CN107285714A - 一种高延性聚乙烯醇纤维混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高延性聚乙烯醇纤维混凝土及其制备方法，属于建筑材料技术领域。一种高延性聚乙烯醇纤维混凝土，原料包括以下材料，水泥、粉煤灰、石英砂、外加剂、水及高强高模聚乙烯醇纤维。所述混凝土的制备方法包括：备料；然后将水泥、粉煤灰、石英砂、外加剂混合后搅拌均匀；再将水加入搅拌机搅拌一定时间，将高强高模聚乙烯醇纤维分次加入搅拌机中搅拌均匀；搅拌结束后，装模，振捣成型，养护，脱模，制得混凝土。本发明中原料以及使用上述方法制成的高延性聚乙烯醇纤维混凝土具有良好的抗弯折强度、抗冲击强度及抗裂强度，能够使结构具有延性破坏的性能。本发明的高延性聚乙烯醇纤维混凝土具有良好的抗渗、抗冲击以及抗震能力。

Description

一种高延性聚乙烯醇纤维混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高延性聚乙烯醇纤维混凝土及其制备方法，属于建筑材料技术领域。
背景技术
自上世纪70～90年代，我国的建筑结构形式多采用砌体结构，而这些砌体结构的民用和公共建筑基本将达到其设计使用年限。这些砌体结构建筑在使用过程中，或多或少都会存在不同程度的损伤和老化，影响着建筑物整体结构的安全，危及人民的财产及生命。大部分老城区的建筑多为砌体结构，城市的发展如若将这些建筑全部拆除进行新建是一种既浪费资源又费时费力的做法。将达到使用年限的砌体结构建筑进行加固处理，进而延长使用年限，才是城市和社会发展的道路。在采用钢筋网—聚合物改性水泥砂浆面层加固砌体结构时，在应力作用下，聚合物水泥砂浆产生裂缝后，砂浆的承载力会迅速下降，没有充分达到延性破坏的性能。所以砌体结构加固急需一种具有延性破坏的混凝土来代替聚合物改性水泥砂浆。
发明内容
本发明的目的是针对聚合物改性水泥砂浆的延性不足，提出一种砌体结构加固用的高延性聚乙烯醇纤维混凝土及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种高延性聚乙烯醇纤维混凝土，原料包括以下材料，水泥、粉煤灰、石英砂、外加剂、水及高强高模聚乙烯醇纤维，各原料的组分重量份数为，水泥540～620份，粉煤灰360～540份，石英砂350～420份，外加剂5～8份，水300～350份，高强高模聚乙烯醇纤维19～21份。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述水泥由硅酸盐水泥和快硬硫铝酸盐水泥混合而成，其中硅酸盐水泥的重量百分数为90～96%，快硬硫铝酸盐水泥的重量百分数4～10%。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述石英砂为特细石英砂，粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰。
本发明技术方案的进一步改进在于：特细石英砂的细度为40～70目。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述外加剂由减水剂、纤维素、早强剂混合而成，减水剂采用聚羧酸高性能减水剂，纤维素为羟丙基甲基纤维素，早强剂为甲酸钙类早强剂。
本发明技术方案的进一步改进在于：外加剂中减水剂的质量分数为15～25%，纤维素的质量分数为5～10%、早强剂的质量分数为65～80%。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述高强高模聚乙烯醇纤维的长度为9～12mm，直径为35～40μm，抗拉强度为1400～1600Mpa，弹性模量35～40GPa，断裂伸长率6～8%。
