CN109095862A - 一种高强韧性混凝土 - Google Patents

一种高强韧性混凝土 Download PDF

Info

Publication number
CN109095862A
CN109095862A CN201811116400.3A CN201811116400A CN109095862A CN 109095862 A CN109095862 A CN 109095862A CN 201811116400 A CN201811116400 A CN 201811116400A CN 109095862 A CN109095862 A CN 109095862A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
concrete
fibre
strength tenacity
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811116400.3A
Other languages
English (en)
Inventor
李鹏宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201811116400.3A priority Critical patent/CN109095862A/zh
Publication of CN109095862A publication Critical patent/CN109095862A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04—Portland cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength

Abstract

本发明公开了一种高强韧性混凝土，属于建筑材料领域，以重量份数计，包括水泥182‑276份、碎石1040‑1050份、砂子690‑850份、硅灰30‑50份、矿粉85‑115份、粉煤灰54‑70份、复合纤维6‑11份、高效减水剂3‑5份，膨胀剂0.5‑1.5份、纳米二氧化硅2‑6份、水174‑198份。其具有较强的韧性，较高的抗拉强度、抗折强度以及耐久性。

Description

一种高强韧性混凝土
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，更具体的说，它涉及一种高强韧性混凝土。
背景技术
混凝土是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称，它是以水泥为胶结剂，结合各种集料与水，按照一定比例配合，加入外加剂和掺合料，经搅拌而得，广泛应用于土木工程。近年来，随着我国经济持续快速发展，我国的基础设施建设力度以及规模也不断加大，混凝土构件的应用也越来越多。混凝土成为当今用量最大的建筑材料，与其他建筑材料相比，混凝土生产能耗低、原料来源广、工艺简单、成本低廉且具有耐久、防火、适应性强、应用方便等特点。从社会发展与技术进步的角度来看，在今后相当长的时间内，混凝土仍具有最广泛、用量最大的建筑材料。
混凝土材料是一种耐久性材料，但是本质上是一种非均匀的多孔材料，在二氧化碳、水、氯离子、硫酸盐等的介质的侵蚀作用下，不可避免受到外来因素的影响而腐蚀，混凝土会加速破坏，使用寿命大大缩短。
由于混凝土中水泥浆本体和界面过渡区两者都含有不均匀分布的、不同类型与数量的固相、孔隙和微裂缝，所以使得混凝土易受外界环境的影响而导致混凝土微裂缝扩展，有害物质侵入造成混凝土劣化，降低混凝土结构的耐久性，使得混凝土结构裂缝、破坏、剥落、甚至严重影响结构的正常使用功能，降低了工程的实际使用寿命。同时现有的混凝土材料抗拉强度低，抗折强度低抗冲击性能差，混凝土的韧性比较差。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种高强韧性混凝土，其具有较强的韧性，较高的抗拉强度、抗折强度以及耐久性。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种高强韧性混凝土，包括以重量份数计水泥182-276份、碎石1040-1050份、砂子690-850份、硅灰30-50份、矿粉85-115份、粉煤灰54-70份、复合纤维6-11份、高效减水剂3-5份，膨胀剂0.5-1.5份、纳米二氧化硅2-6份、水174-198份。
