TW201800361A - 混凝土強化用覆有氧化矽之複合纖維 - Google Patents

Abstract

提供用於製造混凝土強化用之複合纖維之一組成物及方法。此等複合纖維包含多條覆有氧化矽之玻璃纖維。此等氧化矽顆粒於複合纖維與混凝土基質間提供一改良界面。

Description

混凝土強化用覆有氧化矽之複合纖維

相關申請案 本申請案主張於2016年3月10日對於混凝土強化用覆有氧化矽之複合纖維而申請之美國臨時專利申請序號第62/306,219號案之優先權及利益，此案之全部揭露在此被完整併入以供參考。

揭露領域 本揭露係有關於一種用於製造混凝土強化用覆有氧化矽之複合纖維之組成物及方法，與一種使用此等纖維強化混凝土及其它建築材料之方法。

背景 諸如混凝土之建築材料可用纖維強化，以便克服會於使用諸如鋼筋及/或焊接金屬網之傳統強化元件而產生之特別問題。纖維可將韌性(即，於失效期間吸收能量之能力)引至混凝土，於直間或間接之抗拉應力下克服其固有脆性及提供裂後強度。絕大多數之傳統混凝土強化用纖維係自低或高碳含量之鋼，或諸如聚丙烯、聚乙烯醇、聚酯等之聚合物製成。但是，此等傳統纖維遭受各種限制。諸如於混合期間聚集，泵取期間阻塞、加工性降低，及難以緊密及精整之加工性問題因需要相對較高量而發生。另外，由於需要相對較高量，此等傳統纖維之成本效益通常比傳統強化元件更少。

概要 本揭露之各種例示實施例係有關於一種用於製造混凝土強化用複合纖維之組成物及方法。此處揭露之複合纖維包含覆有氧化矽之玻璃纖維。此等氧化矽顆粒於複合纖維與混凝土基質間提供一改良界面。

依據某些例示實施例，提供混凝土強化用複合纖維。此等複合纖維包含多條玻璃纖維，其中，此等玻璃纖維包括一聚合物塗層及分佈於此等玻璃纖維的表面上之多個氧化矽顆粒。

依據某些例示實施例，提供一種製造複合纖維之方法。此方法包括提供一黏性單體/寡聚物塗覆組成物，使此黏性單體/寡聚物塗覆組成物施用至多條玻璃纖維形成經塗覆之纖維，使多個氧化矽顆粒施用於經塗覆之纖維的表面上形成覆有氧化矽之纖維，及使覆有氧化矽之纖維曝置於熱能或輻射以使此單體/寡聚物塗覆組成物固化及形成複合纖維。

依據某些例示實施例，提供一種強化混凝土之方法。此方法包括提供一黏性單體/寡聚物塗覆組成物，使此黏性單體/寡聚物塗覆組成物施用至多條玻璃纖維形成多條經塗覆之纖維，使多個氧化矽顆粒施用至多條經塗覆之纖維的表面上形成覆有氧化矽之纖維，使多條覆有氧化矽之纖維曝置於熱能或輻射使此單體/寡聚物塗覆組成物固化及形成多條複合纖維，製備一混凝土組成物，及使多條複合纖維混入此混凝土組成物中。

詳細說明 用於製造混凝土強化用複合纖維之組成物及方法於此處詳細說明。此等複合纖維包含多條覆有氧化矽之玻璃纖維。此等複合纖維之此等及其它特徵，與某些許多選擇性變化及添加於以下詳細說明。

於此處使用之數值範圍係打算包括於此範圍內之每一數值及數值之子集，無論是否明確揭露。再者，此等數值範圍需被闡釋為對於有關於在此範圍內之任何數值或數值之子集的請求提供支持。例如，從1至10之揭露需被闡釋為支持從2至8，從3至7，從5至6，從1至9，從3.6至4.6，從3.5至9.9等之範圍。

除非其它特定或清楚意指與提及之上下文相反，所有提及本揭露之單數特徵或限制應包括相對應之複數特徵或限制，且反之亦然。

混凝土強化用之例示複合纖維係揭露於PCT/US2014/053655，此案在此被完整併入以供參考。依據此揭露之複合纖維可包括此申請案及/或先前PCT申請案揭露之特徵的任何組合或次組合。