一种高延性聚乙烯醇纤维混凝土的制备方法，包括以下步骤，
（1）、备料；
（2）、将水泥、粉煤灰、石英砂、外加剂混合后加入搅拌机中搅拌均匀；
（3）、干拌均匀后，将水加入搅拌机，搅拌3～5min后，将高强高模聚乙烯醇纤维分次加入搅拌机中搅拌，搅拌7～12分钟直至搅拌均匀；
（4）、搅拌结束后，装模，振捣成型，养护，脱模，制得高延性聚乙烯醇纤维混凝土。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤（3）中的高强高模聚乙烯醇纤维分N次加入，将高强高模聚乙烯醇纤维按加入次数分成均匀的N份。
本发明技术方案的进一步改进在于：N取值范围为3～5。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术效果有：
本发明中高强高模聚乙烯醇纤维用混凝土，纤维的高强高弹性可以明显改善混凝土性能，提高混凝土的韧性，提高混凝土的防水抗渗性，一定掺量的高强高模聚乙烯醇纤维可以使砂浆产生多裂缝，呈现应变硬化效应；高强高模聚乙烯醇纤维能减少混凝土中联通的塑性裂缝和干缩裂缝，对砂浆的裂缝扩展具有优良的抑制作用。
本发明的高强高模聚乙烯醇纤维用混凝土表现出一种延性破坏性能，在地震作用下可达到很好地抗震效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明：
本发明公开了一种高延性聚乙烯醇纤维混凝土，在该混凝土中加入了高强高模聚乙烯醇，以提高混凝土的韧性、抗裂性、耐损伤能力以及防水抗渗性。
本发明所述的高延性聚乙烯醇纤维混凝土原料包括以下材料，水泥、粉煤灰、石英砂、外加剂、水及高强高模聚乙烯醇纤维，各原料的组分重量份数为，水泥540～620份，粉煤灰360～540份，石英砂350～420份，外加剂5～8份，水300～350份，高强高模聚乙烯醇纤维19～21份。
本发明中通常使用由硅酸盐水泥和快硬硫铝酸盐水泥混合而成的水泥作为原料水泥，其中硅酸盐水泥占水泥总重量的百分数为90～96%，快硬硫铝酸盐水泥占水泥总重量的百分数4～10%。
本发明中石英砂优先地选用特细石英砂，特细石英砂的细度为40～70目；粉煤灰选用Ⅰ级粉煤灰。特细石英砂与Ⅰ级粉煤灰的颗粒都非常细，能够更加充分地与水泥和高强高模聚乙烯醇纤维混合，各原料能够更加充分的混合，发挥各自的作用。
本发明中的外加剂由减水剂、纤维素、早强剂混合而成，外加剂三种组分的质量分数分别为，减水剂的质量分数为15～25%，纤维素的质量分数为5～10%、早强剂的质量分数为65～85%。其中减水剂一般选用聚羧酸高性能减水剂，为粉剂，纤维素一般选用羟丙基甲基纤维素，早强剂一般选用甲酸钙类早强剂，也即是甲酸钙。本发明中的外加剂为混合物，其中减水剂能改善工作性，减少单位用水量，改善混凝土拌合物的流动性并且减少单位水泥用量，节约水泥。羟丙基甲基纤维素粘度好，性能稳定。早强剂对混凝土早期强度，有缓凝作用。三者结合使用，能够使高延性聚乙烯醇纤维混凝土的其他原材料之间更加充分地发挥作用，并且使相互之间产生良性的影响。
本发明中使用的高强高模聚乙烯醇纤维的长度为9～12mm，直径为35～40μm，抗拉强度为1400～1600Mpa，弹性模量35～40GPa，断裂伸长率6～8%。高强高模聚乙烯醇纤维能够达到抗拉强度和弹性模量的要求，能明显改善混凝土性能，提高混凝土的韧性。一定掺量的高强高模聚乙烯醇纤维可以使砂浆产生多裂缝，呈现应变硬化效应；高强高模聚乙烯醇纤维能减少混凝土中联通的塑性裂缝和干缩裂缝，对砂浆的裂缝扩展具有优良的抑制作用。高延性聚乙烯醇纤维混凝土具有良好的延性破坏性能。高强高模聚乙烯醇纤维是混凝土具有良好的防水抗渗性能。