通过采用上述技术方案，由于本发明中加入复合纤维作为增韧材料，纤维的弹性模量较高，混凝土中掺入纤维后，大量的纤维乱向均匀分布在混凝土中，犹如在混凝土中掺入了大量的微细筋，形成了密集的三维乱向支撑体系，起到了牵制约束的作用，使得混凝土早期塑性收缩裂缝产生过程中遇到纤维的阻挡，裂缝的产生和发展受到一定的阻力，使得混凝土的塑性和硬化初期的抗拉强度提高。此外，纤维材料的弹性变形能力大，且与水泥基体具有很好的粘性性能，在弹性变形增大过程中也将消耗大量能量，从而有效提高混凝土的韧性。
本发明进一步地，所述复合纤维包括重量比为4-7:1-3：1的玄武岩纤维、改性聚乙烯纤维和钢纤维。
通过采用上述技术方案，由于本发明选用复合纤维作为韧性增强材料，其中玄武岩纤维与水泥基材料有着基本相同的成分，密度也接近，玄武岩纤维与水泥基材料的相容性较好，两者之间具有很强的物理结合和化学结合，同时玄武岩纤维在混凝土中起到良好的桥接作用，并能改善和优化混凝土的内部孔结构，从而提高混凝土的抗拉强度，可以改善混凝土的韧性和抗裂性，且由于玄武岩纤维的加入，为混凝土提供了有效的“二次微加筋”系统，当受拉区混凝土开裂时，横跨裂缝的纤维就成为外力的主要承受者，纤维与基体间的摩擦与拉拔作用进一步加强，提高了混凝土受拉区的极限应变，混凝土的承载能力增加，从而提高了抗弯拉性能、韧性和抗裂性；钢纤维为端钩型钢纤维，抗拉强度大，能起到显著的增强、增韧、阻裂效果；加入超高分子量聚乙烯合成纤维，可在保障骨料的表观密度不增加的情况下，保证其强度的基础上增加韧性，且聚乙烯纤维的强度和弹性模量较高，能显著提高混凝土的力学性能，降低脆性，有效提高韧性。
本发明进一步地，所述改性聚乙烯纤维由下述方法制备：
(1)配制溶液：配制甲基丙烯酸缩水甘油酯的甲醇溶液，单体的浓度为10％；
(2)预辐照接枝：将聚乙烯纤维洗涤烘干，在室温下、空气中进行γ射线辐照2-4小时；
(3)接枝处理：将步骤(2)中的聚乙烯纤维浸入步骤(1)中配制的溶液中，通入氮气，在70-80℃的恒温水浴反应2-3小时，得产物A；
(4)洗涤和干燥：将步骤(3)中的产物A经丙酮清洗2-3遍，然后用去离子水清洗3-4遍，在60-70℃下干燥1-2小时，即得改性聚乙烯纤维。
通过采用上述技术方案，由于合成纤维与水泥基材料的相容性较差，与水泥基材料的结合性不好，分散不均匀，经甲基丙烯酸缩水甘油酯对聚乙烯纤维进行表面活性改性，提高聚乙烯纤维与水泥基材料的相容性以及结合力，且超高分子量聚乙烯纤维的强度以及弹性模量较大，对混凝土改性可改善混凝土的物理力学性能，提高混凝土的韧性。
本发明进一步地，所述玄武岩纤维的长度为10-15mm，等效直径为0.3-1mm；所述钢纤维的抗拉伸强度大于390MPa，其直线长度为15-50mm，等效直径为0.5-1.5mm；所述聚乙烯纤维为超高分子量聚乙烯纤维，直径20μm，密度0.97g/cm3。
本发明进一步地，所述矿粉为S95级高炉矿渣粉，密度为2.90g/cm3，比表面积425cm2/g，流动度101％，比活性指数7d为85％，28d为105％。
通过采用上述技术方案，通过采用高炉矿渣粉，改善混凝土硬化后的孔结构和强度，又由于矿粉细度较高，会吸附在水泥颗粒表面，使得本来可能形成的水泥絮凝结构无法形成，起到类似减水剂的作用，在用水量相同的情况下能显著提高混凝土拌合物的流动速度，改善其流动性能，且对改善混凝土的早期孔结构有一定的作用，有利于提高混凝土的耐久性。
本发明进一步地，所述粉煤灰中球状玻璃体的含量大于70％，其粒径连续分布且粒径≤3μm，需水量比不大于95％。
通过采用双数技术方案，由于采用粒径连续分布的粉煤灰，其与水泥颗粒在微观上形成级配体系，配合加入的砂子作为集料，可以保证混凝土固化后具有较好的密集性，提高混凝土的强度以满足使用需求。本发明采用的粉煤灰中球状玻璃体的含量较多，这些玻璃体表面光滑、无棱角、性能稳定，在混凝土中起润滑作用，减小了混凝土拌和物之间的摩擦阻力，能显著改善混凝土拌和料的和易性，此外，粉煤灰还可以降低水化热、降低混凝土干燥收缩率，有效提高混凝土的抗渗性、抗冻性、弹性模量等。