除非其它特定，術語“纖維”於此處使用時係指一或多個單絲之集合。

除非其它特定，術語“聚合物塗層”於此處使用係指藉由此處所述或其它建議之固化方法之一者硬化之單體及/或寡聚物的一混合物。

除非其它特定，術語“浸漬”於此處使用時係意指部份或完全浸漬。

除非其它特定，術語“輻射固化”係指藉由輻射之助，較佳係於一適合催化劑存在中，聚合之單體及/或寡聚物。

除非其它特定，術語“紫外線固化”於此處使用係指於紫外線輻射存在中聚合單體及/或寡聚物。

術語"聚合物"於此處使用時包括術語"共聚物”，且除非其它特定，術語"共聚物"係指自任何二種或更多種不同單體製造之聚合物，包括，例如，三元共聚物、五元共聚物、聚合反應後官能化使得二或更多種不同官能基團存在於產物共聚物中之均聚物、段共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物，及此等之任何混合物或組合物。術語“(共)聚合物”於此處使用時意指均聚物或共聚物。

除非其它特定，術語“複合纖維”於此處使用係指以單體及/或寡聚物之混合物塗覆，及以適合固化方法處理而自單體及/或寡聚物之混合物形成一聚合物塗層之一或更多纖維之集合。

除非其它特定，術語“等化直徑”於此處使用時意指於EN14889標準中定義之直徑。

除非其它特定，術語“混凝土”於此處使用時意指含有埋入基質(水泥或結合劑)內之聚集物的任何種類之建築材料，此基質填充聚集物顆粒間之空間且使其等膠黏在一起，例如，以波特蘭水泥(Portland Cement)為主之混凝土、礦物灰泥，或柏油。

此處揭露以混凝土強化用氧化矽顆粒塗覆之經固化的複合纖維。此處揭露之例示複合纖維可使用任何適合種類之纖維製造，諸如，玻璃纖維。液體或其它黏性之單體或寡聚物塗覆組成物可被製備及施用於玻璃纖維表面。然後，纖維表面進一步以諸如氧化矽顆粒之顆粒塗覆。然後，經塗覆之纖維可曝置於熱能或輻射，諸如，紫外線輻射，此使塗覆組成物固化形成複合纖維。

依據各種例示實施例，複合纖維被提供用於強化混凝土。複合纖維的長度可為適於強化混凝土之任何長度，諸如從約10 mm至約80 mm，從約20 mm至約60 mm，或從約30 mm至約50 mm之長度。複合纖維之等化直徑可為從約0.3 mm至約2 mm，或從約0.5 mm至約1.3 mm。於某些例示實施例，藉由顯微鏡或SEM測量時，經固化之複合纖維具有20 µm與200 µm間之表面粗糙度。

於某些例示實施例，起始未經塗覆之纖維係無機纖維，諸如，玻璃纖維。非除它性之例示玻璃纖維包括A-型玻璃纖維、C-型玻璃纖維、G-型玻璃纖維、E-型玻璃纖維、S-型玻璃纖維、玄武岩纖維、E-CR-型玻璃纖維(例如，可購自Owens Corning之Advantex®玻璃纖維)、R-型玻璃纖維、生物可溶性玻璃纖維、耐鹼性玻璃，或此等之組合，此等之所有者可適於作為強化纖維。於某些例示實施例，諸如可得自Owens Corning之Cem-FIL®的耐鹼性(“AR”)玻璃纖維係適於作為強化纖維。

形成玻璃纖維之長絲的直徑可從約10微米至約27微米，或從約13微米至約20微米改變。纖維的德士數(tex)(線性質量，g/km)可為從約136德士至約4800德士。於某些例示實施例，德士數係於約400德士至約1200德士之範圍。