本发明中的高强高模聚乙烯醇纤维可以提高材料、结构的延性和抗冲击性，有利于结构、构件的整体抗震。
本发明中高延性聚乙烯醇纤维混凝土的制备方法，包括以下步骤，
（1）、备料；按照该混凝土的原料以及各原料的组分进行备料。
（2）、将水泥、粉煤灰、石英砂、外加剂混合后加入搅拌机中搅拌均匀；该步骤中不加入水，属于干拌。
（3）、干拌均匀后，将水加入搅拌机，搅拌3～5min后，将高强高模聚乙烯醇纤维分次加入搅拌机中搅拌，搅拌7～12分钟直至搅拌均匀。该步骤中高强高模聚乙烯醇纤维一般分3～5次加入，将高强高模聚乙烯醇纤维按加入次数均分，即如果高强高模聚乙烯醇纤维一般分3次加入，则高强高模聚乙烯醇纤维平均分为3份。每次加入高强高模聚乙烯醇纤维后搅拌均匀再加入下一份的高强高模聚乙烯醇纤维。分多次加入高强高模聚乙烯醇纤维，这样能够保证每次的加入量不会太大，进而保证高强高模聚乙烯醇纤维能够与其他原材料充分搅拌均匀，充分发挥其作用。由于高强高模聚乙烯醇纤维分批次加入，故将搅拌时间适当的进行了延长。
（4）、搅拌结束后，装模，振捣成型，养护，脱模，制得高延性聚乙烯醇纤维混凝土。
本发明中原料以及使用上述方法制成的高延性聚乙烯醇纤维混凝土具有良好的抗弯折强度、抗冲击强度及抗裂强度，能够使结构具有延性破坏的性能。
本发明中原料的配比，以及制备方法设计是使该混凝土具有良好性能的条件。
下面结合具体的实施例对本发明进行具体说明：
实施例1
本实施例中，混凝土原料按重量份数：
水泥共600份；
其中，普通硅酸盐水泥（P.O42.5）占91.67% 550份；
快硬硫铝酸盐水泥（R.SCA42.5）占8.33 50份；
Ⅰ级粉煤灰 400份；
特细石英砂 360份；
外加剂 8份；
水 320份；
高强高模聚乙烯醇纤维 20份；
以上各组分是按重量份数进行配比的，该实施例中将原料整体分为1708份。在具体的实施中，可以直接将份按千克来代替。即水泥共600 Kg，其中普通硅酸盐水泥有550Kg, 快硬硫铝酸盐水泥50 Kg。Ⅰ级粉煤灰400 Kg，特细石英砂360 Kg，外加剂 8 Kg，水320 Kg，高强高模聚乙烯醇纤维20 Kg。
本实施例中特细石英砂的细度为40～70目。外加剂共8 Kg，其中聚羧酸高性能减水剂占15%即1.2 Kg，羟丙基甲基纤维素占5%即0.4Kg，甲酸钙类早强剂占80%即6.4 Kg。高强高模聚乙烯醇纤维的长度为12mm，直径为40μm，抗拉强度为1600Mpa，弹性模量40GPa，断裂伸长率8%。
制备方法如下：
（1）、备料；按照该混凝土的原料以及各原料的组分进行备料。
（2）、将水泥、粉煤灰、石英砂、外加剂混合后加入搅拌机中搅拌均匀；该步骤中不加入水，属于干拌。
（3）、干拌均匀后，将水加入搅拌机，搅拌5min后，将高强高模聚乙烯醇纤维按质量分为5份，每份4 Kg，将分好的高强高模聚乙烯醇纤维分5次加入搅拌机中搅拌，搅拌12分钟直至搅拌均匀。每次加入高强高模聚乙烯醇纤维后搅拌均匀再加入下一份的高强高模聚乙烯醇纤维。
（4）、搅拌结束后，装模，振捣成型，养护，脱模，制得高延性聚乙烯醇纤维混凝土。
用Ⅰ级聚合物改性水泥砂浆进行对比。对比实验包括劈裂抗拉强度实验和三分点抗折实验
劈裂抗拉强度实验对比：试块大小为直径为20mm，长度为40mm的圆柱体。Ⅰ级聚合物改性水泥砂浆劈裂抗拉强度为7.6MPa，在实验中试块在应力作用下，产生第一条裂缝后，随之很快构件沿裂缝劈裂为两部分。高延性聚乙烯醇纤维混凝土劈裂抗拉强度为15.6MPa,在实验中试块在应力作用下，产生第一条裂缝后，试块可以继续加载，由于乱向纤维的联桥作用，出现多条裂缝直至破坏，破坏后，构件并没有被劈裂成两部分。通过实验对比，该实施例中的高延性聚乙烯醇纤维混凝土的劈裂抗拉强度是Ⅰ级聚合物改性水泥砂的两倍。