本发明进一步地，所述砂子包括质量比为5:3的粒径为0.35-0.5mm的砂子和粒径为0.25-0.35mm的砂子，所述砂子为石英砂。
通过采用上述技术方案，由于选用不同粒径范围的石英砂作为混凝土制备时的混合料，使得混凝土之间的间隙都能够被填充，制得的高强韧性混凝土结构密实，强度较高。
本发明进一步地，所述碎石的粒径分布为5-20mm连续级配，碎石的含水率小于1％。
本发明进一步地，所述膨胀剂为偶氮二甲酰胺塑性膨胀剂。
通过采用上述技术方案，由于加入偶氮二甲酰胺作为塑性膨胀剂，使得混凝土塑性阶段产生微膨胀以塑性阶段收缩，与纤维增韧材料的协同作用，使得混凝土的内部结构致密，抗弯折以及抗劈裂效果好，韧性增强，耐久性好。
本发明进一步地，所述高效减水剂为聚羧酸减水剂。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
第一、本发明中加入复合纤维作为增韧材料，纤维的弹性模量较高，混凝土中掺入纤维后，大量的纤维乱向均匀分布在混凝土中，犹如在混凝土中掺入了大量的微细筋，形成了密集的三维乱向支撑体系，起到了牵制约束的作用，使得混凝土早期塑性收缩裂缝产生过程中遇到纤维的阻挡，裂缝的产生和发展受到一定的阻力，使得混凝土的塑性和硬化初期的抗拉强度提高。此外，纤维材料的弹性变形能力大，且与水泥基体具有很好的粘性性能，在弹性变形增大过程中也将消耗大量能量，从而有效提高混凝土的韧性。
第一、本发明中掺入复合纤维作为增韧材料，其中玄武岩纤维与水泥基材料的相容性较好，两者之间具有很强的物理结合和化学结合，同时玄武岩纤维在混凝土中起到良好的桥接作用，并能改善和优化混凝土的内部孔结构，从而提高混凝土的抗拉强度，可以改善混凝土的韧性和抗裂性；钢纤维为端钩型钢纤维，抗拉强度大，能起到显著的增强、增韧、阻裂效果；玄武岩与钢纤维可增大混泥土的强度以及韧性，但是会提高骨料的表观密度，影响混凝土的强度，加入聚乙烯合成纤维，在保障骨料的表观密度不增加的情况下，保证其强度的基础上增加韧性，且聚乙烯纤维的强度和弹性模量较高，能显著提高混凝土的力学性能，降低脆性，有效提高韧性。经过三种纤维的协同配合，复合纤维掺入混凝土中，形成了密集的三维乱向支撑体系，起到了牵制约束的作用，使得混凝土早期塑性收缩裂缝产生过程中遇到纤维的阻挡，裂缝的产生和发展受到一定的阻力，使得混凝土的塑性和硬化初期的抗拉强度提高。此外，纤维材料的弹性变形能力大，且与水泥基体具有很好的粘性性能，在弹性变形增大过程中也将消耗大量能量，从而有效提高混凝土的韧性。
第二、本发明对超高分子量聚乙烯纤维进行表面改性，表面接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯，提高聚乙烯纤维的表面活性，使得其与水泥基材料的相容性增强，分散效果好。
第三、发明加入偶氮二甲酰胺作为塑性膨胀剂，使得混凝土塑性阶段产生微膨胀以塑性阶段收缩，与纤维增韧材料的协同作用，使得混凝土的内部结构致密，抗弯折以及抗劈裂效果好，韧性增强，耐久性好。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。应该理解的是，本发明实施例所述制备方法仅仅是用于说明本发明，而不是对本发明的限制，在本发明的构思前提下对本发明制备方法的简单改进都属于本发明要求保护的范围。
以下实施例中，所选用的材料均来自市售，其中，聚羧酸减水剂采用北京产生的AN4000聚羧酸系高性能减水剂，密度1.049g/cm3，pH值5.8，减水率32％，含气量4.0％，含固量22.16％，坍塌度1h经时变化10mm；水泥选用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，其表面积为326m2/Kg；粉煤灰为北京产Ⅱ级粉煤灰，细度7.9％，需水量93％，烧失量3.25％；碎石含泥量为0.5％，针、片状颗粒含量为3％，压碎指标为7％；石英砂的含泥量为2％，泥块含量为0.2％，细度模数为2.5；水为饮用水，其中pH值为5-8，氯化物以Cl-计<1800mg/L，硫酸盐以SO4 2-计<2100mg/L。
改性聚乙烯纤维的制备例1
