%，含泥量0.7%，吸水率0.2%。所用河砂细度模数为2.3，连续级配，堆积密度为1.3g/cm³，表观密度为2.5g/cm³

2、制备方法，流程如图1所示：

1）将石子、砂、水泥、粉煤灰倒入搅拌机内，均匀搅拌30s；

2）分散纤维，然后将纤维缓慢撒入正在工作的搅拌机内，纤维完全撒入后和干料共同搅拌30s（时间可根据撒入纤维速度快慢自行调整）；

3）将聚羧酸系高效减水剂倒入水中，开动搅拌机，将水均匀倒入正在工作的搅拌机中，搅拌3min；

4）将聚合物均匀倒入正在工作的搅拌机中，搅拌3min；

5）搅拌完成后关闭电源，将新拌混凝土倒出，浇筑于钢模中。

3、养护制度：

1）成型1d后脱模，先在室内环境（温度20±2℃，相对湿度60±5%）静置3d；

2）放入标准养室标养7d（温度20±2℃,相对湿度>90%）；

3）从标养室移出至室内环境（温度20±2℃，相对湿度60±5%）洒水养护至规定的测试龄期待用。

实施例1

1、制备方法：

1）将石子、砂、水泥、粉煤灰倒入搅拌机内，均匀搅拌30s；

2）分散纤维，然后将体积掺量为0.08%的纤维缓慢撒入正在工作的搅拌机内，纤维完全撒入后和干料共同搅拌30s（时间可根据撒入纤维速度快慢自行调整）（单掺聚合物时忽略此步骤）；

3）将聚羧酸系高效减水剂倒入水中，开动搅拌机，将水均匀倒入正在工作的搅拌机中，搅拌3min；

4）将掺量为胶凝材料（硅酸盐水泥+粉煤灰）总质量10%的聚合物均匀倒入正在工作的搅拌机中，搅拌3min，（单掺纤维时忽略此步骤）；

5）搅拌完成后关闭电源，将新拌混凝土倒出，浇筑于钢模中，各系列混凝土编号如表1所示。

2、养护制度：

1）成型1d后脱模，先在室内环境（温度20±2℃，相对湿度60±5%）静置3d；

2）放入标准养室标养7d（温度20±2℃,相对湿度>90%）；

3）从标养室移出至室内环境（温度20±2℃，相对湿度60±5%）洒水养护至56d龄期待用。

对按上述制备方法和养护制度而成型的100*100*100的立方体混凝土试件，进行抗压强度和劈裂抗拉强度测试，测试结果如图2。

聚合物掺入后，混凝土56d龄期抗压强度比普通混凝土下降10%～15%，这是由于聚合物乳液在水泥水化产物中聚合后，其弹性模量远低于水泥石及骨料的弹性模量，因此只能承受拉应力而几乎不能承受压应力；另外聚合物水泥砂浆和混凝土的抗拉强度提高后，抗压破坏的形式一般为剪切破坏。聚合物因剪切强度低而成为剪切面上的软弱夹层，降低了抗剪强度，从而使抗压强度降低；但劈裂抗拉强度相较普通混凝土提高50%～70%，这是由于聚合物在混凝土受拉时，裂缝尖端出现塑性区，吸收裂缝扩展所需的能量，使裂缝由失稳扩展变为稳定扩展，提高了断裂应力的原因。2）纤维掺入后，钢纤维和聚乙烯醇纤维混凝土56d的抗压强度比普通混凝土提高30%，其它各种纤维混凝土变化不明显；劈裂抗拉强度提高20%以上，其中钢纤维和聚乙烯醇纤维混凝土提高80%；3）聚合物纤维和钢纤维加入混凝土后，克服了聚合物对混凝土抗压强度的不利影响，抗压强度较普通混凝土提高10%～15%，稍低于纤维混凝土，但劈裂抗拉强度较普通混凝土提高2倍，其中钢纤维和苯乙烯－丙烯酸酯共聚物纤维混合后提高2.3倍。

表1各系列混凝土编号

注：DB：乙烯-醋酸乙烯酯；A700：丙烯酸乙酯；GD56：苯乙烯-丙烯酸酯；AD66：醋酸乙烯-丙烯酸酯；2900T：有机硅丙烯酸酯共聚物；SF1：端钩型钢纤维；PETF：改性聚酯纤维；CF：纤维素纤维；SF2：超细型钢纤维；BF：玄武岩纤维；PVAF：聚乙烯醇纤维

