[发明专利]高强度混凝土复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑工程材料技术领域，具体是高强度混凝土复合材料及其制备方法。

背景技术

混凝土做为建筑材料已有一百多年历史，混凝土的优点是，抗压强度高，取材容易，易成型价格低廉，可与其他材料结合制成各种沉重固件，但是混凝土致命弱点为抗拉强度低，易开裂，从而降低混凝土结构的承载能力缩短使用寿命，成为各种灾难事故的隐患。

混凝土由于其性能好、价格低廉，被广泛应用在建筑设施中。然而长期的使用及风化会造成混凝土开裂，裂缝宽度较大，有害物质( 氯离子、硫酸根离子等) 可快速侵入，在沿海地区更容易受到侵蚀，严重影响了混凝土结构的安全性和长期耐久性。实验证明普通砂浆作为修补材料效果较差，与混凝土粘结力较差，修复一段时间后，会出现开裂等现象。混凝土复合材料虽然增强了材料性能，提高了粘结性，然而骨料粒径的缩小会造成基体干缩性较大，而早期收缩的变大也是造成早期裂缝的主要原因。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服上述已有的缺陷，提供一种高强度混凝土复合材料及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种高强度混凝土复合材料，包括以下重量份的组分：

水泥 100 份；

纤维 1 － 5 份；

硅灰 2 － 20 份；

粉煤灰 1 － 20 份；

复合稀土 1 － 10 份；

硅酸镁颗粒 10-200 份；

砂 140 － 200 份；

碎石 140 － 200 份；

水 30-50 份。

进一步的，所述水泥为普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥中的一种或两种混合。

进一步的，所述纤维为聚乙烯醇纤维、聚丙烯纤维、聚酯纤维和钢纤维中的一种或多种。

进一步的，所述纤维长度为4mm ～ 18mm，直径为12μm ～ 38μm，弹性模量为2500MPa ～ 30GPa。

进一步的，所述粉煤灰为高钙灰或普通灰。

进一步的，所述硅酸镁颗粒的粒径为10 ～ 15mm。

进一步的，所述砂为中细砂，粒度为150 ～ 3000μm。

进一步的，所述碎石为无风化的花岗岩经过破碎、筛分和冲洗而得，0-40.5mm 连续级配，含泥量小于1%。

根据上述所述的高强度混凝土复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）按配比称量各组分；

（2）先将砂、碎石、水泥、纤维、硅酸镁颗粒、硅灰和粉煤灰放入搅拌机，干拌25-45s ；

（3）然后加入复合稀土，再干拌15-30s ；

（4）再将水加入步骤（3）干混的混合料中，搅拌5-8min 后，即制得成所述机制砂水下抗分散混凝土。

进一步的，所述搅拌机为强制式搅拌机。

本发明的有益效果是，通过本发明的产品抗裂性能强，负载后裂缝宽度小，具有长期耐久性，而且提高了复合混凝土的相互作用，材料的性能远高于普通混凝土的基本性能，实现了混凝土主要指标的明显提高，避免了温度裂缝的产生，保证了混凝土的强度、抗冻性和抗渗性。本发明材料利于大批量施工，可以广泛应用于土木、水利、市政交通、海洋军工等领域的混凝土结构。 

具体实施方式

下面给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

实施例一：

一种高强度混凝土复合材料，包括以下重量份的组分：水泥 100 份；纤维 1份；硅灰 2份；粉煤灰 1份；复合稀土 1份；硅酸镁颗粒 10份；砂 140份；碎石 140份；水 30份；所述水泥为普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥中的一种或两种混合；所述纤维为聚乙烯醇纤维、聚丙烯纤维、聚酯纤维和钢纤维中的一种或多种；所述纤维长度为4mm，直径为12μm，弹性模量为2500MPa；所述粉煤灰为高钙灰或普通灰；所述硅酸镁颗粒的粒径为10 mm；所述砂为中细砂，粒度为150μm；所述碎石为无风化的花岗岩经过破碎、筛分和冲洗而得，40.5mm 连续级配，含泥量小于1%。

实施例二：

一种高强度混凝土复合材料，包括以下重量份的组分：水泥 100 份；