(1)配制溶液：取甲基丙烯酸缩水甘油酯加入甲醇中，配制成单体浓度为10％的甲基丙烯酸缩水甘油酯的甲醇溶液；
(2)预辐照接枝：将超高分子量聚乙烯纤维用丙酮洗涤2遍，在60℃条件下烘干，然后在室温下、空气中进行γ射线辐照2小时；
(3)接枝处理：将步骤(2)中的超高分子量聚乙烯纤维浸入步骤(1)中配制的溶液中，通入氮气，在70℃的恒温水浴反应2小时，得产物A；
(4)洗涤和干燥：将步骤(3)中的产物A经丙酮清洗2遍，然后用去离子水清洗3遍，在60℃下干燥2小时，即得改性聚乙烯纤维。
改性聚乙烯纤维的制备例2
(1)配制溶液：取甲基丙烯酸缩水甘油酯加入甲醇中，配制成单体浓度为10％的甲基丙烯酸缩水甘油酯的甲醇溶液；
(2)预辐照接枝：将超高分子量聚乙烯纤维用丙酮洗涤3遍，在65℃条件下烘干，然后在室温下、空气中进行γ射线辐照3小时；
(3)接枝处理：将步骤(2)中的超高分子量聚乙烯纤维浸入步骤(1)中配制的溶液中，通入氮气，在75℃的恒温水浴反应2.5小时，得产物A；
(4)洗涤和干燥：将步骤(3)中的产物A经丙酮清洗3遍，然后用去离子水清洗4遍，在65℃下干燥1.5小时，即得改性聚乙烯纤维。
改性聚乙烯纤维的制备例3
(1)配制溶液：取甲基丙烯酸缩水甘油酯加入甲醇中，配制成单体浓度为10％的甲基丙烯酸缩水甘油酯的甲醇溶液；
(2)预辐照接枝：将超高分子量聚乙烯纤维用丙酮洗涤2遍，在60℃条件下烘干，然后在室温下、空气中进行γ射线辐照4小时；
(3)接枝处理：将步骤(2)中的超高分子量聚乙烯纤维浸入步骤(1)中配制的溶液中，通入氮气，在80℃的恒温水浴反应3小时，得产物A；
(4)洗涤和干燥：将步骤(3)中的产物A经丙酮清洗2遍，然后用去离子水清洗4遍，在70℃下干燥1小时，即得改性聚乙烯纤维。
实施例1
(1)将P.O42.5级普通硅酸盐水泥182Kg、碎石1040Kg、粒径范围为0.35-0.5mm的石英砂431Kg、粒径范围为0.25-0.35mm的石英砂259Kg、硅灰30Kg、S95级高炉矿渣粉85Kg、粉煤灰54Kg、纳米二氧化硅2Kg加入搅拌机，干粉搅拌2钟，混合均匀；
(2)加入聚羧酸类高效减水剂3Kg、偶氮二甲酰胺塑性膨胀剂0.5Kg与水174Kg的混合液体，搅拌5分钟，使干粉成浆；
(3)分批掺入玄武岩纤维4Kg、改性聚乙烯纤维制备例1中提供的改性聚乙烯纤维1Kg、钢纤维1Kg，搅拌10分钟，保证纤维分散均匀；
(4)搅拌完成后，放入模具中，振捣2分钟成型；
(5)进行养护，高温90℃水浴养护48小时，脱模即得高强韧性混凝土。
实施例2
(1)将P.O42.5级普通硅酸盐水泥243Kg、碎石1045Kg、粒径范围为0.35-0.5mm的石英砂469Kg、粒径范围为0.25-0.35mm的石英砂281Kg、硅灰40Kg、S95级高炉矿渣粉105Kg、粉煤灰62Kg、纳米二氧化硅4Kg加入搅拌机，干粉搅拌3钟，混合均匀；
(2)加入聚羧酸类高效减水剂4Kg、偶氮二甲酰胺塑性膨胀剂1Kg与水185Kg的混合液体，搅拌6分钟，使干粉成浆；
(3)分批掺入玄武岩纤维5Kg、改性聚乙烯纤维制备例2中提供的改性聚乙烯纤维2Kg、钢纤维1Kg，搅拌11分钟，保证纤维分散均匀；
(4)搅拌完成后，放入模具中，振捣3分钟成型；
(5)进行养护，高温90℃水浴养护48小时，脱模即得高强韧性混凝土。
实施例3
(1)将P.O42.5级普通硅酸盐水泥276Kg、碎石1050Kg、粒径范围为0.35-0.5mm的石英砂531Kg、粒径范围为0.25-0.35mm的石英砂319Kg、硅灰50Kg、S95级高炉矿渣粉115Kg、粉煤灰70Kg、纳米二氧化硅6Kg加入搅拌机，干粉搅拌3钟，混合均匀；
(2)加入聚羧酸类高效减水剂5Kg、偶氮二甲酰胺塑性膨胀剂1.5Kg与水198Kg的混合液体，搅拌6分钟，使干粉成浆；
(3)分批掺入玄武岩纤维7Kg、改性聚乙烯纤维制备例3中提供的改性聚乙烯纤维3Kg、钢纤维1Kg，搅拌12分钟，保证纤维分散均匀；
(4)搅拌完成后，放入模具中，振捣3分钟成型；
(5)进行养护，高温90℃水浴养护48小时，脱模即得高强韧性混凝土。
对比例1
将P.O.52.5普通硅酸盐水泥600Kg、硅灰150Kg、矿渣粉200Kg、粉煤灰200Kg、石英砂850Kg、减水剂25Kg、水220Kg、聚乙烯纤维15Kg搅拌均匀放入模具中，振捣3分钟成型，然后在高温90℃水浴养护48小时条件下进行养护，脱模即得高强韧性混凝土。