表2各类纤维物理力学性能参数

表3各类聚合物物理化学性质

实施例2

1、制备方法：

1）将石子、砂、水泥、粉煤灰倒入搅拌机内，均匀搅拌30s；

2）分散纤维，然后将体积掺量为0.08%的纤维缓慢撒入正在工作的搅拌机内，纤维完全撒入后和干料共同搅拌30s（时间可根据撒入纤维速度快慢自行调整）（单掺聚合物时忽略此步骤）；

3）将聚羧酸系高效减水剂倒入水中，开动搅拌机，将水均匀倒入正在工作的搅拌机中，搅拌3min；

4）将掺量为胶凝材料（硅酸盐水泥+粉煤灰）总质量10%的聚合物均匀倒入正在工作的搅拌机中，搅拌3min，（单掺纤维时忽略此步骤）；

5）搅拌完成后关闭电源，将新拌混凝土倒出，浇筑于钢模中。

2、养护制度：

1）成型1d后脱模，先在室内环境（温度20±2℃，相对湿度60±5%）静置3d；

2）放入标准养室标养7d（温度20±2℃,相对湿度>90%）；

3）从标养室移出至室内环境（温度20±2℃，相对湿度60±5%）洒水养护至56d龄期待用。

按照上述方法制备的100*100*400棱柱体试件，通过四点弯曲试验，测试其荷载—位移曲线，通过计算试件弯曲荷载—位移曲线下的面积得到混凝土的抗弯韧性，结果如图3~图5及表4。

表4各种混凝土的弯曲韧性

注：此表中编号与表1中的编号一致

以荷载—位移曲线下包围的面积大小来衡量混凝土的弯曲韧性，聚合物乳液加入混凝土后，弯曲韧性提升6.5倍以上，其中苯乙烯－丙烯酸酯共聚物加入混凝土后，其弯曲韧性提升17.6倍；纤维加入混凝土后，弯曲韧性提升8倍以上，其中端钩型钢纤维SF1加入混凝土后，其弯曲韧性提升24.1倍；将聚合物和纤维按照一定比例共同掺加混凝土中后，其弯曲韧性较单独加入聚合物和纤维材料又有了较大的提高，其中苯乙烯－丙烯酸酯共聚物和钢纤维加入混凝土中后，弯曲韧性提高35.7倍。

实施例3

1、制备方法：

1）将石子、砂、水泥、粉煤灰倒入搅拌机内，均匀搅拌30s；

2）分散纤维，然后将体积掺量为0.08%的纤维缓慢撒入正在工作的搅拌机内，纤维完全撒入后和干料共同搅拌30s（时间可根据撒入纤维速度快慢自行调整）（单掺聚合物时忽略此步骤）；

3）将聚羧酸系高效减水剂倒入水中，开动搅拌机，将水均匀倒入正在工作的搅拌机中，搅拌3min；

4）将掺量为胶凝材料（硅酸盐水泥+粉煤灰）总质量10%的聚合物均匀倒入正在工作的搅拌机中，搅拌3min，（单掺纤维时忽略此步骤）；

5）搅拌完成后关闭电源，将新拌混凝土倒出，浇筑于钢模中。

2、养护制度：

1）成型1d后脱模，先在室内环境（温度20±2℃，相对湿度60±5%）静置3d；

2）放入标准养室标养7d（温度20±2℃,相对湿度>90%）；

3）从标养室移出至室内环境（温度20±2℃，相对湿度60±5%）洒水养护至56d龄期待用。

按照上述方法制备的100*100*515mm的切口梁试件，采用三点弯曲梁试验进行开裂后韧性性能的研究，荷载-位移曲线结果如图6~图8和表5。

表5混凝土的断裂性能

注：此表中编号与表1中的编号一致

利用断裂韧性和断裂能评价混凝土的断裂韧性，聚合物乳液加入混凝土后，断裂韧性提高15%以上，断裂能提升1.6倍以上，其中苯乙烯－丙烯酸酯共聚物的断裂韧性提高24.2%，断裂能提升2.6倍；纤维，除纤维素纤维外，其余各组混凝土断裂韧性提高25%以上，断裂能提升5倍以上，其中钢纤维0.08%加入混凝土后，其断裂韧性提高46.7%，断裂能提升5.3倍；将聚合物和纤维按照一定比例共同掺加混凝土中后，其断裂能较单独加入聚合物和纤维材料又有了较大的提高，其中苯乙烯－丙烯酸酯共聚物和钢纤维加入混凝土中后，断裂韧性提高42.1%，断裂能提高6.9倍。