三分点抗折实验对比：试块大小为40mm×40mm×160mm的棱柱体。Ⅰ级聚合物改性水泥砂浆抗折强度为13.1MPa，在实验中试块在应力作用下，产生第一条裂缝后，随之很快构件沿裂缝断开。高延性聚乙烯醇纤维混凝土抗折强度为18.7MPa,在实验中试块在应力作用下，产生第一条裂缝后，试块可以继续加载，随之出现多条裂缝，直至破坏。
本实施例中高延性聚乙烯醇纤维混凝土劈裂抗拉强度为15.6Mpa，抗折强度为18.7Mpa。
实施例2
本实施例中，混凝土原料按重量份数：
水泥共620份；
其中，普通硅酸盐水泥（P.O42.5）占90% 558份；
快硬硫铝酸盐水泥（R.SCA42.5）占10% 62份；
Ⅰ级粉煤灰 360份；
特细石英砂 390份；
外加剂 7份；
水 350份；
高强高模聚乙烯醇纤维 21份；
以上各组分是按重量份数进行配比的，该实施例中将原料整体分为1748份。在具体的实施中，可以直接将份按千克来代替,即水泥共620 Kg，普通硅酸盐水泥有558Kg, 快硬硫铝酸盐水泥62 Kg，Ⅰ级粉煤灰360 Kg，特细石英砂390 Kg，外加剂 7 Kg，水350 Kg，高强高模聚乙烯醇纤维21Kg。
本实施例中特细石英砂的细度为40～70目。外加剂共7 Kg，其中聚羧酸高性能减水剂占25%即1.45 Kg，羟丙基甲基纤维素占8%即0.56Kg，甲酸钙类早强剂占67%即4.69Kg。高强高模聚乙烯醇纤维的长度为12mm，直径为38μm，抗拉强度为1500Mpa，弹性模量38GPa，断裂伸长率7%。
制备方法如下：
（1）、备料；按照该混凝土的原料以及各原料的组分进行备料。
（2）、将水泥、粉煤灰、石英砂、外加剂混合后加入搅拌机中搅拌均匀；该步骤中不加入水，属于干拌。
（3）、干拌均匀后，将水加入搅拌机，搅拌4min后，将高强高模聚乙烯醇纤维按质量分为3份，每份7Kg，将分好的高强高模聚乙烯醇纤维分3次加入搅拌机中搅拌，搅拌11分钟直至搅拌均匀。每次加入高强高模聚乙烯醇纤维后搅拌均匀再加入下一份的高强高模聚乙烯醇纤维。
（4）、搅拌结束后，装模，振捣成型，养护，脱模，制得高延性聚乙烯醇纤维混凝土。
用Ⅰ级聚合物改性水泥砂浆进行对比。对比实验包括劈裂抗拉强度实验和三分点抗折实验
劈裂抗拉强度实验对比：试块大小为直径为20mm，长度为40mm的圆柱体。Ⅰ级聚合物改性水泥砂浆劈裂抗拉强度为7.2MPa，在实验中试块在应力作用下，产生第一条裂缝后，随之很快构件沿裂缝劈裂为两部分。高延性聚乙烯醇纤维混凝土劈裂抗拉强度为14.6MPa,在实验中试块在应力作用下，产生第一条裂缝后，试块可以继续加载，由于乱向纤维的联桥作用，出现多条裂缝直至破坏，破坏后，构件并没有被劈裂成两部分。通过实验对比，该实施例中的高延性聚乙烯醇纤维混凝土的劈裂抗拉强度是Ⅰ级聚合物改性水泥砂的两倍左右。
三分点抗折实验对比：试块大小为40mm×40mm×160mm的棱柱体。Ⅰ级聚合物改性水泥砂浆抗折强度为13.0MPa，在实验中试块在应力作用下，产生第一条裂缝后，随之很快构件沿裂缝断开。高延性聚乙烯醇纤维混凝土抗折强度为19.3MPa,在实验中试块在应力作用下，产生第一条裂缝后，试块可以继续加载，随之出现多条裂缝，直至破坏。
本实施例中高延性聚乙烯醇纤维混凝土劈裂抗拉强度为14.6Mpa，抗折强度为19.3Mpa。
实施例3
本实施例中，混凝土原料按重量份数：
水泥共550份；
其中，普通硅酸盐水泥（P.O42.5）占96%， 528份；
快硬硫铝酸盐水泥（R.SCA42.5）占4%， 22份；
Ⅰ级粉煤灰 540份；
特细石英砂 350份；
外加剂 5份；
水 330份；
