[发明专利]钢纤维混凝土及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种钢纤维混凝土及其制备工艺，其技术方案要点是包括如下重量份数的组分：水170~200份、水泥370~400份、改性粉煤灰40~50份、石英砂650~680份、碎石1000~1100份、纳米二氧化硅8~10份、外加剂6~12份、磷渣粉20~30份、聚丙烯腈基碳纤维1~2份和钢纤维50~55份。本申请文件中的透水混凝土的组分中加入的纳米二氧化硅能够增强钢纤维混凝土的各组分间的胶黏性能；改性聚丙烯腈基碳纤维和胶黏剂间胶黏性能优良，制成的钢纤维混凝土性能稳定。

技术领域

本发明涉及混凝土领域，特别涉及一种钢纤维混凝土及其制备工艺。

背景技术

钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入乱向分布的锻钢纤维所形成的一种新型的多相复合材料。这些乱向分布的钢纤维能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成，显著地改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性，具有较好的延性。

钢纤维对混凝土的性能改善效果主要取决于基体强度(fm)、钢纤维纤维的长径比、钢纤维纤维的体积率、纤维与基体间的粘结强度(τ)以及纤维在基体中的分布和取向(η)的影响。当钢纤维混凝土破坏时，大都是纤维被拔出而不是被拉断，因此改善钢纤维与基体间的粘结强度是改善钢纤维增强效果的主要控制因素之一。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种钢纤维混凝土，该钢纤维混凝土中钢纤维与集体间具有较高的粘接强度。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种钢纤维混凝土，包括如下重量份数的组分：水170～200份、水泥370～400份、改性粉煤灰40～50份、石英砂650～680份、碎石1000～1100份、纳米二氧化硅8～10份、外加剂6～12份、磷渣粉20～30份、聚丙烯腈基碳纤维1～2份和钢纤维50～55份。

通过上述技术方案，改性粉煤灰、纳米二氧化硅的加入能够增强混凝土各组分间的胶黏强度；磷渣粉加入混凝土组分中一方面减少了水泥用量，另一方面能降低需水量、水化热、分层、泌水现象现象，且增加了混凝土的抗渗性、后期强度增进快；加入的聚丙烯腈基碳纤维能够增强透水混凝土的结构强度和粘黏性能。

本发明进一步设置为：所述外加剂包括硫铝酸钙1～1.5份、胶结剂1～2份、聚间苯二甲酰间苯二胺1～2份、活性矾土1～1.5份、减水剂2～3份、水溶胶0.5～1份、保坍剂0.5～1份、消泡剂0.5～1份。

通过上述技术方案，硫铝酸钙可以起到膨胀剂的作用效果；胶结剂能够增强透水混凝土间的胶黏性能；活性矾土粒度均匀，表面光滑，机械强度大，吸湿性强，吸水后不胀不裂保持原状。

本发明进一步设置为：所述胶结剂包括聚酰胺树脂、无水乙醇、硅烷偶联剂、酚类促进剂和2,4-二叔丁基苯酚。

通过上述技术方案，上述组分制成的胶结剂能够具有较强的使用范围。且聚酰胺树脂配合聚丙烯腈基碳纤维使用增强了材料间的粘黏性能。

本发明进一步设置为：所述减水剂选择β-环糊精类聚羧酸减水剂或减缩型聚羧酸减水剂。

通过上述技术方案，β-环糊精类聚羧酸减水剂中含有羧基、磺酸基、聚氧乙烯基和β-环糊精，用于新拌混凝土使用时无泌水、离析现象，且混凝土的抗压强度增长比较快。

本发明进一步设置为：所述保坍剂选择选择聚羧酸系保坍剂。

通过上述技术方案，聚羧酸系保坍剂可提高混凝土拌合物的粘聚性，提高混凝土拌合物的抗离析、抗泌水性能，且使混凝土拌合物获得较好的坍落度。聚羧酸系保坍剂与聚羧酸减水剂一同配合作用，可有效克服混凝土拌合物出现的“抓底”、“板结”等现象。

本发明进一步设置为：所述消泡剂选择自乳化型聚醚改性聚硅氧烷消泡剂。