CN110372244A - 用于水泥混凝土的短切玄武岩纤维有捻纱及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于水泥混凝土的短切玄武岩纤维有捻纱及其制备方法，制备方法包括以下步骤：（a）将玄武岩纤维束进行加捻处理，得到玄武岩纤维有捻纱；（b）玄武岩纤维有捻纱浸胶，烘干；（c）将烘干后的玄武岩纤维有捻纱短切，得到短切玄武岩纤维有捻纱。通过对玄武岩纤维束进行加捻处理，提高了每根玄武岩纤维之间的作用力，再通过浸胶、烘干、短切，加入水泥混凝土搅拌后能很好地保持整体性，从而最大化保留玄武岩纤维增强水泥混凝土的能力；2、短切玄武岩纤维有捻纱呈麻花状，不再平滑，有利于增加玄武岩纤维与水泥混凝土之间的摩擦力，能更充分地发挥玄武岩纤维有捻纱的增强作用。

Description

用于水泥混凝土的短切玄武岩纤维有捻纱及其制备方法
技术领域
本发明属于混凝土增强材料技术领域，具体是用于水泥混凝土的短切玄武岩纤维有捻纱及其制备方法。
背景技术
工程早期裂缝现象是现代混凝土工程最为突出的问题之一。采用钢纤维增强水泥混凝土，可以与水泥砂浆形成三维乱象支撑网，通过“桥接”作用，分散混凝土收缩应力，传递载荷从而阻碍裂缝的产生与发展，可以显著提高水泥混凝土的抗拉强度、抗剪强度、抗弯强度、抗扭强度等性能。
然而在海洋环境中，存在着高浓度的氯离子，作为一种侵蚀介质，容易引起钢材料的腐蚀。虽然对于钢纤维混凝土来说，裂缝比普通混凝土小，但始终会有一些细小的裂缝，氯离子会慢慢沿着裂缝进入混凝土内腐蚀钢纤维，使得纤维对混凝土的增强作用减弱，影响混凝土的性能及耐久性。
相比于钢纤维，玄武岩纤维具有耐酸碱、抗腐蚀、耐久性好等显著特点，因此，玄武岩纤维是替代钢纤维用于增强水泥混凝土的优良材料。河南交通职业技术学院申请的专利——CN201811495337《用于增强水泥混凝土的短切玄武岩纤维束及其制备方法》中提到，将玄武岩纤维束浸胶切割，得到一种短切玄武岩纤维，可以有效提高水泥混凝土的强度。然而，所述专利使用的玄武岩纤维束，每根玄武岩纤维之间是相互平行的，它们之间主要是通过浸渍酚醛树脂等进行粘合的，加入水泥混凝土搅拌后部分玄武岩纤维会分散开、起毛，降低了玄武岩纤维的强度，削弱了纤维分散收缩应力的功能。另外，所述短切玄武岩纤维表面较为光滑，在一定程度上削弱了与水泥混凝土的结合，不利于发挥其分散收缩应力的作用。
发明内容
本发明针对现有技术不足，提供用于水泥混凝土的短切玄武岩纤维有捻纱及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：用于水泥混凝土的短切玄武岩纤维有捻纱的制备方法，包括以下步骤：（a）将玄武岩纤维束进行加捻处理，得到玄武岩纤维有捻纱；（b）玄武岩纤维有捻纱浸胶，烘干；（c）将烘干后的玄武岩纤维有捻纱短切，得到短切玄武岩纤维有捻纱。
上述技术方案中，优选的，在步骤（a）中，加捻处理方法为将单根玄武岩纤维束加捻，然后将多根已加捻的玄武岩纤维束再次加捻，两次加捻方向相反，且总捻度相同。通过这种加捻工艺制备的玄武岩纤维有捻纱能保持自我平衡，在浸胶过程中不会发生因捻度不平衡导致的打转打结现象。
上述技术方案中，具体的，在步骤（b）中，所述胶为改性丙烯酸乳液、聚醋酸乙烯酯乳液、酚醛乳液中的一种或多种。
上述技术方案中，具体的，在步骤（b）中，烘干温度小于等于500℃。
上述技术方案中，优选的，在步骤（c）中，短切长度为5~90mm。
一种用上述用于水泥混凝土的短切玄武岩纤维有捻纱的制备方法制得的短切玄武岩纤维有捻纱。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：1、通过对玄武岩纤维束进行加捻处理，提高了每根玄武岩纤维之间的作用力，再通过浸胶、烘干、短切，加入水泥混凝土搅拌后能很好地保持整体性，从而最大化保留玄武岩纤维增强水泥混凝土的能力；2、短切玄武岩纤维有捻纱呈麻花状，不再平滑，有利于增加玄武岩纤维与水泥混凝土之间的摩擦力，能更充分地发挥玄武岩纤维有捻纱的增强作用。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述：实施例1，按以下方法加工制得用于水泥混凝土的短切玄武岩纤维有捻纱，（a）选取单根直径为10.5μm的玄武岩纤维的纤维束，将玄武岩纤维束进行加捻处理，得到270tex的玄武岩纤维有捻纱；（b）将玄武岩纤维有捻纱在改性丙烯酸乳液中浸胶，在200℃下烘干，烘干得玄武岩纤维有捻纱直径为0.2mm；（c）将烘干后的玄武岩纤维有捻纱短切，短切长度为20mm，得到用于水泥混凝土的短切玄武岩纤维有捻纱。