高强高模聚乙烯醇纤维 20份；
以上各组分是按重量份数进行配比的，该实施例中将原料整体分为1795份。在具体的实施中，可以直接将份按千克来代替,即水泥共550 Kg，普通硅酸盐水泥有528Kg, 快硬硫铝酸盐水泥22 Kg，Ⅰ级粉煤灰540 Kg，特细石英砂350 Kg，外加剂 5 Kg，水330 Kg，高强高模聚乙烯醇纤维20Kg。
本实施例中特细石英砂的细度为40～70目。外加剂共5 Kg，其中聚羧酸高性能减水剂占20%即1Kg，羟丙基甲基纤维素占10%即0.5Kg，甲酸钙类早强剂占70%即3.5Kg。高强高模聚乙烯醇纤维的长度为9mm，直径为35μm，抗拉强度为1400Mpa，弹性模量36GPa，断裂伸长率6%。
制备方法如下：
（1）、备料；按照该混凝土的原料以及各原料的组分进行备料。
（2）、将水泥、粉煤灰、石英砂、外加剂混合后加入搅拌机中搅拌均匀；该步骤中不加入水，属于干拌。
（3）、干拌均匀后，将水加入搅拌机，搅拌3.5min后，将高强高模聚乙烯醇纤维按质量分为4份，每份5Kg，将分好的高强高模聚乙烯醇纤维分4次加入搅拌机中搅拌，搅拌10分钟直至搅拌均匀。每次加入高强高模聚乙烯醇纤维后搅拌均匀再加入下一份的高强高模聚乙烯醇纤维。
（4）、搅拌结束后，装模，振捣成型，养护，脱模，制得高延性聚乙烯醇纤维混凝土。
用Ⅰ级聚合物改性水泥砂浆进行对比。对比实验包括劈裂抗拉强度实验和三分点抗折实验
劈裂抗拉强度实验对比：试块大小为直径为20mm，长度为40mm的圆柱体。Ⅰ级聚合物改性水泥砂浆劈裂抗拉强度为8.0MPa，在实验中试块在应力作用下，产生第一条裂缝后，随之很快构件沿裂缝劈裂为两部分。高延性聚乙烯醇纤维混凝土劈裂抗拉强度为15.9MPa,在实验中试块在应力作用下，产生第一条裂缝后，试块可以继续加载，由于乱向纤维的联桥作用，出现多条裂缝直至破坏，破坏后，构件并没有被劈裂成两部分。通过实验对比，该实施例中的高延性聚乙烯醇纤维混凝土的劈裂抗拉强度是Ⅰ级聚合物改性水泥砂的两倍左右。
三分点抗折实验对比：试块大小为40mm×40mm×160mm的棱柱体。Ⅰ级聚合物改性水泥砂浆抗折强度为12.8MPa，在实验中试块在应力作用下，产生第一条裂缝后，随之很快构件沿裂缝断开。高延性聚乙烯醇纤维混凝土抗折强度为19.0MPa,在实验中试块在应力作用下，产生第一条裂缝后，试块可以继续加载，随之出现多条裂缝，直至破坏。
本实施例中高延性聚乙烯醇纤维混凝土劈裂抗拉强度为15.9Mpa，抗折强度为19.0Mpa。
实施例4
本实施例中，混凝土原料按重量份数：
水泥共540份；
其中，普通硅酸盐水泥（P.O42.5）占92.59%， 500份；
快硬硫铝酸盐水泥（R.SCA42.5）占7.41%， 40份；
Ⅰ级粉煤灰 500份；
特细石英砂 420份；
外加剂 6份；
水 315份；
高强高模聚乙烯醇纤维 19份；
以上各组分是按重量份数进行配比的，该实施例中将原料整体分为1900份。在具体的实施中，可以直接将份按千克来代替,即水泥共540 Kg，普通硅酸盐水泥有500Kg, 快硬硫铝酸盐水泥40 Kg，Ⅰ级粉煤灰500 Kg，特细石英砂420 Kg，外加剂 6Kg，水315 Kg，高强高模聚乙烯醇纤维19Kg。
本实施例中特细石英砂的细度为40～70目。外加剂共6 Kg，其中聚羧酸高性能减水剂占18%即1.08Kg，羟丙基甲基纤维素占7%即0.42Kg，甲酸钙类早强剂占75%即4.5Kg。高强高模聚乙烯醇纤维的长度为9mm，直径为36μm，抗拉强度为1520Mpa，弹性模量39GPa，断裂伸长率8%。
制备方法如下：
（1）、备料；按照该混凝土的原料以及各原料的组分进行备料。
（2）、将水泥、粉煤灰、石英砂、外加剂混合后加入搅拌机中搅拌均匀；该步骤中不加入水，属于干拌。