对比例2
将水泥380Kg、矿渣粉150Kg、粉煤灰250Kg、石英砂200Kg、聚丙烯树脂13Kg、羧甲基纤维素0.5Kg、竹纤维14Kg、纳米硅颗粒2.5Kg、纳米碳酸钙7Kg、刚纤维3Kg、减水剂3Kg和水190Kg混合搅拌均匀，加入模具中，振捣3分钟成型，然后在高温90℃水浴养护48小时条件下进行养护，脱模即得高强韧性混凝土。
对比例3
(1)将P.O42.5级普通硅酸盐水泥276Kg、碎石1050Kg、粒径范围为0.35-0.5mm的石英砂531Kg、粒径范围为0.25-0.35mm的石英砂319Kg、硅灰50Kg、S95级高炉矿渣粉115Kg、粉煤灰70Kg、纳米二氧化硅6Kg加入搅拌机，干粉搅拌3钟，混合均匀；
(2)加入聚羧酸类高效减水剂5Kg、偶氮二甲酰胺塑性膨胀剂1.5Kg与水198Kg的混合液体，搅拌6分钟，使干粉成浆；
(3)分批掺入玄武岩纤维7Kg、聚乙烯纤维3Kg、钢纤维1Kg，搅拌12分钟，保证纤维分散均匀；
(4)搅拌完成后，放入模具中，振捣3分钟成型；
(5)进行养护，高温90℃水浴养护48小时，脱模即得高强韧性混凝土。
为了对实施例1-3以及对比例1-3中制得的混泥土进行性能测试，按照GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法》和GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法》中规定标准制备混凝土测试试块，试块的尺寸为100mm×100mm×100mm，并对制得的试块进行力学性能测试。
对实施例1-3和对比例1-3制备的试验试块进行力学性能测试，结果见表1所示。
表1力学性能
对上述实施例1-3和对比例1-3制得的高强韧性混凝土进行抗裂性能和工作性能分析，结果如表2所示：
表2实施例1-3与对比例1-3抗裂性能和工作性能测试结果
根据《普通混凝土长期性能和耐久性能实验方法》(GBJ82-85)对实施例1-3所得混凝土试块以及对比例1-3所得混凝土试块进行混凝土冻融循环实验；根据《混凝土结构耐久性设计与施工指南》(CCES01-2004)中NEL法对实施例1-3所得混凝土试块以及对比例1-3所得混凝土试块的抗氯离子扩散系数进行测试，结果如表3所示。
表3实施例1-3与对比例1-3所得混凝土试块冻融性与抗氯离子扩散性能
编号 28d氯离子扩散系数/10<sup>-12</sup>m<sup>2</sup>/s 冻融劈裂强度/MPa 动稳定度/次·mm<sup>-1</sup>
标准 - &gt;0.4 ≥2400
实施例1 5.2 0.56 2525
实施例2 5.6 0.55 2537
实施例3 5.0 0.53 2560
对比例1 10.2 0.40 2406
对比例2 8.2 0.45 2510
对比例3 7.8 0.47 2426
结合表1、表2和表3可知，实施例1-3中所得试验试块测试的抗压强度、抗弯折性能、弯曲性能均优于对比例1-3，这是因为本发明中掺入复合纤维作为增韧材料，经过玄武岩纤维、刚纤维以及改性聚乙烯纤维的协同配合，复合纤维掺入混凝土中，形成了密集的三维乱向支撑体系，起到了牵制约束的作用，使得混凝土早期塑性收缩裂缝产生过程中遇到纤维的阻挡，裂缝的产生和发展受到一定的阻力，使得混凝土的塑性和硬化初期的抗拉强度提高。此外，纤维材料的弹性变形能力大，且与水泥基体具有很好的粘性性能，在弹性变形增大过程中也将消耗大量能量，从而有效提高混凝土的韧性，减少裂纹的产生。
本发明实施例1-3中的抗渗性能以及抗冻性能优于对比例，这是因为本发明采用的粉煤灰中球状玻璃体的含量较多，这些玻璃体表面光滑、无棱角、性能稳定，在混凝土中起润滑作用，减小了混凝土拌和物之间的摩擦阻力，能显著改善混凝土拌和料的和易性，此外，粉煤灰还可以降低水化热、降低混凝土干燥收缩率，有效提高混凝土的抗渗性。
同时发明加入偶氮二甲酰胺作为塑性膨胀剂，使得混凝土塑性阶段产生微膨胀以塑性阶段收缩，可不断填充混泥土内部间隙，与纤维增韧材料的协同作用，使得混凝土的内部结构致密，抗弯折以及抗劈裂效果好，韧性增强，动稳定性好，耐久性好。

