[发明专利]一种掺入混杂POMF/SF的超高性能混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种掺入混杂POMF/SF的超高性能混凝土及其制备方法，属于建筑材料技术领域。所述掺入混杂POMF/SF的超高性能混凝土由包含以下组分的原料制备而成：水泥809kg/m³、石英砂1079kg/m³、硅灰270kg/m³、水177kg/m³、减水剂21.6kg/m³、钢纤维(SF)0～236kg/m³、共聚甲醛纤维(POMF)0～43kg/m³各组分按照一定顺序混合搅拌均匀形成混杂纤维超高性能混凝土。本发明通过发挥钢纤维和聚甲醛纤维的混杂效应，在多尺度上起增强作用，合理调控两种纤维掺量比例，使材料流动性比同体积掺量的单掺纤维超高性能混凝土有所提高，同时也在一定程度上提高了混凝土的抗压强度及其弹性模量。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种掺入混杂POMF/SF的超高性能混凝土及其制备方法。

背景技术

混凝土是国家建设的基础，更是到了建设的核心材料，然而，混凝土受材料本身性质的影响，目前混凝土普遍存在着脆性大，容易开裂，早期强度低等缺点，影响结构的安全性。而纤维混凝土则是以混凝土为基体，掺入其他纤维所制成的水泥基混合材料。在混凝土中掺入纤维能够改善其抗拉、抗折、抗冲击、耐磨等性能，其中高弹性模量高强度纤维能够提高混凝土的强度，低弹性模量低强度纤维能够减少和抑制混凝土开裂。同时掺入两种纤维可以让具有不同优异特性的纤维协同工作，在不同的受力气阶段发挥其效应来增强混凝土的力学性能。目前较多研究的是单掺入一种纤维，较热门的是掺入钢纤维(SF)，SF的掺入虽能提高混凝土的韧性，但其易团聚成块，导致混凝土的流动性降低，且纤维分布不均匀，孔隙率增加，会降低混凝土的力学性能，此外，目前单一纤维材料已无法满足混凝土多种性能提升的需求。

为解决上述问题，目前有采用混杂掺入聚乙烯醇纤维(PVAF)，然而PVAF不仅价格高昂，且水解性较差，潮湿环境下容易水解而失去强度与韧性。亦有采用混杂掺入聚丙烯纤维(PPF)，而PPF由于抗化学性以及耐磨性比较差，使用范围得到了限制。而共聚甲醛纤维(POMF)由于其主链中具有较强的-C-O-结构，保持了化学成分稳定的特点和力学性能的优异，且POMF能与水泥形成较强的界面。然而目前尚未研究混杂掺入POMF、SF对混凝土的力学性能的影响，也未探讨POMF和SF的较优混杂比例。因此，有必要综合考虑力学性能和流动性等多方面情况，进一步开发关于混杂POMF/SF超高性能混凝土及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种掺入混杂POMF/SF的超高性能混凝土及其制备方法，以解决现有技术中混凝土抗拉强度低，韧性差，易开裂，早期强度低的问题。

为实现上述目的，本发明是由以下技术方案实现：

本发明提供了一种掺入混杂POMF/SF的超高性能混凝土，以单位体积质量计，由包含以下原料制备而成：

水泥809kg/m³；石英砂1079kg/m³；硅灰270kg/m³；水177kg/m³；减水剂21.6kg/m³；钢纤维(SF)0～236kg/m³；共聚甲醛纤维(POMF)0～43kg/m³。

优选的，在上述一种掺入混杂POMF/SF的超高性能混凝土中，所述的钢纤维(SF)长度为13mm，直径为0.2mm，密度为7.85g/cm3，抗拉强度为2600MPa，弹性模量为200GPa，共聚甲醛纤维(POMF)长度为12mm，直径为0.1mm，密度为1.41g/cm3，抗拉强度为686MPa，弹性模量为7.5GPa。

优选的，在上述一种掺入混杂POMF/SF的超高性能混凝土中，所述的石英砂粒径20-４0和70-140目的各占一半。