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一种高韧高粘结性C80强度的纤维混凝土及其制备方法

摘要

本发明公开了一种高韧高粘结性C80强度的纤维混凝土及其制备方法,混凝土配合比包括:水泥:河砂:碎石:粉煤灰:秸秆灰:硅灰:纳米硅:水:减水剂:激发剂:消泡剂:减缩剂:苎麻纤维:玄武岩纤维:CaCO3晶须=360‑370:725:1007:100‑110:55‑65:17‑19:2.5‑4:150‑155:8.5‑9.5:12.5‑13.5:1.8‑2.1:7.8‑8.2:4.9‑5.2:8.1‑8.3:17.4‑17.6。通过分层搅拌法,将各材料间隔拌合均匀,出料、成型、养护。本发明混凝土的抗压、抗折、劈拉强度及韧性、耐久性能等能有效提高,并增强混凝土与型钢之间的粘结强度和协同变形能力。

著录项

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料领域,是一种掺苎麻纤维、玄武岩纤维、CaCO

背景技术

在结构设计中,考虑到使用功能、构件刚度与施工方便的需求,通常需针对不同受力情况采用不同标号混凝土,以满足构件受荷时所需的抗压、抗弯、抗劈拉强度,以及保证混凝土与钢材协同工作的粘结强度。不同标号的混凝土材料弹性模量不同,变形性能不同,故强度指标过大或过小,都会造成构件受力时钢与混凝土的变形不协调,从而造成两种材料无法完全协同工作或某一材料无法充分发挥力学性能,导致材料浪费。普通混凝土与高性能混凝土材料抗裂性能差、脆性大并且随着混凝土强度等级提高,脆性特征愈发明显,而在高应力或复杂应力状态下,往往又需要使用特定高强度等级的混凝土,如在高层、超高层结构中的中部不同楼层或部位的构件以及不同转换层中,考虑承载力、刚度需求及经济效益、设计需求等,有时需特定使用C80强度等级的混凝土,此时,混凝土的脆性特征将会降低构件与结构的抗震承载能力,乃至影响其安全可靠性。同时,随着钢材力学性能的逐步提高,普通混凝土的韧性、变形性能和粘结性能已难以满足混凝土与型钢之间的协同作用。

硅灰具有优异的颗粒尺寸和火山灰活性,是一种制备高性能混凝土的重要矿物掺合料,但其在我国的年产量较低,仅有3000t-4000t,只能满足部分高性能混凝土的需求,限制了其大量使用。而我国作为农业大国,每年秸秆产量在7亿t以上,位居世界首位。目前,只有小部分秸秆用于生物质能电厂发电,而大部分的秸秆仍被自然堆放或露天焚烧,造成资源浪费与环境污染。电厂发电产生的秸秆灰,如果不妥善开发利用,则会造成环境的二次污染。随着科技进步发现,玉米秸秆在适当的条件下进行焚烧而制备的秸秆灰中,含有85%左右的非晶态SiO

混凝土及水泥基复合材料通常通过加入纤维改善其韧性,现有钢纤维与合成纤维在混凝土工程应用中,因工艺复杂、成本高、产量低而难以推广,工程界逐步开始寻找来源丰富的高性能植物纤维来替代钢纤维与合成纤维。苎麻纤维纤维素含量高、强度大、韧性高,耐酸碱度高,绿色无污染,能有效代替钢纤维与合成纤维在工程中的应用。而我国是苎麻主要产地,产量占世界的90%以上,这使得苎麻纤维在我国获取方便,价格低廉,具有较大的推广应用价值。同时,由于混凝土中存在不同尺寸的裂缝,掺加单一纤维往往无法达到最佳增韧效果。

因此开发一种C80强度等级的、具有较高韧性、高粘结性、高耐久性、较好的协同变形能力、能与高性能钢协同工作的高韧高粘结性混凝土十分迫切。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在高层、超高层结构中的中部不同楼层或部位的构件以及不同转换层中使用的高韧高粘结性C80强度的纤维混凝土及其制备方法,该混凝土具有高韧性、高粘结性、高耐久性、高体积稳定性以及较好的协同变形能力,能与钢材较好地协同工作。

为实现上述目的,本发明公开的技术方案是:一种高韧高粘结性C80强度的纤维混凝土,包括下述质量份数的原料:

水泥360-370份、河砂725份、碎石1007份、粉煤灰100-110份、秸秆灰55-65份、硅灰17-19份、纳米硅2.5-4份、水150-155份、减水剂8.5-9.5份、激发剂12.5-13.5份、消泡剂1.8-2.1份、减缩剂7.8-8.2份、苎麻纤维4.9-5.2份、玄武岩纤维8.1-8.3份、CaCO