（3）、干拌均匀后，将水加入搅拌机，搅拌5min后，将高强高模聚乙烯醇纤维按质量分为4份，每份4.75Kg，将分好的高强高模聚乙烯醇纤维分4次加入搅拌机中搅拌，搅拌7分钟直至搅拌均匀。每次加入高强高模聚乙烯醇纤维后搅拌均匀再加入下一份的高强高模聚乙烯醇纤维。
（4）、搅拌结束后，装模，振捣成型，养护，脱模，制得高延性聚乙烯醇纤维混凝土。
用Ⅰ级聚合物改性水泥砂浆进行对比。对比实验包括劈裂抗拉强度实验和三分点抗折实验
劈裂抗拉强度实验对比：试块大小为直径为20mm，长度为40mm的圆柱体。Ⅰ级聚合物改性水泥砂浆劈裂抗拉强度为8.1MPa，在实验中试块在应力作用下，产生第一条裂缝后，随之很快构件沿裂缝劈裂为两部分。高延性聚乙烯醇纤维混凝土劈裂抗拉强度为16.0MPa,在实验中试块在应力作用下，产生第一条裂缝后，试块可以继续加载，由于乱向纤维的联桥作用，出现多条裂缝直至破坏，破坏后，构件并没有被劈裂成两部分。通过实验对比，该实施例中的高延性聚乙烯醇纤维混凝土的劈裂抗拉强度是Ⅰ级聚合物改性水泥砂的两倍左右。
三分点抗折实验对比：试块大小为40mm×40mm×160mm的棱柱体。Ⅰ级聚合物改性水泥砂浆抗折强度为13.6MPa，在实验中试块在应力作用下，产生第一条裂缝后，随之很快构件沿裂缝断开。高延性聚乙烯醇纤维混凝土抗折强度为19.3MPa,在实验中试块在应力作用下，产生第一条裂缝后，试块可以继续加载，随之出现多条裂缝，直至破坏。
本实施例中高延性聚乙烯醇纤维混凝土劈裂抗拉强度为16.0Mpa，抗折强度为19.3Mpa。
实施例5
本实施例中，混凝土原料按重量份数：
水泥共580份；
其中，普通硅酸盐水泥（P.O42.5）占93.97%， 545份；
快硬硫铝酸盐水泥（R.SCA42.5）占6.03%， 35份；
Ⅰ级粉煤灰 450份；
特细石英砂 375份；
外加剂 6份；
水 300份；
高强高模聚乙烯醇纤维 20份；
以上各组分是按重量份数进行配比的，该实施例中将原料整体分为1731份。在具体的实施中，可以直接将份按千克来代替,即水泥共580 Kg，普通硅酸盐水泥有545Kg, 快硬硫铝酸盐水泥35 Kg，Ⅰ级粉煤灰450 Kg，特细石英砂375 Kg，外加剂 6Kg，水300 Kg，高强高模聚乙烯醇纤维20Kg。
本实施例中特细石英砂的细度为40～70目。外加剂共6 Kg，其中聚羧酸高性能减水剂占25%即1.5Kg，羟丙基甲基纤维素占10%即0.6Kg，甲酸钙类早强剂占65%即3.9Kg。高强高模聚乙烯醇纤维的长度为12mm，直径为40μm，抗拉强度为1600Mpa，弹性模量37GPa，断裂伸长率6%。
制备方法如下：
（1）、备料；按照该混凝土的原料以及各原料的组分进行备料。
（2）、将水泥、粉煤灰、石英砂、外加剂混合后加入搅拌机中搅拌均匀；该步骤中不加入水，属于干拌。
（3）、干拌均匀后，将水加入搅拌机，搅拌5min后，将高强高模聚乙烯醇纤维按质量分为5份，每份4Kg，将分好的高强高模聚乙烯醇纤维分5次加入搅拌机中搅拌，搅拌12分钟直至搅拌均匀。每次加入高强高模聚乙烯醇纤维后搅拌均匀再加入下一份的高强高模聚乙烯醇纤维。
（4）、搅拌结束后，装模，振捣成型，养护，脱模，制得高延性聚乙烯醇纤维混凝土。
用Ⅰ级聚合物改性水泥砂浆进行对比。对比实验包括劈裂抗拉强度实验和三分点抗折实验
劈裂抗拉强度实验对比：试块大小为直径为20mm，长度为40mm的圆柱体。Ⅰ级聚合物改性水泥砂浆劈裂抗拉强度为7.5MPa，在实验中试块在应力作用下，产生第一条裂缝后，随之很快构件沿裂缝劈裂为两部分。高延性聚乙烯醇纤维混凝土劈裂抗拉强度为15.3MPa,在实验中试块在应力作用下，产生第一条裂缝后，试块可以继续加载，由于乱向纤维的联桥作用，出现多条裂缝直至破坏，破坏后，构件并没有被劈裂成两部分。通过实验对比，该实施例中的高延性聚乙烯醇纤维混凝土的劈裂抗拉强度是Ⅰ级聚合物改性水泥砂的两倍左右。
