[发明专利]一种碳纤维复合混凝土及其制备方法

权利要求书

1.一种碳纤维复合混凝土，其特征在于，所述复合混凝土的质量份组成如下：硅酸盐水泥5-10份、天然细河砂10-20份、碎石15-30份、硅灰3-6份、粉煤灰1-2份、减水剂3.5-7份，所述天然细河砂的最大粒径小于3mm，所述碎石的最大粒径小于8mm；所述复合混凝土中还添加有短切碳纤维、钢纤维和棒状X型聚丙烯纤维，所述短切碳纤维的用量为混凝土总体积的0.8-2.1％，钢纤维的用量为混凝土总体积的0.2-0.5％，所述棒状X型聚丙烯纤维的用量为混凝土总体积的0.1-0.3％，所述碳纤维复合混凝土中水料比为0.6-0.7；

所述减水剂的质量份组成如下：β-萘磺酸盐甲醛缩合物15-25份、羟丙基甲基纤维素8-12份、烯丙醇聚氧乙烯醚5-8份、丙烯酸聚乙二醇酯3-5份、聚二甲基硅氧烷3-5份、肌醇六磷酸酯1.2-1.8份、茶皂素1.2-2.8份；

所述短切碳纤维采用PAN基碳纤维和沥青基碳纤维的混合物，其质量比为1:1.2-1.3；

所述钢纤维为多锚点的弓形钢纤维；

制备碳纤维复合混凝土的方法，包括以下步骤：

(1)将短切碳纤维、钢纤维和棒状X型聚丙烯纤维与硅灰、粉煤灰混合搅拌均匀后加入硅酸盐水泥中，混合搅拌均匀的到混合物；

(2)将天然细河砂、碎石与步骤(1)中得到的混合物加入搅拌机中进行干拌，然后加入减水剂和水，搅拌混合均匀 得到碳纤维复合混凝土。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合混凝土，其特征在于，所述短切碳纤维的性能指标如下：纤维直径6.8μm，拉伸强度3900MPa，拉伸模量238GPa，伸长率1.72％，密度1.79g/cm³。

3.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合混凝土，其特征在于，所述减水剂的质量份组成如下：β-萘磺酸盐甲醛缩合物20份、羟丙基甲基纤维素10份、烯丙醇聚氧乙烯醚7份、丙烯酸聚乙二醇酯4份、聚二甲基硅氧烷4份、肌醇六磷酸酯1.5份、茶皂素2份。

4.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合混凝土，其特征在于：所述复合混凝土中短切碳纤维、钢纤维和棒状X型聚丙烯纤维三者的合计添加量为混凝土总体积的1.2％。

5.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合混凝土，其特征在于，所述复合混凝土的质量份组成如下：硅酸盐水泥8份、天然细河砂15份、碎石28份、硅灰5份、粉煤灰1.5份、减水剂5份，所述天然细河砂的最大粒径小于3mm，所述碎石的最大粒径小于8mm；所述复合混凝土中还添加有短切碳纤维、钢纤维和棒状X型聚丙烯纤维，所述短切碳纤维的用量为混凝土总体积的0.8％，钢纤维的用量为混凝土总体积的0.3％，所述棒状X型聚丙烯纤维的用量为混凝土总体积的0.1％，所述碳纤维复合混凝土中水料比为0.65。