进一步,所述水泥为P·O42.5R级普通硅酸盐水泥,选择与聚羧酸系减水剂相容性良好的水泥品种。

所述河砂选择级配良好的中粗河砂,细度模数为2.8-3.0。

所述碎石选择级配良好、致密坚硬、表面粗糙的以石灰石为主的人工碎石,粒径范围为5-15mm,按照连续粒级级配。

所述粉煤灰采用电厂优质Ⅰ级粉煤灰,其45μm方孔筛筛余不大于12%,需水量比不大于95%,比表面积应大于400m

所述秸秆灰是由成熟玉米秸秆的茎干在600-820℃的温度下焚烧,再经过去钾处理,随后使用球磨机研磨20min制得,其二氧化硅含量大于82.3%,平均粒径为6-15μm,比表面积大于10m

进一步的,所述去钾处理方法步骤如下:

1)将秸秆灰置于蒸馏水中搅拌浸泡,随后静置,倒去上层清液后继续加蒸馏水搅拌浸泡,重复此过程5次以上,浸泡时间持续一周;

2)最后一次将上层清液倒去后,用蒸馏水加热至90℃保温15-20min,保温结束后再加蒸馏水浸泡,重复步骤1);

3)将步骤1)、2)按顺序再重复两次;

4)最后60℃保温2h,将上层清液倒去后,烘干备用。

所述硅灰其二氧化硅含量大于90%,平均粒径为0.1μm-0.3μm,比表面积大于20m

所述纳米硅为气相法制得高纯度纳米二氧化硅,其纯度大于99%,平均粒径为10nm-40nm,比表面积大于130m

所述减水剂为聚羧酸系高性能减水剂,固含量为20%,减水率在30%以上,对混凝土的抗压强度没有不良影响。

所述减缩剂选用SU-SRA型减缩剂。

所述消泡剂采用立奇X-2756高效混凝土消泡剂。

所述激发剂采用有机-无机复合激发剂,复合激发剂按照下述质量百分比计的原料复配而成:

二水石膏50-58%、氯化钙40-48%、三乙醇胺1.5-2%。

所述苎麻纤维为碱处理烘干后精干麻纤维,长度为40-50mm,直径为30μm-40μm,抗拉强度≥1000MPa,弹性模量≥11.4GPa,断裂延伸率达到8.9%,比重为1.54-1.55g/cm

所述玄武岩纤维长度为12mm,直径为7μm-15μm,抗拉强度≥3000MPa,弹性模量≥91GPa,比重为2.63-2.65g/cm

所述CaCO

本发明还公开了一种高韧高粘结性C80强度的纤维混凝土的制备方法,包括如下步骤:

1)将质量份数为8.5-9.5份的减水剂加入到总水量的三分之二的水中,记为混合溶液1;将称量好的7.8-8.2份减缩剂和1.8-2.1份消泡剂加入到总水量三分之一的水中,记为混合溶液2;总水量为150-155份;

2)分别将4.9-5.2份苎麻纤维、1007份碎石、725份河砂、360-370份水泥、100-110份粉煤灰、55-65份秸秆灰、17-19份硅灰、2.5-4份纳米硅、8.1-8.3份玄武岩纤维和17.4-17.6份CaCO

3)按同样的方式将另外两份步骤2)的材料也加入盘式搅拌机中搅拌均匀;

4)之后向盘式搅拌机加入步骤1)中混合溶液1,均匀搅拌2-3min;

5)再向盘式搅拌机中加入12.5-13.5份激发剂,均匀搅拌2-3min;

6)最后观察拌合物的流动性,继续将步骤1)中配制的混合溶液2加入到盘式搅拌机中,均匀搅拌2-3min,间隔3min后,再搅拌2-3min至拌合料均匀,出料,即得到所制备的混凝土拌合料;并成型、养护。

制备方法得到的混凝土成型与养护方法:

标准养护:将混凝土拌和物浇筑到铸铁模具中成型、振实,在温度为20±2℃、相对湿度≥95%的标准养护室中静置1d-2d,拆模,然后在标准养护室中养护至所需龄期。

本发明为了克服普通混凝土脆性大、韧性低、耐久性差、与型钢粘结性能差等问题,利用市场易得材料,采用改进的混凝土分层搅拌工艺,考虑特定混凝土强度等级所需的各胶凝材料用量配比及相应配比下水泥基体中裂缝数量、尺寸分布,基于多尺度裂缝分级控制与胶凝材料的连续颗粒级配设计,通过添加苎麻纤维、玄武岩纤维、CaCO