於某些例示實施例，此處揭露之玻璃纖維係以一單體及/或寡聚物塗覆物浸漬，此於固化後導致一聚合物塗層。此聚合物塗層可為一經熱或輻射固化之塗層，諸如，一經紅外線固化之塗層或一經紫外線固化之塗層。廣泛範圍之輻射可被使用，即，從紫外線至可見光或高能量電子束。紫外線可固化之單體、寡聚物，及聚合物係此項技藝已知。特別適合之紫外線可固化之單體、寡聚物，及聚合物包括以具有或不具有脂族、環脂族或芳香族主鏈之聚胺甲酸酯、環氧化物、聚酯、聚醚結構為主之丙烯酸酯類、甲基丙烯酸酯類、乙烯醚，及乙烯衍生物，及以此等結構為主之共聚物。於某些例示實施例，此聚合物塗層結構包括單獨或呈與環氧化物或聚醚衍生物之混合物的以芳香族維構為主之聚胺甲酸酯類。於某些例示實施例，此聚合物塗屎係以環氧丙烯酸酯為主，而於其它例示實施例，此聚合物塗層主要係自聚胺甲酸酯丙烯酸酯獲得。

除了聚合物塗層以外，此處揭露之玻璃纖維的表面係進一步以可不受限地包括氧化矽、砂、氧化鋁、氧化鋯等之顆粒塗覆。於某些例示實施例，玻璃纖維係進一步以氧化矽顆粒塗覆。此等顆粒的尺寸可依所欲最終產物特徵改變。於某些例示實施例，氧化矽顆粒具有約5微米至約150微米之直徑。於某些例示實施例，氧化矽顆粒具有從約20微米至約40微米，或約20微米之直徑。於某些例示實施例，此等氧化矽顆粒具有大於100微米之直徑。

用於製造覆有氧化矽之複合纖維之一例示方法係顯示於圖1。此方法一般包括以一單體/寡聚物塗覆物浸漬玻璃紗束，以諸如氧化矽顆粒之顆粒進一步塗覆玻璃纖維之表面，及使用標準紫外線固化使複合纖維固化。此方法係於以下更詳細地說明。

依據圖1所示之例示方法，一纖維玻璃紗束2通過含有單體/寡聚物組成物之一浴6，以使纖維玻璃紗束以可固化單體/寡聚物塗覆物浸漬或以其它方式塗覆。依據各種例示實施例，長絲表面之至少50%係以一單體/寡聚物塗覆物浸漬。於某些例示實施例，長絲之表面的最高達95%係以單體/寡聚物塗覆物浸漬。於某些例示實施例，長絲之表面的最高達100%係以單體/寡聚物塗覆物浸漬。於某些例示實施例，單體/寡聚物塗覆物係於從約20°C至約80°C之溫度施用。對高高黏性塗覆物(於25°C超過500 mPas)，塗覆物係於60°C與80°C間之溫度施用，以使黏度範圍降至低於200 mPas且改良浸漬速度及品質。一般，為增進浸漬速度及均勻性，塗覆物黏度於浸漬步驟期間係藉由溫度監測維持低於200 mPas。聚合物塗覆物可包含最終複合纖維之從約5重量%至約50重量%。於某些例示實施例，聚合物塗覆物係複合纖維之從約10重量%至約30重量%。

於通過塗覆物浴6之前，纖維玻璃紗束2可選擇性地通過一或多個滾筒4或通過凹槽、一梳齒、桿、磁性或機械式止動器等，以控制張力及幫助纖維玻璃紗束2以最小纏結及/或捲繞導入塗覆物浴6內。需瞭解各種適合結構、裝置及物件可被用於控制張力及使纖維玻璃紗束2導入塗覆物浴6內，且本揭露不限於如圖1所例示般使用滾筒4。

依據某些例示實施例，過量塗覆物可經由各種手段自經塗覆之纖維玻璃移除，此等手段包括，例如，使經塗覆之纖維玻璃通過一或多個成形模具8，諸如，一線成形模具。此等成形模具8可呈錐形以使過量塗覆物自經塗覆之纖維玻璃逐漸移除，及達成一特別塗層量。於某些例示實施例，模具8可具有一特別直徑及/或特別形狀，使得經塗覆之纖維玻璃離開具有最終模具之適當直徑及形狀之成形模具。於一例示實施例，經塗覆之纖維玻璃上的塗覆物量係藉由一系列經校正之模具控制。例如，五個具有變化直徑之模具可使經塗覆之纖維玻璃的直徑從1.1 mm向下調整至0.7 mm(即，一個1.1 mm模具，二個0.9 mm模具，及二個0.7 mm模具)。

