CN108264280A

CN108264280A - 钢纤维混凝土

Info

Publication number: CN108264280A
Application number: CN201810059490.0A
Authority: CN
Inventors: 刘思昊; 罗健; 刘怡梅
Original assignee: Chengdu Construction Technology Co Ltd
Current assignee: Chengdu Construction Technology Co Ltd
Priority date: 2018-01-22
Filing date: 2018-01-22
Publication date: 2018-07-10

Abstract

本发明公开了一种钢纤维混凝土，涉及混凝土领域，旨在解决现有技术中钢纤维混凝土强度和耐久性不够理想的问题，其技术方案要点是，配方中包括按重量份计的：水泥800‑900份，硅灰50‑100份，钢纤维40‑310份，河砂910‑1370份，水165‑275份，外加剂10‑33份，无机矿物降粘剂50‑100份。优选方案中还包括消泡剂1‑3份、阻锈剂1‑3份。本发明具有和易性好、钢纤维分散性好、强度佳、耐久性好的优势。

Description

钢纤维混凝土

技术领域

本发明涉及一种混凝土，更具体地说，它涉及一种钢纤维混凝土。

背景技术

钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维所形成的一种新型的多相复合材料。这些乱向分布的钢纤维能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成，显著地改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能，具有较好的延性。

现有技术中，CN104891886A的中国专利公开了一种橡胶钢纤维混凝土，其原料的质量份配比中包含80~90份橡胶颗粒。所述橡胶颗粒采用回收的废旧橡胶制成，以达到对旧料橡胶进行废物再利用和改善混凝土抗压性的目的。

但是，旧料橡胶中老化橡胶成分较多，其与其他混凝土组分之间的粘聚性差、混凝土被破坏时大部分钢纤维仍容易被拉出，因而该种钢纤维混凝土的抗压强度不够理想。如何研发一种和易性好、强度佳、耐久性好的钢纤维混凝土是业内有待解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种钢纤维混凝土，其具有和易性好、钢纤维分散性好、强度佳、耐久性好的优势。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种钢纤维混凝土，包括按重量份计的如下组分：

水泥800-900份，

硅灰50-100份，

钢纤维40-310份，

河砂910-1370份，

水165-275份，

外加剂10-33份，

无机矿物降粘剂50-150份。

通过采用上述技术方案，相对于现有技术具有如下优点：一、水泥、硅灰、无机矿物降粘剂、河砂混配作为混凝土的基体材料，成分比例合适，凝结性好、强度佳；二、钢纤维能在混凝土内均匀分布，形成交错的加强筋，起到增强混凝土抗拉、抗压强度的作用，使得混凝土韧性好、不易产生裂纹；三、添加含减水组分、缓凝组分、早强组分等的外加剂，可以调节混凝土的凝固时间，提高水泥的水化程度，进而提高混凝土强度；四、该种掺量的无机矿物降粘剂能显著改善混凝土的和易性，提升混凝土的强度。上述配比的混凝土和易性好、施工操作性强，凝固后强度佳、耐久性好。

进一步地，还包括1-3份消泡剂。

通过采用上述技术方案，该种掺量的消泡剂能有效抑制混凝土拌制过程中气泡的产生，减少气泡对混凝土强度的不利影响。

进一步地，所述消泡剂为A组分、B组分和C组分的混合物；所述A组分为聚氧丙烯聚氧乙烯乙二醇醚或者高碳醇脂肪酸酯复合物，B组分为聚氧丙烯或聚氧乙烯，C组分为辛醇、乙醇或丙醇。

通过采用上述技术方案，A组分的聚氧丙烯聚氧乙烯乙二醇醚和高碳醇脂肪酸酯复合物均为破泡组分，能降低泡沫的稳定性、降低泡沫的自我修复功能，具有优异的破泡性能；B组分的聚氧丙烯和聚氧乙烯均为抑泡组分，表面张力低，能有效抑制混凝土拌制过程中气泡的产生；C组分的辛醇、乙醇和丙醇均为良好的溶剂，能使A、B组分充分混合均匀，且C组分能与B组分协同作用，提升了抑泡性能。