与已有技术相比,本发明的有益效果是:

1)本发明中使用的苎麻纤维为40-50mm的长纤维,具有高抗拉强度、高弹模与高韧性的特点,能够有效抑制混凝土在复杂应力状态下宏观裂缝的形成及发展;苎麻纤维天然的亲水性,使其表面具有很强的握裹力,与水泥基体具有良好的粘结能力,再加上长纤维足够的锚固长度,在混凝土开裂时能有效防止纤维拔出,阻止裂缝的进一步发展,且纤维的桥联作用能够增加混凝土的变形和耗能能力;另外,苎麻纤维具有独特的纤维空腔结构和巨大的比表面积,其空腔结构能够储存部分水分,起到“内养护作用”,促进混凝土的水化进程。因此,苎麻纤维能够提高混凝土的力学性能以及抗裂、抗渗和抗冻融等耐久性能。

2)本发明中使用的玄武岩纤维和CaCO

3)本发明考虑到秸秆类作物中的钾离子主要富集在新叶、芽孢中,成熟的茎干中含量较低,且不同种类秸秆作物钾离子含量不同,选用钾离子含量少的玉米秸秆的成熟茎干在一定温度下燃烧,再通过简单易行、成本低廉的去钾方式对其进行去钾、钠处理,能有效防止混凝土中出现碱骨料反应,去钾处理后研磨得到的秸秆灰含有82.3%以上的二氧化硅,以及一定量的活性Al、Fe氧化物,具有较高的火山灰活性,秸秆灰的颗粒细小(平均粒径为6-15μm),秸秆灰颗粒内部的多孔隙和网道结构使其具有较大的比表面积,能够达到10m

4)本发明中掺加的粉煤灰、秸秆灰、硅灰、纳米二氧化硅与水泥具有不同的颗粒粒径范围,形成较为连续的胶凝材料颗粒级配,能更好的发挥微集料填充效应,同时,粉煤灰、秸秆灰、硅灰与纳米硅产生“超叠加效应”,进一步促进胶凝材料的水化,使更多的水化产物转化成C-S-H凝胶,改善混凝土的孔隙结构与粘结性,此外,纳米二氧化硅能进入更微小的孔隙,且其表面有较多的不饱和键并具有较大的表面能,使水化产物特别是Ca(OH)

5)本发明中所用减缩剂能够降低混凝土毛细孔中水的表面张力,使混凝土结构致密,进而控制混凝土体积收缩、干缩和硬化早期的塑性收缩等,进一步提高混凝土的抗裂抗渗能力,增强了混凝土的耐久性能。

6)本发明中的激发剂采用有机-无机复合激发剂,是由二水石膏、氯化钙以及三乙醇胺共同发挥激发作用,促使钙矾石的生成,使掺有粉煤灰、硅灰、纳米二氧化硅和秸秆灰的混凝土具有一定的微膨胀性,改善混凝土的收缩性能。通过复合激发剂将粉煤灰表面玻璃体网状结构解聚,从而激发粉煤灰的潜在活性,可以增强粉煤灰水合过程中以铝硅酸盐为主要水化组分的三维空间结构玻璃体的腐蚀作用,提高正向水合反应的动力,生成更多的C-S-H凝胶及水化铝酸钙等晶体,促进粉煤灰参与早期水化进程。二水石膏对矿物掺合料的激发作用体现在:SO

7)本发明中采用分层搅拌法,并通过试验确定最大碎石颗粒粒径大小,能最大程度的将长纤维与骨料分散均匀,避免长纤维与粗骨料相互干扰,出现纤维团聚,从而造成水泥基体中产生较大孔洞,甚至出现“蜂窝麻面”现象。

上述措施均能有效提高混凝土的抗压强度、韧性、变形能力、耐久性能等,并增强混凝土与型钢之间的粘结强度和协同变形能力。通过本发明所述方法制备得到的高韧高粘结性C80强度的纤维混凝土,混凝土中颗粒直径不同的各类胶凝材料之间,颗粒尺寸从大到小均匀分布,充分发挥了各胶凝材料的微集料填充效应,使胶凝材料的水化产物也可堆叠密实,进一步改善了混凝土的孔隙结构,同时多尺度纤维均匀分散,有效抑制不同尺寸裂缝的发展,因此该混凝土具有较高的韧性和优异的耐久性能,与型钢之间具有较好的粘结性能,变形能力也得到进一步提高,与型钢的协同性得到增强。该纤维混凝土的28d立方体抗压强度不小于82.41MPa,抗折强度不小于23.60MPa,劈裂抗拉强度不小于10.26MPa,与型钢之间的粘结强度不小于5.27MPa,氯离子迁移系数不大于44×10