依據圖1所示之例示實施例，經塗覆之纖維玻璃通過一流體化床10使顆粒黏著於經塗覆之纖維玻璃的表面。於某些例示實施例，此流體化床可包含一氣流式流體化床或一振動式流體化床。懸浮顆粒圍繞通過流體化床的經塗覆之纖維玻璃。此等顆粒係藉由經塗覆之纖維玻璃的外表面上之黏性單體/寡聚物塗層黏著。於例示之實驗室條件，此浴之長度係約20公分，且至少約1公分之氧化矽顆粒懸浮於流動玻璃纖維頂部上，以確保固定氧化矽顆粒黏著。多個浴可依需要串聯式採用，可能具有不同種類之顆粒。於某些例示實施例，氧化矽顆粒覆蓋複合纖維之表面的從約5%至約85%，或從約10%至約60%。

依據圖1所示之例示實施例，覆有氧化矽之複合纖維其後被處理，諸如，藉由曝置於輻射，以使塗層固化。輻射源12可為任何適合輻射源，諸如，一紫外燈、LED燈、可見光，或電子束(EB)輻射。於某些例示實施例，使用多個步外線燈固化此塗層。於其它例示實施例，覆有氧化矽之複合纖維可曝置於熱能以固化此塗層。

雖然氧化矽顆粒於上係以聚合物塗層後之一第二表面塗層作描述，但此處揭露之一般本發明概念不限於此實施例。於某些例示實施例，氧化矽顆粒可混入單體/寡聚物塗覆物內，且玻璃纖維可以此混合式氧化矽顆粒單體/寡聚物塗覆物浸漬或其它方式塗覆。

於某些例示實施例，於固化步驟12後，覆有氧化矽之複合纖維可被捲繞。捲繞器14可為單一捲繞器，或可包括結合使用之多個捲繞器。捲繞器14可包含一般於此項技藝使用之任何捲繞器，諸如，建置於一橡膠囊袋上之一內拉式捲繞器，或建置於一硬紙板芯部上之一外拉式捲繞器。於某些例示實施例，覆有氧化矽之複合纖維可以從約5 m/min至約250 m/min之速度捲繞，產生具有最高達約1公尺外直徑之一捲裝物。

另外，覆有氧化矽之複合纖維可直接供給至一切段機16以，以供形成多個切段複合股材。切段機16可包含任何傳統切割裝置，諸如，一刀片式刀具頭，其含有嵌入位於相對應一合意切段股材長度之位置處之卡槽內之剃刀片。切段複合股材可具有用於一特別應用之任何合意長度，諸如，從約20 mm至約 50mm，或從約35 mm至約40 mm。

於某些例示實施例，覆有氧化矽之複合纖維係先以一捲繞器14捲繞，然後，於其後退繞以便供給至切段機16內。

於某些例示實施例，此處揭露之切段複合股材可用以強化混凝土。經強化之混凝土可藉由製備一混凝土(例如，使用一傳統形成混凝土之方法)，其後使切段複合股材混入混凝土內，藉此形成一經複合纖維強化之混凝土而形成。於某些例示實施例，經強化之混凝土中的覆有氧化矽之複合纖維的量係每立方公尺之混凝土為從約2公斤至約75公斤之複合纖維，或每立方公尺之混凝土為從約5公斤至約25公斤之複合纖維。於某些例示實施例，經強化之混凝土中的覆有氧化矽之複合纖維的量係每立方公尺之混凝土為從約7.5公斤至約12.5公斤之複合纖維。

於某些例示實施例，此處揭露之覆有氧化矽之複合纖維係提供用以強化噴射混凝土，即，以高速及高壓對著一壁噴射之混凝土。作為傳統混凝土之強化物的現存複合纖維當用於噴射混凝土應用時會展現不合意之“反彈作用”。現存複合纖維之纖維長度(從約2.5公分至約4公分)會助於混凝土於被噴射時自壁反彈之此作用。