实施例4

为揭示聚合物纤维复合增韧混凝土机理，采用X-射线衍射试验，通过分析图谱中不同聚合物品种时，各试样水化产物及未水化矿物的特征衍射峰的高度及其变化，初步推断水化产物；采用SEM扫描测试及能谱分析直观揭示聚合物在水泥基体中的成膜作用；采用FM700型数字式智能显微硬度计，通过聚合物水泥基体界面过渡区显微硬度值及纤维、聚合物复合增韧的水泥基体界面过渡区显微硬度值差异揭示聚合物对水泥基体界面过渡区和纤维与水泥基体界面过渡区结构的改善和优化；借助ESEM扫描测试结果解释纤维和聚合物复合增韧的效果；最后通过钢纤维在含与不含聚合物的水泥基体中的拔出试验揭示复合增韧机理。

表6为XRD测试所用水泥浆体配合比，据表中配合比，将水泥基体试样，先用丙酮浸泡12小时终止水化，然后将试样放到105℃烘箱中烘24h，将烘干的试样放在玛瑙研钵中研磨，然后压制在仪器专用样板上，放入样品架，进行XRD测试，水泥浆体56d龄期的XRD图谱如图9所示，水化产物Ca(OH)₂的衍射峰强度随着聚合物掺入而减小，这是由于聚合物乳液颗粒细小，在水泥水化过程中渗入Ca(OH)₂晶体内部且与水化产物孔隙溶液中的Ca²⁺发生化学反应降低了水泥的水化程度和游离氧化钙的含量，进而降低了晶体Ca(OH)₂的生成量（如表7），使得CH的择优取向减弱，晶粒尺寸细化，提高了界面的密实度，改善和强化了界面过渡区结构；同时由于混凝土孔溶液中钙离子的减少使得水泥水化生成的C-S-H凝胶的钙硅比降低，提高了该凝胶组分的强度，也使得混凝土基体和界面过渡区的粘结强度均有所提升；此外，聚合物的成膜作用（如图10）使得水泥基体内部结合得更加紧密，有效地把各种胶凝材料粘结在一起；同时，如图11、图12与表8、表9的能谱分析结果显示，28d时钙离子和硅离子的原子百分含量2.89，说明微结构中生成了更加致密的C-S-H凝胶；聚合物成膜作用和更为致密的C-S-H凝胶的生成使水泥基材料的柔韧性得到改善。聚合物水泥基体界面过渡区显微硬度测试结果（如图13）也证实了界面过渡区结构和性能的优化，从图13可知，掺加聚合物的水泥基体界面过渡区约为30μm，而普通水泥基体约为80~100μm，界面过渡区内聚合物水泥基体的界面硬度始终大于普通水泥浆体，约为后者的2倍。进一步测试纤维与含或不含聚合物的水泥基体界面过渡区纤维硬度（如图14）也验证了聚合物对钢纤维与水泥基体界面的改善，试验中各系列水泥基体配合比为：H4:水泥：粉煤灰：水＝0.7：0.3：0.36；H5:水泥：粉煤灰：聚合物：水＝0.7：0.3：0.05：0.36；H6：水泥：水＝1：0.36，混凝土的界面纤维硬度呈现先减小后增大直至趋于稳定的过程，其中普通混凝土的界面过渡区约60~70μm，而聚合物加入后，从显微硬度判断界面过渡区并不明显。界面过渡区内聚合物水泥基体的界面硬度始终大于普通水泥浆体，约为后者的3倍。ESEM扫描测试的混凝土试件制备如下：

1、制备方法：

1）将石子、砂、水泥、粉煤灰倒入搅拌机内，均匀搅拌30s；

2）分散纤维，然后将体积掺量为0.08%的纤维缓慢撒入正在工作的搅拌机内，纤维完全撒入后和干料共同搅拌30s（时间可根据撒入纤维速度快慢自行调整）（单掺聚合物时忽略此步骤）；