Claims (10)

1.一种高强韧性混凝土，其特征在于，以重量份数计，包括水泥182-276份、碎石1040-1050份、砂子690-850份、硅灰30-50份、矿粉85-115份、粉煤灰54-70份、复合纤维6-11份、高效减水剂3-5份，膨胀剂0.5-1.5份、纳米二氧化硅2-6份、水174-198份。
2.根据权利要求1所述的一种高强韧性混凝土，其特征在于，所述复合纤维包括重量比为4-7:1-3：1的玄武岩纤维、改性聚乙烯纤维和钢纤维。
3.根据权利要求2所述的一种高强韧性混凝土，其特征在于，所述改性聚乙烯纤维由下述方法制备：
(1)配制溶液：配制甲基丙烯酸缩水甘油酯的甲醇溶液，单体的浓度为10%；
(2)预辐照接枝：将聚乙烯纤维洗涤烘干，在室温下、空气中进行γ射线辐照2-4小时；
(3)接枝处理：将步骤(2)中的聚乙烯纤维浸入步骤(1)中配制的溶液中，通入氮气，在70-80℃的恒温水浴反应2-3小时，得产物A；
(4)洗涤和干燥：将步骤(3)中的产物A经丙酮清洗2-3遍，然后用去离子水清洗3-4遍，在60-70℃下干燥1-2小时，即得改性聚乙烯纤维。
4.根据权利要求2所述的一种高强韧性混凝土，其特征在于，所述玄武岩纤维的长度为10-15mm，等效直径为0.3-1mm；所述钢纤维为端钩型钢纤维，其抗拉伸强度大于390MPa，其直线长度为15-50mm，等效直径为0.5-1.5mm；所述聚乙烯纤维为超高分子量聚乙烯纤维，直径20μm，密度0.97g/cm3。
5.根据权利要求1所述的一种高强韧性混凝土，其特征在于，所述矿粉为S95级高炉矿渣粉，密度为2.90g/cm3，比表面积425cm2/g，流动度101%，比活性指数7d为85%，28d为105%。
6.根据权利要求1所述的一种高强韧性混凝土，其特征在于，所述粉煤灰中球状玻璃体的含量大于70%，其粒径连续分布且粒径≤3µm，需水量比不大于95%。
7.根据权利要求1所述的一种高强韧性混凝土，其特征在于，所述砂子包括质量比为5:3的粒径为0.35-0.5mm的砂子和粒径为0.25-0.35mm的砂子，所述砂子为石英砂。
8.根据权利要求1所述的一种高强韧性混凝土，其特征在于，所述碎石的粒径分布为5-20mm连续级配，碎石的含水率小于1%。
9.根据权利要求1所述的一种高强韧性混凝土，其特征在于，所述膨胀剂为偶氮二甲酰胺塑性膨胀剂。
10.根据权利要求1所述的一种高强韧性混凝土，其特征在于，所述高效减水剂为聚羧酸减水剂。
CN201811116400.3A 2018-09-25 2018-09-25 一种高强韧性混凝土 Pending CN109095862A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811116400.3A CN109095862A (zh) 2018-09-25 2018-09-25 一种高强韧性混凝土