此反彈作用造成傳統複合纖維於噴射混凝土應用提供之混凝土強化度降低。此係因為於噴射混凝土噴射期間，強化纖維以高速度(每秒數公尺)碰撞此壁。傳統複合纖維係相當具撓曲性，且特別地，於其等碰撞此壁時作為“彈簧”。因為傳統纖維之表面平滑，反射作用使纖維自混凝土抽出。因此作用喪失之纖維量係依噴射速度而定，但會最高達60%。

相反地，此處揭露之覆有氧化矽之複合纖維提供一表面，其使複合纖維固定於噴射水泥中，及避免或減少不合意之反彈作用。為克服傳統應用中之反彈作用，一增加量之複合纖維需被使用，以於強化混凝土中達成合意機械性質。但是，藉由塗覆此處揭露之複合纖維的氧化矽顆粒所提供之表面粗糙性克服或者是降低此反彈作用，且達成合意機械性質，而無需大量增加使用之複合纖維的數量。

除於克服新拌水泥中之“反彈作用”的反良以外，此處揭露之複合纖維上的氧化矽顆粒塗層於水泥乾燥後改良混凝土基質與複合纖維間之黏著性。於某些例示實施例，氧化矽塗層係以未以氧化矽顆粒塗覆之其它相同複合纖維者之至少2至3倍改良混凝土基質與複合纖維間之黏著性。

此處所述複合纖維之其它優點包括混合程序期間之高分散速度，於混凝土物料中易達成均勻纖維分佈，降低混合及泵取系統之磨耗，填充構元件時較少之泵取管線阻塞及堵塞危險性，及與傳統強化物結合使用時較少之蜂巢及因而的耐用性問題危險性。例如，鋼纖維係製成於每一端具有一“鉤部”的形狀，以於水泥或混凝土中提供一機械性固定。此會產生可被描述為“海膽”狀聚集物的問題，此會誘發泵破裂及強化混凝土不均勻。以此處揭露之以氧化矽塗覆的纖維玻璃，可達成相似機械性質，而無傳統系統之上述缺點。

於某些例示實施例，複合纖維係耐腐蝕，因此於露出混凝土表面之情況不會發展出腐蝕污斑。另外，複合纖維使硬化混凝土比傳統鋼纖維更易回收。

一般發明概念已於上概括地及相關於各種特別例示實施例作說明。雖然一般發明概念以被認為係例示說明之實施例作闡述，但廣泛之各種變體對於熟習此項技藝者由閱讀此揭露會變明顯。一般發明概念並不受限，除非此等例子於特別請求項中呈現。另外，下列範例係用以更佳例示說明本發明，但非限制一般發明概念。 範例

下列範例說明作為混凝土強化用之本揭露的覆有氧化矽之複合纖維的各種例示實施例之性能。 範例1

圖2及3係例示覆有氧化矽之複合纖維的影像。依據此處揭露之例示方法，圖2之複合纖維係自以環氧丙烯酸酯浸漬之玻璃紗束形成。圖3之複合纖維係自以聚胺甲酸酯丙烯酸酯浸漬之玻璃紗束浸漬形成。

複合纖維係以可得自Owens Corning之Cemfil^® 玻璃纖維製備。例示之AR玻璃纖維係640德士，19 µm，具有以環氧化物為主之上漿。圖2及3二者之經塗覆的纖維係使用一系列校正模具(1.1 mm，然後0.9 mm，然後第二0.9 mm，及最後0.7 mm)調整至0.7 mm之等化直徑。氧化矽顆粒係使用一氣流式流體化床沈積於玻璃纖維之濕表面上。其後，複合纖維使用紫外線輻射固化。

圖2顯示於複合桿材表面上相等之高負載分佈的氧化矽顆粒。與圖2相比，圖3顯相等分佈但具較低量之氧化矽顆粒。 範例2

例示複合纖維之黏著行為係於新拌水泥上使用拉出測試(Pull Out Test)測量。為進行拉出測試(新拌水泥)，1L之新拌水泥的複合纖維強化樣品係對每一調配物製備，具有80 MPa之水泥抗性Rc。製備一22公分桿材，且此桿材之15公分垂直插入每一樣品內。其後，此等樣品係藉由於水泥熟化10分鐘使得水泥樣品穩定但未固化後抽出桿材而評估抽出強度。桿材係以60 mm/mn之速度抽出，且觀察到之抽出強度係綜述於以下之表1中。 表1：藉由拉出測試評估之抽出強度