具体实施方式

下面结合具体实施方式,利用实施例进一步详述本发明,以使本发明的优势更易于被本领域技术人员理解,但并不用于限制本发明的保护范围。

本发明高韧高粘结性C80强度的纤维混凝土,采用以下方法制备:

1)将质量份数为8.5-9.5份的减水剂加入到总水量的三分之二的水中,记为混合溶液1;将称量好的7.8-8.2份减缩剂和1.8-2.1份消泡剂加入到总水量三分之一的水中,记为混合溶液2;总水量为150-155份;

2)分别将4.9-5.2份苎麻纤维、1007份碎石、725份河砂、360-370份水泥、100-110份粉煤灰、55-65份秸秆灰、17-19份硅灰、2.5-4份纳米硅、8.1-8.3份玄武岩纤维和17.4-17.6份CaCO

3)按同样的方式将另外两份步骤2)的材料也加入盘式搅拌机中搅拌均匀;

4)之后向盘式搅拌机加入步骤1)中混合溶液1,均匀搅拌2-3min;

5)再向盘式搅拌机中加入12.5-13.5份激发剂,均匀搅拌2-3min;

6)最后观察拌合物的流动性,继续将步骤1)中配制的混合溶液2加入到盘式搅拌机中,均匀搅拌2-3min,间隔3min后,再搅拌2-3min至拌合料均匀,出料,即得到所制备的混凝土拌合料;并成型、养护。

本发明所述混凝土的成型与养护方法如下:

将混凝土拌和物浇筑到铸铁模具中成型,使用振动台振实,之后使用振动棒沿试模外壁进行接触式振动,以排出混凝土拌和物中多余的气泡;成型后,将试块置于温度为20±2℃的环境中,在试块表面覆盖润湿的土工布,静置1d,拆模,然后温度为20±2℃、相对湿度≥95%的在标准养护室中养护至所需龄期。

其中:

所用水泥为市售P·O42.5R级普通硅酸盐水泥,其与聚羧酸系减水剂有良好的相容性。

所用河砂为细度模数为2.9的中粗河砂,表观密度为2.59g/cm

所用碎石为致密坚硬、表面粗糙的石灰石,粒径为5-15mm,均匀连续级配,表观密度为2.7g/cm

所用粉煤灰为电厂优质Ⅰ级粉煤灰,0.045mm方孔筛筛余不大于12%,比表面积大于400m

所用秸秆灰是由成熟玉米秸秆的茎干在600-820℃的温度下焚烧,再经过去钾处理,随后使用球磨机研磨20min制得,其二氧化硅含量大于82.3%,平均粒径为6-15μm,比表面积大于10m

去钾处理方法步骤如下:

1)将秸秆灰置于蒸馏水中搅拌浸泡,随后静置,倒去上层清液后继续加蒸馏水搅拌浸泡,重复此过程5次以上,浸泡时间持续一周;

2)最后一次将上层清液倒去后,用蒸馏水加热至90℃保温15-20min,保温结束后再加蒸馏水浸泡,重复步骤1);

3)将步骤1)、2)按顺序再重复两次;

4)最后60℃保温2h,蒸馏水置换上层清液后,烘干备用。

所用硅灰其二氧化硅含量大于90%,平均粒径为0.1μm-0.3μm,比表面积大于20m

所用纳米硅为气相法制得高纯度纳米二氧化硅,其纯度大于99%,平均粒径为10nm-40nm,比表面积大于130m

所用减水剂为聚羧酸系高性能减水剂,固含量为20%,pH值为8.0,减水率在30%以上,7d、28d抗压强度比不小于150%。

所用减缩剂为SU-SRA型减缩剂。

所用消泡剂采用立奇X-2756高效混凝土消泡剂。

所用激发剂采用有机-无机复合激发剂,复合激发剂按照下述质量百分比计的原料复配而成:二水石膏50-58%、氯化钙40-48%、三乙醇胺1.5-2%。

所用苎麻纤维为碱处理烘干后精干麻纤维,长度为40-50mm,直径为30μm-40μm,抗拉强度≥1000MPa,弹性模量≥11.4GPa,断裂延伸率达到8.9%,比重为1.54-1.55g/cm