三分点抗折实验对比：试块大小为40mm×40mm×160mm的棱柱体。Ⅰ级聚合物改性水泥砂浆抗折强度为13.0MPa，在实验中试块在应力作用下，产生第一条裂缝后，随之很快构件沿裂缝断开。高延性聚乙烯醇纤维混凝土抗折强度为18.7MPa,在实验中试块在应力作用下，产生第一条裂缝后，试块可以继续加载，随之出现多条裂缝，直至破坏。
本实施例中高延性聚乙烯醇纤维混凝土劈裂抗拉强度为15.3Mpa，抗折强度为18.7Mpa。
通过以上各实施例中的对比试验可以知道，高强高模聚合物砂浆的劈裂抗拉强度和抗折强度都高于Ⅰ级聚合物改性水泥砂浆，高延性聚乙烯醇纤维混凝土在实验过程中，出现裂缝可继续加载，它表现出一种延性破坏，在地震作用下可达到很好地抗震效果。
综合以上实施例，本发明的高延性聚乙烯醇纤维混凝土具有良好的抗弯折强度、抗冲击强度及抗裂强度，具有良好的抗渗、抗冲击及抗震能力。

Claims (10)

1.一种高延性聚乙烯醇纤维混凝土，其特征在于：原料包括以下材料，水泥、粉煤灰、石英砂、外加剂、水及高强高模聚乙烯醇纤维，各原料的组分重量份数为，水泥540～620份，粉煤灰360～540份，石英砂350～420份，外加剂5～8份，水300～350份，高强高模聚乙烯醇纤维19～21份。
2.根据权利要求1所述的一种高延性聚乙烯醇纤维混凝土，其特征在于：所述水泥由硅酸盐水泥和快硬硫铝酸盐水泥混合而成，其中硅酸盐水泥的重量百分数为90～96%，快硬硫铝酸盐水泥的重量百分数4～10%。
3.根据权利要求1所述的一种高延性聚乙烯醇纤维混凝土，其特征在于：所述石英砂为特细石英砂，粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰。
4.根据权利要求3所述的一种高延性聚乙烯醇纤维混凝土，其特征在于：特细石英砂的细度为40～70目。
5.根据权利要求1所述的一种高延性聚乙烯醇纤维混凝土，其特征在于：所述外加剂由减水剂、纤维素、早强剂混合而成，减水剂采用聚羧酸高性能减水剂，纤维素为羟丙基甲基纤维素，早强剂为甲酸钙类早强剂。
6.根据权利要求5所述的一种高延性聚乙烯醇纤维混凝土，其特征在于：外加剂中减水剂的质量分数为15～25%，纤维素的质量分数为5～10%、早强剂的质量分数为65～80%。
7.根据权利要求1所述的一种高延性聚乙烯醇纤维混凝土，其特征在于：所述高强高模聚乙烯醇纤维的长度为9～12mm，直径为35～40μm，抗拉强度为1400～1600Mpa，弹性模量35～40GPa，断裂伸长率6～8%。
8.一种权利要求1～7所述的高延性聚乙烯醇纤维混凝土的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，
（1）、备料；
（2）、将水泥、粉煤灰、石英砂、外加剂混合后加入搅拌机中搅拌均匀；
（3）、干拌均匀后，将水加入搅拌机，搅拌3～5min后，将高强高模聚乙烯醇纤维分次加入搅拌机中搅拌，搅拌7～12分钟直至搅拌均匀；
（4）、搅拌结束后，装模，振捣成型，养护，脱模，制得高延性聚乙烯醇纤维混凝土。
9.根据权利要求8所述的高延性聚乙烯醇纤维混凝土的制备方法，其特征在于：步骤（3）中的高强高模聚乙烯醇纤维分N次加入，将高强高模聚乙烯醇纤维按加入次数分成均匀的N份。
10.根据权利要求9所述的高延性聚乙烯醇纤维混凝土的制备方法，其特征在于：N取值范围为3～5。
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