实施例2，按以下方法加工制得用于水泥混凝土的短切玄武岩纤维有捻纱，（a）选取单根直径为13μm的玄武岩纤维的纤维束，将玄武岩纤维束进行加捻处理，得到528tex的玄武岩纤维有捻纱；（b）将玄武岩纤维有捻纱在改性丙烯酸乳液及酚醛乳液的混合液中浸胶，在250℃下烘干，烘干得玄武岩纤维有捻纱直径为0.5mm；（c）将烘干后的玄武岩纤维有捻纱短切，短切长度为30mm，得到用于水泥混凝土的短切玄武岩纤维有捻纱。
实施例3，按以下方法加工制得用于水泥混凝土的短切玄武岩纤维有捻纱，（a）选取单根直径为13μm的玄武岩纤维的纤维束，将玄武岩纤维束进行加捻处理，得到792tex的玄武岩纤维有捻纱；（b）将玄武岩纤维有捻纱在改性丙烯酸乳液及聚醋酸乙烯酯乳液的混合液中浸胶，在300℃下烘干，烘干得玄武岩纤维有捻纱直径为0.8mm；（c）将烘干后的玄武岩纤维有捻纱短切，短切长度为60mm，得到用于水泥混凝土的短切玄武岩纤维有捻纱。
实施例4，按以下方法加工制得用于水泥混凝土的短切玄武岩纤维有捻纱，（a）选取单根直径为13μm的玄武岩纤维的纤维束，将单根玄武岩纤维束加捻，然后将多根已加捻的玄武岩纤维束再次加捻，两次加捻方向相反，且总捻度相同，得到920tex的玄武岩纤维有捻纱；（b）将玄武岩纤维有捻纱在改性丙烯酸乳液及聚醋酸乙烯酯乳液的混合液中浸胶，在300℃下烘干，烘干得玄武岩纤维有捻纱直径为1mm；（c）将烘干后的玄武岩纤维有捻纱短切，短切长度为60mm，得到用于水泥混凝土的短切玄武岩纤维有捻纱。
实施例5，按以下方法加工制得用于水泥混凝土的短切玄武岩纤维有捻纱，（a）选取单根直径为13μm的玄武岩纤维的纤维束，将单根玄武岩纤维束加捻，然后将多根已加捻的玄武岩纤维束再次加捻，两次加捻方向相反，且总捻度相同，得到920tex的玄武岩纤维有捻纱；（b）将玄武岩纤维有捻纱在改性丙烯酸乳液及聚醋酸乙烯酯乳液的混合液中浸胶，在400℃下烘干，烘干得玄武岩纤维有捻纱直径为1mm；（c）将烘干后的玄武岩纤维有捻纱短切，短切长度为90mm，得到用于水泥混凝土的短切玄武岩纤维有捻纱。
将制得的上述短切玄武岩纤维有捻纱分别取一定量加入到水泥混凝土中搅拌均匀，传统短切玄武岩纤维取一定量加入到水泥混凝土中搅拌均匀作为对比例，短切玄武岩纤维有捻纱和短切玄武岩纤维加入水泥混凝土的量为：每立方水泥混凝土中加入3kg，将各水泥混凝土浇筑成型，成型后分别检测各水泥混凝土的强度。得到加入有短切玄武岩纤维有捻纱的水泥混凝土强度明显高于加入有传统的短切玄武岩纤维的水泥混凝土。
用于水泥混凝土的短切玄武岩纤维有捻纱的制备方法，通过对玄武岩纤维束进行加捻处理，提高了每根玄武岩纤维之间的作用力，再通过浸胶、烘干、短切，加入水泥混凝土搅拌后能很好地保持整体性，从而最大化保留玄武岩纤维增强水泥混凝土的能力；2、短切玄武岩纤维有捻纱呈麻花状，不再平滑，有利于增加玄武岩纤维与水泥混凝土之间的摩擦力，能更充分地发挥玄武岩纤维有捻纱的增强作用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.用于水泥混凝土的短切玄武岩纤维有捻纱的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（a）将玄武岩纤维束进行加捻处理，得到玄武岩纤维有捻纱；（b）玄武岩纤维有捻纱浸胶，烘干；（c）将烘干后的玄武岩纤维有捻纱短切，得到短切玄武岩纤维有捻纱。
2.如权利要求1所述的用于水泥混凝土的短切玄武岩纤维有捻纱的制备方法，其特征在于，在步骤（a）中，加捻处理方法为将单根玄武岩纤维束加捻，然后将多根已加捻的玄武岩纤维束再次加捻，两次加捻方向相反，且总捻度相同。
3.如权利要求1所述的用于水泥混凝土的短切玄武岩纤维有捻纱的制备方法，其特征在于，在步骤（b）中，所述胶为改性丙烯酸乳液、聚醋酸乙烯酯乳液、酚醛乳液中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的用于水泥混凝土的短切玄武岩纤维有捻纱的制备方法，其特征在于，在步骤（b）中，烘干温度小于等于500℃。
5.如权利要求1所述的用于水泥混凝土的短切玄武岩纤维有捻纱的制备方法，其特征在于，在步骤（c）中，短切长度为5~90mm。
6.一种如权利要求1-5任意一项所述的用于水泥混凝土的短切玄武岩纤维有捻纱的制备方法制得的短切玄武岩纤维有捻纱。
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