CN106116364B - 一种纤维增强混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纤维增强混凝土及其制备方法，其由以下组分按重量份数制备而成：硅酸盐水泥500‑600份、粉煤灰600‑800份、砂200‑300份、水250‑300份、聚氯乙烯改性玻纤50‑80份、减水剂20‑30份、纳米填料50‑70份。本发明利用聚氯乙烯切片来改性玻纤，从而提高了纤维的力学性能，如其抗张强度与弹性模量等均提高了10％左右。再将其加入水泥浆料中显著提高水泥基体的抗氯离子渗透性能，抗渗性提高20‑30％、力学性能提高25‑35％，其弯曲挠度可达20‑30mm，能够良好的适应桥梁结构反复荷载的作用，可以显著提高结构修复加固效果，延长其使用寿命。

Description

一种纤维增强混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种混凝土，具体涉及一种纤维混凝土及其制备方法。
背景技术
混凝土结构是应用最为广泛的结构之一，我国有约70％的房屋建筑和50％的桥梁结构采用了混凝土结构。随着这些工程结构使用时间的增长，混凝土材料和结构的耐久性破坏越来越受到重视,许多工程结构往往由于耐久性的原因引起使用功能退化，甚至结构破坏,给社会带来了不必要的损失。
如随着过桥车辆的日趋大型化、重型化以及交通量的迅速增长，车辆对桥梁构件的冲击力及应力超过的频率也随之增加，对构件疲劳的影响越来越大。这就使得桥面铺装层处于极其严酷的使用状态，钢筋混凝土桥面铺装层破坏的情况时有发生。钢筋混凝土桥面铺装层出现破坏的形式，一般和其他混凝土构件相同，有裂缝、磨耗、剥离、露筋、钢筋锈蚀，严重的还会出现碎裂、脱落、洞穴等，如何对损伤桥梁结构进行修复加固，延长桥梁结构的使用寿命，已成为国内外关注的焦点问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种纤维增强混凝土及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：
一种纤维增强混凝土，其由以下组分按重量份数制备而成：
硅酸盐水泥500-600份
粉煤灰600-800份
砂200-300份
水250-300份
聚氯乙烯改性玻纤50-80份
减水剂20-30份
纳米填料50-70份。
进一步方案，所述纳米填料为粒径为300-500nm的纳米高岭土、纳米二氧化硅或纳米硅藻土。
进一步方案，所述聚氯乙烯改性玻纤是由以下组分按重量份制备而成：
超短玻纤5～25份，
聚氯乙烯切片75～95份，
偶联剂0.5～3份，
无机陶瓷微粉0.5～3份，
润滑剂0.5～1份。
进一步方案，所述的超短玻纤的长度为10～900μm。
进一步方案，所述的偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。
进一步方案，所述润滑剂乙撑双硬脂酸酰胺、亚乙基双硬脂酰胺或季戊四醇硬脂酸酯。
本发明的另一个发明目的是提供上述一种纤维增强混凝土的制备方法，制备步骤如下：
(1)将超短玻纤、聚氯乙烯切片、无机陶瓷微粉、偶联剂、润滑剂混合均匀得预混合料；将预混合料经加热熔融后，导入纺丝箱中在高压150-200kg/cm2由多孔喷丝板挤出，然后经40-60倍喷丝孔多次拉伸后切断成长度为3-5mm的聚氯乙烯改性玻纤；
(2)将硅酸盐水泥、粉煤灰、砂和水进行搅拌混合成水泥浆料；
(3)将聚氯乙烯改性玻纤、水泥浆料混合后再加入减水剂、纳米填料继续混合均匀后，即得纤维增强混凝土。
本发明利用聚氯乙烯切片来改性玻纤，并通过纺丝箱挤出丝状后再经多次拉伸后形成的聚氯乙烯改性玻纤，从而提高了纤维的力学性能，如其抗张强度与弹性模量等均提高了10％左右。再将其加入水泥浆料中显著提高水泥基体的抗氯离子渗透性能，抗渗性提高20-30％、力学性能提高25-35％，其弯曲挠度可达20-30mm，能够良好的适应桥梁结构反复荷载的作用，可以显著提高结构修复加固效果，延长结构的使用寿命。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被