进一步地，所述消泡剂中A、B、C组分的质量比为1:0.2:0.8。

通过采用上述技术方案，该种配比的消泡剂破泡、抑泡效果极佳，具有优良的消泡效果，能有效减少混凝土拌制过程中产生气泡给混凝土的强度带来的不利影响。

进一步地，所述外加剂包括按质量百分数含量计的如下组分，

聚羧酸系减水剂65%-75%，

聚乙烯醇2.8%

三乙醇胺2%-3%，

甲酸钠0.5%，

六偏磷酸钠0.5%-1%,

羟丙基纤维素0.5%-1%，

粘酸0.15%，

黄原胶1%-2%，

聚丙烯酸1%-1.5%，

聚甲基丙烯酸0.5%-0.8%，

水性环氧树脂2.5%-5.5%。

通过采用上述技术方案，聚羧酸系减水剂具有高效的减水性能，能降低拌制混凝的用水量，增强和易性；甲酸钠、六偏磷酸钠为早强组分，能增加混凝土的早期强度；聚乙烯醇、三乙醇胺、粘酸和聚丙烯酸均能与钙、镁离子等络合，使得水泥水化反应生成的水化产物迅速分散，从而促进水化反应的进行，提高水化反应程度，增加混凝土的后期强度，减少后期回缩；聚乙烯醇、聚丙烯酸、黄原胶、羟丙基纤维素、聚甲基丙烯酸均具有增加混凝土粘聚性和稳定性的作用，利于提高混凝土的强度和耐久性；聚乙烯醇、聚丙烯酸和聚甲基丙烯酸还具有一定的抑泡作用，可以弥补因加入羟丙基纤维素和黄原胶造成的易起泡的不足，混配使用对混凝土的粘度调节作用显著、且拌制混凝土过程中不易产生气泡。

进一步地，还包括1-3份阻锈剂。

通过采用上述技术方案，该种掺量的阻锈剂能减缓钢纤维的锈蚀，提升混凝土的耐久性。

进一步地，所述阻锈剂为苯甲酸钠、肌醇六磷酸酯和氟硅酸钠的混合物。

通过采用上述技术方案，苯甲酸钠为防腐组分，可以抑制微生物滋生，减缓混凝土的生物腐蚀，肌醇六磷酸酯能在钢纤维表面形成致密的络合物层，延缓锈蚀，氟硅酸钠同样具有优良的防锈功效。三者混配使用，可以有效减缓钢纤维的锈蚀、提升混混凝土的耐久性。

进一步地，所述无机矿物降粘剂为最大粒径不超过10μm的粉煤灰。

通过采用上述技术方案，采用球形度好，最大粒径不超过10μm的粉煤灰作为无机矿物降粘，有效起到改善混凝土和易性和提升混凝土强度的作用。

进一步地，所述钢纤维为镀铜钢纤维，且表面涂覆有聚乙烯醇树脂涂层。

通过采用上述技术方案，镀铜钢纤维不易腐蚀，强度高，表面涂覆有聚乙烯醇树脂涂层，能增加纤维耐久性并且不容易结团，利于使钢纤维在混凝土内充分分散均匀。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、含聚羧酸系减水剂、聚甲基丙烯酸等的外加剂和无机矿物降粘剂能有效改善混凝土的和易性，减缓坍落度的损失，提升混凝土的强度和耐久性；

2、掺入适量A、B、C组分复配的消泡剂，能起到有效的破泡、抑泡功能，阻止拌制混凝土过程中气泡的产生，避免大量气泡对混凝土强度产生不利影响；

3、由苯甲酸钠、肌醇六磷酸酯和氟硅酸钠配制的阻锈剂能有效减缓对钢纤维的生物腐蚀和化学腐蚀，提升混凝土的耐久性；镀铜钢纤维表面涂覆聚乙烯醇树脂涂层，对镀铜钢纤维的耐腐蚀性和混凝土的耐久性有进一步提升作用。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1

一种钢纤维混凝土，各组分的重量份含量如下：

水泥800份，

硅灰50份，

钢纤维40份，

河砂1370份，

水230份，

外加剂10份，

消泡剂1份，

阻锈剂1份，

无机矿物降粘剂50份。

所用钢纤维直径不超过0.2mm，长度不超过20mm的镀铜钢纤维，且表面涂覆有聚乙烯醇树脂涂层；所用无机矿物降粘剂为球形度好，最大粒径不超过10μm的粉煤灰。

所用外加剂中各组分的质量百分数含量为：

聚羧酸系减水剂65%、聚乙烯醇2.8%、三乙醇胺2%、甲酸钠0.5%、六偏磷酸钠0.5%、羟丙基纤维素0.5%、粘酸0.15%、黄原胶2%、聚丙烯酸1%、聚甲基丙烯酸0.8%、水性环氧树脂5.5%，余量为水。

