CN113480255A - 一种高强度高延性混凝土 - Google Patents

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王学振
万雨帆
荣杰
周国超
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Shandong Highway & Bridge Construction Co ltd
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    • 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
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Abstract

本发明涉及混凝土技术领域，且公开了一种高强度高延性混凝土，包括以下重量份数配比的原料：水泥40‑50份、石英沙45‑55份、粉煤灰30‑45份、矿粉35‑65份、减水剂0.5‑1.5份、钢纤维3‑9份、PVA纤维2‑5份和水30‑45份等。该高强度高延性混凝土，通过添加钢纤维，钢纤维抗拉强度高，韧性强，混凝土中掺加适量的钢纤维，其在混凝土内部呈乱向分布，形成不规则的网状结构，显著提高混凝土抗拉强度及抗折强度，并大幅度地提高其韧性和抗冲击强度，通过添加PVA纤维，PVA纤维具有弹模高、耐酸碱性能好、亲水性能高以及较高的抗拉强度，PVA纤维的掺入进一步提高了混凝土的韧性和冲击强度，PVA纤维与钢纤维的混杂纤维可以产生协同增强效应，提高了混凝土的强度和延性。

Description

一种高强度高延性混凝土
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，具体为一种高强度高延性混凝土。
背景技术
混凝土是最常用的建筑材料之一，它在世界范围内的使用量数以吨计，是钢、木材、塑料和铝用量总和的两倍，随着对混凝土研究的不断深入，混凝土的种类越来越丰富，混凝土的性能也越来越优化。
现有结构墙的浇筑材料常采用普通混凝土，由于普通混凝土具有抗拉强度低、极限延伸率小和质地脆的缺点，导致现有的结构墙容易在较大外力作用下发生剪切脆性破坏的情况，从而造成墙体结构损坏甚至墙体坍塌的问题，存在较大的安全隐患，故而提出一种高强度高延性混凝土来解决上述所提出的问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高强度高延性混凝土，具备高强度高延性等优点，解决了现有结构墙的浇筑材料常采用普通混凝土，由于普通混凝土具有抗拉强度低、极限延伸率小和质地脆的缺点，导致现有的结构墙容易在较大外力作用下发生剪切脆性破坏的情况，从而造成墙体结构损坏甚至墙体坍塌的问题，存在较大的安全隐患的问题。
(二)技术方案
为实现上述高强度高延性目的，本发明提供如下技术方案：一种高强度高延性混凝土，包括以下重量份数配比的原料：水泥40-50份、石英沙45-55份、粉煤灰30-45份、矿粉35-65份、减水剂0.5-1.5份、钢纤维3-9份、PVA纤维2-5份和水30-45份等。
优选的，所述水泥宜选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥中的任一种。
优选的，所述减水剂宜选用萘系、多羧酸系和氨基磺酸盐系中的一种。
优选的，水泥40份、石英沙45份、粉煤灰30份、矿粉35份、减水剂0.5份、钢纤维3份、PVA纤维2份和水30份等。
优选的，水泥50份、石英沙55份、粉煤灰45份、矿粉65份、减水剂1.5份、钢纤维9份、PVA纤维5份和水45份等。
优选的，包括以下重量份数配比的原料：水泥45份、石英沙50份、粉煤灰40份、矿粉45份、减水剂1份、钢纤维6份、PVA纤维4份和水40份等。
优选的，所述钢纤维为直径为0.1-0.3mm，长度为8-10mm的圆直形钢纤维，所述PVA纤维的长度为5mm-20mm。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种高强度高延性混凝土，具备以下有益效果：
1、该高强度高延性混凝土，通过添加钢纤维，钢纤维抗拉强度高，韧性强，混凝土中掺加适量的钢纤维，其在混凝土内部呈乱向分布，形成不规则的网状结构，能有效组织受力过程中混凝土微裂缝的进一步产生或发展，显著提高混凝土抗拉强度及抗折强度，有效防止荷载裂缝及非荷载裂缝的产生，并大幅度地提高其韧性和抗冲击强度，有效提高了混凝土的强度。
2、该高强度高延性混凝土，通过添加PVA纤维，PVA纤维具有弹模高、耐酸碱性能好、亲水性能高以及较高的抗拉强度，PVA纤维的掺入进一步提高了混凝土的韧性和冲击强度，PVA纤维与钢纤维的混杂纤维可以产生协同增强效应，极大的提高了混凝土的强度和延性。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：一种高强度高延性混凝土，包括以下重量份数配比的原料：水泥40份、石英沙45份、粉煤灰30份、矿粉35份、减水剂0.5份、钢纤维3份、PVA纤维2份和水30份等，水泥宜选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥中的任一种，减水剂宜选用萘系、多羧酸系和氨基磺酸盐系中的一种。
按照上述配比制得的高强度高延性混凝土具有能有效控制混凝土因塑性收缩及温度变化等因素引起的裂纹，防止及抑制裂缝的形成及发展，提高混凝土的抗弯强度、抗冲击强度及抗裂强度，有效改善混凝土的抗渗、抗冲击及抗震能力，通过PVA纤维的掺入进一步提高了混凝土的韧性和冲击强度，PVA纤维与钢纤维的混杂纤维可以产生协同增强效应，极大的提高了混凝土的强度和延性，有效防止荷载裂缝及非荷载裂缝的产生。