3）将聚羧酸高效减水剂倒入水中，开动搅拌机，将水均匀倒入正在工作的搅拌机中，搅拌3min；

4）将掺量为胶凝材料（硅酸盐水泥+粉煤灰）总质量10%的聚合物均匀倒入正在工作的搅拌机中，搅拌3min，（单掺纤维时忽略此步骤）；

5）搅拌完成后关闭电源，将新拌混凝土倒出，浇筑于钢模中。

2、养护制度：

1）成型1d后脱模，先在室内环境（温度20±2℃，相对湿度60±5%）静置3d；

2）放入标准养室标养56d（温度20±2℃,相对湿度>90%）；

3）从标养室移出至室内环境（温度20±2℃，相对湿度60±5%）洒水养护至56d龄期后待用。

ESEM观察结果如图15~18，如图15所示，普通水泥基体界面过渡区Ca(OH)₂晶体呈现明显的片状结构和定向排列，结构疏松，界面过渡区薄弱；如图16聚合物混凝土界面Ca(OH)₂晶体少棱角，且无明显的定向排列；如图17钢纤维与水泥基体间界面，纤维表面上粘附有水泥石，它局部地分布于纤维表面。粘结的水泥石与纤维间仍有一细微间隙，基体内部有微裂纹及局部缺陷；如图18钢纤维与聚合物水泥基体间界面，基体中掺入聚合物后，界面结构变得致密而连续，钢纤维与基体结合得很好，不仅结构致密，纤维与基体间仅有细微间隙，在露出的纤维表面上完全被一聚合物水泥石薄层所覆盖，紧靠纤维表面的密实度均较高，从而使得纤维与聚合物水泥基体的粘结性能也得到大大提升。如图19纤维与聚合物水泥基体间粘结力-位移曲线知，钢纤维与聚合物水泥基体的粘结力是普通水泥基体中的4~6倍，拉伸过程中曲线的面积（如表10所示）是普通水泥基体的5~8倍，即聚合物乳液显著改善了纤维与水泥基体间的界面粘结性能和结构。聚合物、纤维对混凝土韧性提升的贡献反映在以不同方式阻止裂纹的萌生和扩展，纤维增强聚合物混凝土的增韧机理主要是水泥基体的原位增韧和纤维增韧（分析如图20）。聚合物乳液与水泥基体形成空间网状结构桥联微裂纹、阻挡裂纹扩展、钝化裂缝尖端应力集中实现水泥基体的原位增韧；在水泥基体原位增韧的同时，通过纤维的桥联裂纹、提高基体开裂的应力水平、阻止裂纹扩展等作用。此外，聚合物的加入改善了纤维与水泥基体间的粘结力，是纤维从水泥基体中拔出时需要更多的能量，从而达到增韧的效果。

表6水泥浆体配合比

表7不同水泥浆体中CH量（56d龄期）%

表83天时PVA粉聚合物在水泥基体表面成膜后的能谱图—各元素分析结果

元素	Wt%	At%
			CK	7.25	11.51
OK	51.36	61.28
			NaK	1.27	1.05
MgK	0.11	0.09
			AlK	9.18	6.50
SiK	23.81	16.18
			SK	0.03	0.02
KK	5.57	2.72
			CaK	1.29	0.61
FeK	0.14	0.05
			Matrix	Correction	ZAF

表9  28天时PVA粉聚合物在水泥基体表面成膜后的能谱图-各元素分析结果

元素	Wt%	At%
			CK	23.15	35.37
OK	39.93	45.79
			MgK	1.48	1.12
AlK	3.67	2.50
			SiK	5.18	3.39
SK	0.44	0.25
			KK	1.01	0.47
CaK	22.17	10.15
			FeK	2.97	0.98
Matrix	Correction	ZAF

表10钢纤维与聚合物水泥基体间粘结力

Claims (4)

1.一种纤维和聚合物复合增韧混凝土，混凝土基本原材料为粗集料、细集料、硅酸盐水泥、粉煤灰、聚羧酸减水剂；其特征是：另外还添加有纤维和聚合物，所述的纤维为端钩型钢纤维、超细型钢纤维、改性聚酯纤维、聚乙烯醇纤维、玄武岩纤维、纤维素纤维中的任意一种，按照每1m³混凝土中的体积掺量为0.08%的比例掺杂；聚合物为乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯酸乙酯、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、醋酸乙烯-丙烯酸酯聚合物或有机硅丙烯酸酯中任意一种，各种聚合物掺量均为硅酸盐水泥和粉煤灰总质量的10%。

2.如权利要求1所述的纤维和聚合物复合增韧混凝土，其特征是：所述的粗集料为玄武岩碎石，粒径为4.75~15mm，所述的细集料为河砂，粒径为0.16~2.36mm。

3.如权利要求1所述的纤维和聚合物复合增韧混凝土，其特征是：所述的纤维为端钩型钢纤维、超细型钢纤维或聚乙烯醇纤维；所述的聚合物为苯乙烯－丙烯酸酯共聚物。

4.一种制备权利要求1~3任一所述的纤维和聚合物复合增韧混凝土的方法，其特征是：第一步，采用“先干后湿”的制备工艺：将石子、砂、水泥、粉煤灰倒入搅拌机内，均匀搅拌；将纤维缓慢均匀撒入共同搅拌；将减水剂溶于水中，再继续搅拌；将聚合物均匀加入，搅拌完成后关闭电源，将新拌混凝土倒出，浇筑于钢模中；

第二步，养护：成型1d后脱模，先在室内环境静置3d；再放入标准养护室标养7d；从标养室移出至室内环境洒水养护至规定的测试龄期待用。

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