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811116400.3A CN109095862A (zh) 2018-09-25 2018-09-25 一种高强韧性混凝土

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109095862A true CN109095862A (zh) 2018-12-28

Family

ID=64867498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811116400.3A Pending CN109095862A (zh) 2018-09-25 2018-09-25 一种高强韧性混凝土

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109095862A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110317006A (zh) * 2019-06-28 2019-10-11 海南圣岛科技有限公司 一种建筑物施工用混凝土及其制备方法
CN110683812A (zh) * 2019-10-29 2020-01-14 上海贝恒人居建设集团南通有限公司 一种高强度的pc构件用料
CN112523443A (zh) * 2020-12-08 2021-03-19 中建西部建设建材科学研究院有限公司 一种超高性能混凝土装配式轻薄预制楼梯及其装配工艺
CN113264736A (zh) * 2021-06-22 2021-08-17 江苏绿材谷新材料科技发展有限公司 一种低收缩玄武岩纤维水泥砂浆及其制备方法
CN113307568A (zh) * 2021-06-03 2021-08-27 纪泳丞 双掺纤维混凝土配方及其制备方法
CN113480264A (zh) * 2021-07-26 2021-10-08 中建西部建设新疆有限公司 一种超长结构施工抗裂混凝土及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1273952A (zh) * 1999-05-14 2000-11-22 李福生 高性能化混凝土用改性聚合物微纤维及其生产方法
CN1908051A (zh) * 2005-08-02 2007-02-07 中国石油化工股份有限公司 一种混凝土用聚丙烯纤维专用料
CN106242429A (zh) * 2016-08-09 2016-12-21 郑州大学 一种高韧性混杂纤维增强混凝土及其制备方法
CN107098657A (zh) * 2017-06-07 2017-08-29 南京理工大学 用纳米材料增强的功能梯度水泥基复合材料及其制备方法
CN107827406A (zh) * 2017-11-27 2018-03-23 安徽太基建设有限公司 一种高性能混凝土