本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1：
(1)将超短玻纤5份、聚氯乙烯切片75份、无机陶瓷微粉0.5份、偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.5份、润滑剂乙撑双硬脂酸酰胺0.5份混合均匀得预混合料；将预混合料经加热熔融后，导入纺丝箱中在高压150kg/cm2由多孔喷丝板挤出，然后经40倍喷丝孔多次拉伸后切断成长度为3-5mm的聚氯乙烯改性玻纤；
(2)将硅酸盐水泥500份、粉煤灰800份、砂200份和水250份进行搅拌混合成水泥浆料；
(3)将聚氯乙烯改性玻纤50份、水泥浆料混合后再加入减水剂20份、纳米高岭土70份继续混合均匀后，即得纤维增强混凝土。
实施例2：
(1)将超短玻纤25份、聚氯乙烯切片95份、无机陶瓷微粉3份、偶联剂γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷3份、润滑剂亚乙基双硬脂酰胺1份混合均匀得预混合料；将预混合料经加热熔融后，导入纺丝箱中在高压200kg/cm2由多孔喷丝板挤出，然后经60倍喷丝孔多次拉伸后切断成长度为3-5mm的聚氯乙烯改性玻纤；
(2)将硅酸盐水泥600份、粉煤灰800份、砂300份和水300份进行搅拌混合成水泥浆料；
(3)将聚氯乙烯改性玻纤80份、水泥浆料混合后再加入减水剂30份、纳米二氧化硅50份继续混合均匀后，即得纤维增强混凝土。
实施例3：
(1)将超短玻纤15份、聚氯乙烯切片85份、无机陶瓷微粉2份、偶联剂γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷1份、润滑剂季戊四醇硬脂酸酯0.8份混合均匀得预混合料；将预混合料经加热熔融后，导入纺丝箱中在高压180kg/cm2由多孔喷丝板挤出，然后经50倍喷丝孔多次拉伸后切断成长度为3-5mm的聚氯乙烯改性玻纤；
(2)将硅酸盐水泥550份、粉煤灰700份、砂250份和水280份进行搅拌混合成水泥浆料；
(3)将聚氯乙烯改性玻纤60份、水泥浆料混合后再加入减水剂25份、纳米硅藻土60份继续混合均匀后，即得纤维增强混凝土。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种纤维增强混凝土，其特征在于：其由以下组分按重量份数制备而成：
硅酸盐水泥500-600份
粉煤灰600-800份
砂200-300份
水250-300份
聚氯乙烯改性玻纤50-80份
减水剂20-30份
纳米填料50-70份；
所述聚氯乙烯改性玻纤是由以下组分按重量份制备而成：
超短玻纤5～25份，
聚氯乙烯切片75～95份，
偶联剂0 .5～3份，
无机陶瓷微粉0 .5～3份，
润滑剂0 .5～1份。
2.根据权利要求1所述的一种纤维增强混凝土，其特征在于：所述纳米填料为粒径为300-500nm的纳米高岭土、纳米二氧化硅或纳米硅藻土。
3.根据权利要求1所述的一种纤维增强混凝土，其特征在于：所述的超短玻纤的长度为10～900μm。
4.根据权利要求1所述的一种纤维增强混凝土，其特征在于：所述的偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ―(2 ,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。
5.根据权利要求1所述的一种纤维增强混凝土，其特征在于：所述润滑剂乙撑双硬脂酸酰胺、亚乙基双硬脂酰胺或季戊四醇硬脂酸酯。
6.如权利要求1所述的一种纤维增强混凝土的制备方法，其特征在于：制备步骤如下：
（1）将超短玻纤、聚氯乙烯切片、无机陶瓷微粉、偶联剂、润滑剂混合均匀得预混合料；将预混合料经加热熔融后，导入纺丝箱中在高压150-200kg/cm2由多孔喷丝板挤出，然后经喷丝孔多次拉伸40-60倍后，切断成长度为3-5mm的聚氯乙烯改性玻纤；
（2）将硅酸盐水泥、粉煤灰、砂和水进行搅拌混合成水泥浆料；
（3）将聚氯乙烯改性玻纤、水泥浆料混合后再加入减水剂、纳米填料继续混合均匀后，即得纤维增强混凝土。
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