*每一比較樣品及範例樣品的五個樣本被評估，且平均值於表1中報導。

拉出測試之結果顯示與無氧化矽顆粒之產品(HDF 100)相比，複合纖維與新拌水泥之黏著性(於最大強度及抽出期間)對於具有氧化矽顆粒之範例產品(HDF 101)係明顯較高。與水泥之此增加黏著性導致強化混凝土噴射期間較低纖維損失。 範例3

以下之表2列示各種例示複合纖維組成物及形成性質。三例示水泥批式物被評估判定於水泥硬化後改良表面粗糙性對於機械性質之功效。

如以下數據所示，覆有氧化矽之複合纖維強化的混凝土於硬化後之機械性質驚人地高於未以氧化矽塗覆之比較樣品。 表2：例示複合纖維組成物

表2之樣品36及42於21天進一步評估。表3顯示混凝土固化時增加之對纖維與混凝土之結合的正面衝擊。 表3：7天及21天後之黏著性

範例4

為了確認於範例3觀察到之較強結合，二混凝土批式物(依據EN 206之C30-37)係與10公斤之此處揭露的複合纖維或與10公斤之具有平滑表面之傳統玻璃纖維混合。於23°C及90%濕度固化28天後，樣本係依據EN標準14651三點式彎曲。

表4顯示藉由上述拉出測試測量時之覆有氧化矽之複合纖維的改良性能。 表4：28天後之黏著性

範例5

於第五試驗，二複合纖維強化混凝土批式物依據此處揭露之方法製備，且與一傳統未經塗覆之複合纖維強化混凝土批式物作比較。複合纖維具有40 mm之長度，70之徑長比，且係以10 kg/m3之於混凝土中之纖維調配(C30-37)，具有S4稠度。具有10公分x 10公分x 40公分之尺寸的樣品束被製備且依據EN 14651標準評估撓曲抗拉強度。樣品於23°C及90%濕度評估前被固化7天。圖4-6顯示每一束之撓曲抗拉強度結果。同時，三個另外的10x10x10公分樣本被鑄製且依據EN12390測試抗壓強度。

EN 14651撓曲強度數據被用於評估平均殘餘強度(ARS)。ARS係於0.4、1.2、2.0及2.8 mm之破裂寬度開口(個別稱為CMOD1、CMOD2、CMOD3、CMOD4)之個別強度的平均值。ARS值顯示於一樣品破裂後觀察到之殘餘強度，即，自基質拉出嵌入玻璃纖維所需之殘餘“板緊”強度。ARS值可應用於評估產業應用，例如，於一材料於地震期間之行為。如表5所示，與一傳統未經氧化矽塗覆之複合纖維相比，每一例示批式物顯示改良之平均殘餘強度(以MPa測量)。 表5：平均殘餘強度

於本發明之說明及所附申請專利範圍中使用時，單數形式“一種”、“一”，及“該”係打算亦包括複數形式，除非上下文明確作其它指示。就術語“包括”於說明書或請求專利範圍中使用來說，係打算以相似於術語“包含”於作為一請求項中之一轉承字使用時被闡釋般之方式而包括。再者，就術語“或”被使用來說(例如，A或B)，係打算意指“A或B或二者”。當申請人挜打算指示“僅A或B但非二者”，則術語“僅A或B但非二者”會被使用。因此，於此處使用術語“或”係包括，且非排它性使用。再者，就術語“內”或“之內”於說明書或申請專利範圍中使用來說，係打算另外意指“上”或“之上”。再者，就術語“連接”於說明書或申請專利範圍中使用來說，係打算不僅意指“直接連接”，而且亦意指“間接連接”，諸如，經由另一組件或多個組件連接。