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1273952A (zh) * 1999-05-14 2000-11-22 李福生 高性能化混凝土用改性聚合物微纤维及其生产方法
CN1908051A (zh) * 2005-08-02 2007-02-07 中国石油化工股份有限公司 一种混凝土用聚丙烯纤维专用料
CN106242429A (zh) * 2016-08-09 2016-12-21 郑州大学 一种高韧性混杂纤维增强混凝土及其制备方法
CN107098657A (zh) * 2017-06-07 2017-08-29 南京理工大学 用纳米材料增强的功能梯度水泥基复合材料及其制备方法
CN107827406A (zh) * 2017-11-27 2018-03-23 安徽太基建设有限公司 一种高性能混凝土

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
赵怡琳: "混杂纤维对超高性能混凝土增强增韧影响的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 *
阮吉敏； 潘泳康； 周达飞: "PP固相接枝及其结晶性能的研究", 《华东理工大学学报》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110317006A (zh) * 2019-06-28 2019-10-11 海南圣岛科技有限公司 一种建筑物施工用混凝土及其制备方法
CN110683812A (zh) * 2019-10-29 2020-01-14 上海贝恒人居建设集团南通有限公司 一种高强度的pc构件用料
CN112523443A (zh) * 2020-12-08 2021-03-19 中建西部建设建材科学研究院有限公司 一种超高性能混凝土装配式轻薄预制楼梯及其装配工艺
CN113307568A (zh) * 2021-06-03 2021-08-27 纪泳丞 双掺纤维混凝土配方及其制备方法
CN113264736A (zh) * 2021-06-22 2021-08-17 江苏绿材谷新材料科技发展有限公司 一种低收缩玄武岩纤维水泥砂浆及其制备方法
CN113480264A (zh) * 2021-07-26 2021-10-08 中建西部建设新疆有限公司 一种超长结构施工抗裂混凝土及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109095862A (zh) 一种高强韧性混凝土
CN105948660B (zh) 一种高强超高韧性混凝土及其制备方法
CN106242429B (zh) 一种高韧性混杂纤维增强混凝土及其制备方法
CN106278026B (zh) 一种水泥基复合材料及其制备方法
Nodehi et al. Ultra high performance concrete (UHPC): Reactive powder concrete, slurry infiltrated fiber concrete and superabsorbent polymer concrete
CN107265966A (zh) 一种利用高细粉含量机制砂制备桥梁自密实抗裂清水混凝土
CN113149567B (zh) 一种结构用超高性能纤维增强混凝土
CN110028285A (zh) 一种提高钢桥面刚度的超高性能混凝土及其制备方法
CN110357521A (zh) 轻质高强高延性砂浆及其制备方法
CN107043236A (zh) 一种轻骨料混凝土及其制备方法
CN114656206B (zh) 一种纳米二氧化硅与玄武岩纤维协同增强的再生混凝土及其制备方法
CN107879695B (zh) 一种适用于市政工程中桥梁伸缩缝制作的混凝土
CN109160791A (zh) 一种再生细骨料高强自密实混凝土
CN105060791B (zh) 一种适于钢锚梁索塔锚固结构的c60自密实补偿收缩抗裂混凝土及其制备方法
CN113831152B (zh) 一种全固废高强透水地聚合物混凝土及其制备方法
CN110105011A (zh) 一种具有低收缩高延性的细石骨料混凝土
CN107032695A (zh) 钢纤维自密实混凝土及其制备方法、预制构件
CN108249863A (zh) 一种低收缩高韧性超高性能水泥基材料及其制备方法
CN109809778A (zh) 超早强改性pva纤维增强海砂水泥基复合材料及其制备方法
CN110218054A (zh) 一种纳米粘土改性高性能混凝土及其制备方法与应用
Shen et al. Fiber-reinforced mechanism and mechanical performance of composite fibers reinforced concrete
Patah et al. Strength Performance of Concrete Using Rice Husk Ash (RHA) as Supplementary Cementitious Material (SCM)
CN108793892A (zh) 一种防腐阻锈混凝土及其制备方法
Aeshah et al. Mechanical durability and microstructural properties of sustainable high strength mortars ıncorporated basalt fiber and copper slag: Taguchi optimization
CN108585677A (zh) 一种超高强玄武岩纤维复合混凝土及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181228