实施例二：一种高强度高延性混凝土，包括以下重量份数配比的原料：水泥50份、石英沙55份、粉煤灰45份、矿粉65份、减水剂1.5份、钢纤维9份、PVA纤维5份和水45份等，水泥宜选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥中的任一种，减水剂宜选用萘系、多羧酸系和氨基磺酸盐系中的一种。
按照上述配比制得的高强度高延性混凝土具有能有效控制混凝土因塑性收缩及温度变化等因素引起的裂纹，防止及抑制裂缝的形成及发展，提高混凝土的抗弯强度、抗冲击强度及抗裂强度，有效改善混凝土的抗渗、抗冲击及抗震能力，通过PVA纤维的掺入进一步提高了混凝土的韧性和冲击强度，PVA纤维与钢纤维的混杂纤维可以产生协同增强效应，极大的提高了混凝土的强度和延性，有效防止荷载裂缝及非荷载裂缝的产生。
实施例三：一种高强度高延性混凝土，包括以下重量份数配比的原料：水泥40-50份、石英沙45-55份、粉煤灰30-45份、矿粉35-65份、减水剂0.5-1.5份、钢纤维3-9份、PVA纤维2-5份和水30-45份等，水泥宜选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥中的任一种，减水剂宜选用萘系、多羧酸系和氨基磺酸盐系中的一种。
按照上述配比制得的高强度高延性混凝土具有能有效控制混凝土因塑性收缩及温度变化等因素引起的裂纹，防止及抑制裂缝的形成及发展，提高混凝土的抗弯强度、抗冲击强度及抗裂强度，有效改善混凝土的抗渗、抗冲击及抗震能力，通过PVA纤维的掺入进一步提高了混凝土的韧性和冲击强度，PVA纤维与钢纤维的混杂纤维可以产生协同增强效应，极大的提高了混凝土的强度和延性，有效防止荷载裂缝及非荷载裂缝的产生。
实施例四：一种高强度高延性混凝土，包括以下重量份数配比的原料：水泥45份、石英沙50份、粉煤灰40份、矿粉45份、减水剂1份、钢纤维6份、PVA纤维4份和水40份等，水泥宜选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥中的任一种，减水剂宜选用萘系、多羧酸系和氨基磺酸盐系中的一种。
按照上述配比制得的高强度高延性混凝土具有能有效控制混凝土因塑性收缩及温度变化等因素引起的裂纹，防止及抑制裂缝的形成及发展，提高混凝土的抗弯强度、抗冲击强度及抗裂强度，有效改善混凝土的抗渗、抗冲击及抗震能力，通过PVA纤维的掺入进一步提高了混凝土的韧性和冲击强度，PVA纤维与钢纤维的混杂纤维可以产生协同增强效应，极大的提高了混凝土的强度和延性，有效防止荷载裂缝及非荷载裂缝的产生。
本发明的有益效果是：该高强度高延性混凝土，通过添加钢纤维，钢纤维抗拉强度高，韧性强，混凝土中掺加适量的钢纤维，其在混凝土内部呈乱向分布，形成不规则的网状结构，能有效组织受力过程中混凝土微裂缝的进一步产生或发展，显著提高混凝土抗拉强度及抗折强度，有效防止荷载裂缝及非荷载裂缝的产生，并大幅度地提高其韧性和抗冲击强度，有效提高了混凝土的强度，通过添加PVA纤维，PVA纤维具有弹模高、耐酸碱性能好、亲水性能高以及较高的抗拉强度，PVA纤维的掺入进一步提高了混凝土的韧性和冲击强度，PVA纤维与钢纤维的混杂纤维可以产生协同增强效应，极大的提高了混凝土的强度和延性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种高强度高延性混凝土，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：水泥40-50份、石英沙45-55份、粉煤灰30-45份、矿粉35-65份、减水剂0.5-1.5份、钢纤维3-9份、PVA纤维2-5份和水30-45份等。
2.根据权利要求1所述的一种高强度高延性混凝土，其特征在于，所述水泥宜选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥中的任一种。
3.根据权利要求1所述的一种高强度高延性混凝土，其特征在于，所述减水剂宜选用萘系、多羧酸系或氨基磺酸盐系中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种高强度高延性混凝土，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：水泥40份、石英沙45份、粉煤灰30份、矿粉35份、减水剂0.5份、钢纤维3份、PVA纤维2份和水30份等。
5.根据权利要求1所述的一种高强度高延性混凝土，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：水泥50份、石英沙55份、粉煤灰45份、矿粉65份、减水剂1.5份、钢纤维9份、PVA纤维5份和水45份等。
6.根据权利要求1所述的一种高强度高延性混凝土，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：水泥45份、石英沙50份、粉煤灰40份、矿粉45份、减水剂1份、钢纤维6份、PVA纤维4份和水40份等。
7.根据权利要求1所述的一种高强度高延性混凝土，其特征在于，所述钢纤维为直径为0.1-0.3mm，长度为8-10mm的圆直形钢纤维，所述PVA纤维的长度为5mm-20mm。
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