所用消泡剂为聚氧丙烯聚氧乙烯乙二醇醚、聚氧丙烯和辛醇的混合物，且三者的质量比为1:0.2:0.8；所用阻锈剂为苯甲酸钠、肌醇六磷酸酯和氟硅酸钠的混合物。

实施例2

一种钢纤维混凝土，各组分的重量份含量如下：

水泥940份，

硅灰57份，

钢纤维80份，

河砂1300份，

水275份，

外加剂13份，

消泡剂1.3份，

阻锈剂1.2份，

无机矿物降粘剂57份。

所用外加剂中各组分的质量百分数含量为：

聚羧酸系减水剂68%、聚乙烯醇2.8%、三乙醇胺2.6%、甲酸钠0.5%、六偏磷酸钠0.6%、羟丙基纤维素0.6%、粘酸0.15%、黄原胶1.9%、聚丙烯酸1.2%、聚甲基丙烯酸0.7%、水性环氧树脂5.5%，余量为水。

所用消泡剂为聚氧丙烯聚氧乙烯乙二醇醚、聚氧丙烯和乙醇的混合物，且三者的质量比为1:0.2:0.8；所用阻锈剂为苯甲酸钠、肌醇六磷酸酯和氟硅酸钠的混合物。

实施例3

一种钢纤维混凝土，各组分的重量份含量如下：

水泥870份，

硅灰65份，

钢纤维120份，

河砂1230份，

水250份，

外加剂17份，

消泡剂1.6份，

阻锈剂1.4份，

无机矿物降粘剂65份。

所用外加剂中各组分的质量百分数含量为：

聚羧酸系减水剂71%、聚乙烯醇2.8%、三乙醇胺2.8%、甲酸钠0.5%、六偏磷酸钠0.8%、羟丙基纤维素0.8%、粘酸0.15%、黄原胶1.7%、聚丙烯酸1.3%、聚甲基丙烯酸0.6%、水性环氧树脂4.5%，余量为水。

所用消泡剂为聚氧丙烯聚氧乙烯乙二醇醚、聚氧乙烯和丙醇的混合物，且三者的质量比为1:0.2:0.8；所用阻锈剂为苯甲酸钠、肌醇六磷酸酯和氟硅酸钠的混合物。

实施例4

一种钢纤维混凝土，各组分的重量份含量如下：

水泥900份，

硅灰72份，

钢纤维160份，

河砂1165份，

水265份，

外加剂20份，

消泡剂1.8份，

阻锈剂1.5份，

无机矿物降粘剂72份。

所用外加剂中各组分的质量百分数含量为：

聚羧酸系减水剂75%、聚乙烯醇2.8%、三乙醇胺3%、甲酸钠0.5%、六偏磷酸钠1%、羟丙基纤维素1%、粘酸0.15%、黄原胶1%、聚丙烯酸1.5%、聚甲基丙烯酸0.5%、水性环氧树脂4%，余量为水。

实施例5

一种钢纤维混凝土，各组分的重量份含量如下：

水泥810份，

硅灰80份，

钢纤维200份，

河砂1100份，

水165份，

外加剂24份，

消泡剂2份，

阻锈剂1.9份，

无机矿物降粘剂80份。

所用外加剂中各组分的质量百分数含量为：

所用消泡剂为高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧丙烯和辛醇的混合物，且三者的质量比为1:0.2:0.8；所用阻锈剂为苯甲酸钠、肌醇六磷酸酯和氟硅酸钠的混合物。

实施例6

一种钢纤维混凝土，各组分的重量份含量如下：

水泥850份，

硅灰87份，

钢纤维240份，

河砂1040份，

水195份，

外加剂27份，

消泡剂2.5份，

阻锈剂2.3份，

无机矿物降粘剂87份。

所用外加剂中各组分的质量百分数含量为：

聚羧酸系减水剂69%、聚乙烯醇2.8%、三乙醇胺2.7%、甲酸钠0.5%、六偏磷酸钠0.7%、羟丙基纤维素0.7%、粘酸0.15%、黄原胶1.8%、聚丙烯酸1.1%、聚甲基丙烯酸0.7%、水性环氧树脂3.5%，余量为水。

所用消泡剂为高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧丙烯和乙醇的混合物，且三者的质量比为1:0.2:0.8；所用阻锈剂为苯甲酸钠、肌醇六磷酸酯和氟硅酸钠的混合物。