除非於此處作其它指示，所有次實施例及選擇性實施例係此處所述之所有實施例之個別的次實施例及選擇性實施例。雖然本申請案已藉由其實施例之說明作例示，且雖然實施例巳相當詳細地說明，但申請人並不打算將所附申請專利範圍之範圍約束或以任何方式限制於此細節。另外之優點及修改對熟習此項技藝者係輕易顯現。因此，本申請案以其更廣方面係不限於所示及所述之特別細節、代表性裝設，及例示範例。因此，在不偏離申請人此處之概括揭露的精神或範圍下可對此等細節作改變。

2‧‧‧纖維玻璃紗束
4‧‧‧滾筒
6‧‧‧浴
8‧‧‧成形模具
10‧‧‧流體化床
12‧‧‧輻射源
14‧‧‧捲繞器

發明概念之優點於考量下列詳細說明時會變明顯，特別是當與所附圖式結合時，其中：

圖1係依據此處揭露之一例示實施例的一製造複合纖維之方法的圖。

圖2係依據此處揭露之方法的包含以環氧丙烯酸酯浸漬之玻璃紗束的一例示複合纖維之影像。

圖3係依據此處揭露之方法的包含以聚胺甲酸酯丙烯酸酯浸漬之玻璃紗束的一例示複合纖維之影像。

圖4係顯示無氧化矽塗層之比較複合物強化水泥樣品的撓曲抗拉強度之圖。

圖5係顯示包括一細微氧化矽顆粒塗層之依據本發明的複合物強化水泥樣品之撓曲抗拉強度的圖。

圖6係顯示包括一粗糙氧化矽顆粒塗層之依據本發明的複合物強化水泥樣品之撓曲抗拉強度的圖。

Claims (15)

1. 一種混凝土強化用複合纖維，該複合纖維包含： 多條玻璃纖維，其中，該等多條玻璃纖維包括一單體/寡聚物塗層而形成經塗覆之纖維；及 多個氧化矽顆粒，其等係分佈於該經塗覆之纖維的表面上。
2. 如請求項1之複合纖維，其中，該單體/寡聚物塗覆物係可藉由熱能或紫外輻射固化。
3. 如請求項1之複合纖維，其中，該等玻璃纖維係耐鹼性玻璃纖維。
4. 如請求項1之複合纖維，其中，該單體/寡聚物塗覆物包含環氧丙烯酸酯。
5. 如請求項1之複合纖維，其中，該複合纖維具有從20 mm至60 mm之長度。
6. 如請求項1之複合纖維，其中，該複合纖維具有20 µm與200 µm間之表面粗糙度。
7. 如請求項1之複合纖維，其中，該等多個氧化矽顆粒係分佈於該經塗覆之纖維的該表面之約5%與約85%之間上。
8. 一種製造複合纖維之方法，該方法包含： 提供一黏性單體/寡聚物塗覆組成物； 使該黏性單體/寡聚物塗覆組成物施用於多條玻璃纖維而形成經塗覆之纖維； 使多個氧化矽顆粒施用於該等經塗覆之纖維的表面上形成覆有氧化矽之纖維，及 使該等覆有氧化矽之纖維曝置於熱能或輻射以使該單體/寡聚物塗覆組成物固化及形成該複合纖維。
9. 如請求項8之方法，其中，該等覆有氧化矽之纖維係藉由紫外輻射固化。
10. 一種強化混凝土之方法，該方法包含： 提供一黏性單體/寡聚物塗覆組成物； 使該黏性單體/寡聚物塗覆組成物施用至多條玻璃纖維形成多條經塗覆之纖維； 使多個氧化矽顆粒施用至該等多條經塗覆之纖維的表面上形成覆有氧化矽之纖維； 製備一混凝土組成物，及 使該等覆有氧化矽之纖維混入該混凝土組成物中。
11. 如請求項10之方法，進一步包含使該等多條覆有氧化矽之纖維曝置於熱能或輻射之步驟。
12. 如請求項11之方法，其包含使該等多條覆有氧化矽之纖維曝置於紫外輻射。
13. 如請求項11之方法，其進一步包含使該單體/寡聚物塗覆組成物固化形成多條複合纖維之步驟。
14. 如請求項10之方法，其中，該強化混凝土包含噴射混凝土。
15. 如請求項13之方法，其中，該等複合纖維具有從20 mm至60 mm之長度。