实施例7

一种钢纤维混凝土，各组分的重量份含量如下：

水泥880份，

硅灰95份，

钢纤维270份，

河砂975份，

水190份，

外加剂30份，

消泡剂2.8份，

阻锈剂2.7份，

无机矿物降粘剂95份。

所用外加剂中各组分的质量百分数含量为：

聚羧酸系减水剂72%、聚乙烯醇2.8%、三乙醇胺2.9%、甲酸钠0.5%、六偏磷酸钠0.9%、羟丙基纤维素0.9%、粘酸0.15%、黄原胶1.6%、聚丙烯酸1.4%、聚甲基丙烯酸0.6%、水性环氧树脂3%，余量为水。

所用消泡剂为高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯和乙醇的混合物，且三者的质量比为1:0.2:0.8；所用阻锈剂为苯甲酸钠、肌醇六磷酸酯和氟硅酸钠的混合物。

实施例8

一种钢纤维混凝土，各组分的重量份含量如下：

水泥900份，

硅灰100份，

钢纤维310份，

河砂910份，

水180份，

外加剂33份，

消泡剂3份，

阻锈剂3份，

无机矿物降粘剂100份。

所用外加剂中各组分的质量百分数含量为：

聚羧酸系减水剂75%、聚乙烯醇2.8%、三乙醇胺3%、甲酸钠0.5%、六偏磷酸钠1%、羟丙基纤维素1%、粘酸0.15%、黄原胶1%、聚丙烯酸1.5%、聚甲基丙烯酸0.5%、水性环氧树脂2.5%，余量为水。

所用消泡剂为高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯和丙醇的混合物，且三者的质量比为1:0.2:0.8；所用阻锈剂为苯甲酸钠、肌醇六磷酸酯和氟硅酸钠的混合物。

以实施例1-8的钢纤维混凝土为试验样1-8，以市面常见的钢纤维混凝土为对照样。参照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》、JG/T472-2015《钢纤维混凝土》，对试验样1-8以及对照样的抗压强度和抗折强度进行检测，试验结果如下表所示：

表1.试验样1-8及对照样的性能检测结果表

试样	抗压强度/MPa	抗折强度/MPa
			试验样1	130	20
试验样2	126	17
			试验样3	128	18
试验样4	127	19
			试验样5	129	17
试验样6	128	18
			试验样7	126	16
试验样8	127	18
			对照样	100	12

由上表数据可知，试验样1-8的抗压强度均高于对照样的抗压强度，且较对照样抗压强度的提升均高于26%；同时，试验样1-8的抗折强度均高于对照样的抗折强度。即，本发明的钢纤维混凝土具有良好的抗压强度和抗折强度，相较于现有技术具有显著进步。

上述具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims

1.一种钢纤维混凝土，其特征在于，包括按重量份计的如下组分：

水泥800-900份，

硅灰50-100份，

钢纤维40-310份，

河砂910-1370份，

水165-275份，

外加剂10-33份，

无机矿物降粘剂50-150份。

2.根据权利要求1所述的钢纤维混凝土，其特征在于：还包括1-3份消泡剂。

3.根据权利要求2所述的钢纤维混凝土，其特征在于：所述消泡剂为A组分、B组分和C组分的混合物；所述A组分为聚氧丙烯聚氧乙烯乙二醇醚或者高碳醇脂肪酸酯复合物，B组分为聚氧丙烯或聚氧乙烯，C组分为辛醇、乙醇或丙醇。

4.根据权利要求3所述的钢纤维混凝土，其特征在于：所述消泡剂中A、B、C组分的质量比为1:0.2:0.8。

5.根据权利要求1所述的钢纤维混凝土，其特征在于：所述外加剂包括按质量百分数含量计的如下组分，

聚羧酸系减水剂65%-75%，

聚乙烯醇2.8%，

三乙醇胺2%-3%，

甲酸钠0.5%，

六偏磷酸钠0.5%-1%,

羟丙基纤维素0.5%-1%，

粘酸0.15%，

黄原胶1%-2%，

聚丙烯酸1%-1.5%，

聚甲基丙烯酸0.5%-0.8%，

水性环氧树脂2.5%-5.5%。

6.根据权利要求1所述的钢纤维混凝土，其特征在于：还包括1-3份阻锈剂。

7.根据权利要求6所述的钢纤维混凝土，其特征在于：所述阻锈剂为苯甲酸钠、肌醇六磷酸酯和氟硅酸钠的混合物。

8.根据权利要求1所述的钢纤维混凝土，其特征在于：所述无机矿物降粘剂为最大粒径不超过10μm的粉煤灰。

9.根据权利要求1所述的钢纤维混凝土，其特征在于：所述钢纤维为镀铜钢纤维，且表面涂覆有聚乙烯醇树脂涂层。