所用玄武岩纤维长度为12mm,直径为7μm-15μm,抗拉强度≥3000MPa,弹性模量≥91GPa,比重为2.63-2.65g/cm

所用CaCO

下面给出具体不同实施例来进一步说明本发明的制备方法。

实施例1

1)将质量份数为8.5份的减水剂加入到总水量三分之二的水中,记为混合溶液1;将称量好的8.2份减缩剂和2份消泡剂加入到总水量三分之一的水中,记为混合溶液2,总水量为153份;

2)将5份苎麻纤维、1007份碎石、725份河砂、370份水泥、100份粉煤灰、55份秸秆灰、18份硅灰、3.5份纳米硅、8.2份玄武岩纤维、17.4份CaCO

3)按同样的方式将另外两份材料也加入盘式搅拌机中搅拌均匀;

4)之后向盘式搅拌机加入步骤1)中混合溶液1,均匀搅拌2-3min;

5)再向盘式搅拌机中加入12.5份激发剂,均匀搅拌2-3min;其中,激发剂按照下述质量百分比计的原料复配而成:二水石膏52.5%、氯化钙46%、三乙醇胺1.5%。

6)最后观察拌合物的流动性,继续将步骤1)中配制的混合溶液2加入到盘式搅拌机中,均匀搅拌2-3min,间隔3min后,再搅拌2-3min至拌合料均匀,出料,即得到所制备的混凝土拌合料;并成型、养护。

本发明所述混凝土的成型与养护方法如下:

将混凝土拌和物浇筑到铸铁模具中成型,使用振动台振实,之后使用振动棒沿试模外壁进行接触式振动,以排出混凝土拌和物中多余的气泡;成型后,将试块置于温度为20±2℃的环境中,在试块表面覆盖润湿的土工布,静置1d,拆模,然后温度为20±2℃、相对湿度≥95%的在标准养护室中养护至所需龄期。

实施例2

1)将质量份数为9.5份的减水剂加入到总水量三分之二的水中,记为混合溶液1;将称量好的8.2份减缩剂和2.1份消泡剂加入到总水量三分之一的水中,记为混合溶液2,总水量为150份;

2)将5.2份苎麻纤维、1007份碎石、725份河砂、370份水泥、105份粉煤灰、65份秸秆灰、19份硅灰、2.5份纳米硅、8.3份玄武岩纤维、17.6份CaCO

3)按同样的方式将另外两份材料也加入盘式搅拌机中搅拌均匀;

4)之后向盘式搅拌机加入步骤1)中混合溶液1,均匀搅拌2-3min;

5)再向盘式搅拌机中加入13.5份激发剂,均匀搅拌2-3min;其中,激发剂按照下述质量百分比计的原料复配而成:二水石膏55.2%、氯化钙43%、三乙醇胺1.8%;

6)最后观察拌合物的流动性,继续将步骤1)中配制的混合溶液2加入到盘式搅拌机中,均匀搅拌2-3min,间隔3min后,再搅拌2-3min至拌合料均匀,出料,即得到所制备的混凝土拌合料;并成型、养护。

本发明所述混凝土的成型与养护方法如下:

将混凝土拌和物浇筑到铸铁模具中成型,使用振动台振实,之后使用振动棒沿试模外壁进行接触式振动,以排出混凝土拌和物中多余的气泡;成型后,将试块置于温度为20±2℃的环境中,在试块表面覆盖润湿的土工布,静置1d,拆模,然后温度为20±2℃、相对湿度≥95%的在标准养护室中养护至所需龄期。

实施例3

1)将质量份数为9份的减水剂加入到总水量三分之二的水中,记为混合溶液1;将称量好的8份减缩剂和1.9份消泡剂加入到总水量三分之一的水中,记为混合溶液2,总水量为155份;

2)将4.9份苎麻纤维、1007份碎石、725份河砂、370份水泥、110份粉煤灰、55份秸秆灰、17.5份硅灰、2.5份纳米硅、8.1份玄武岩纤维、17.4份CaCO

3)按同样的方式将另外两份材料也加入盘式搅拌机中搅拌均匀;

4)之后向盘式搅拌机加入步骤1)中混合溶液1,均匀搅拌2-3min;

5)再向盘式搅拌机中加入12.5份激发剂,均匀搅拌2-3min;其中,激发剂按照质量百分比计的原料复配而成:二水石膏58%、氯化钙40%、三乙醇胺2%;

6)最后观察拌合物的流动性,继续将步骤1)中配制的混合溶液2加入到盘式搅拌机中,均匀搅拌2-3min,间隔3min后,再搅拌2-3min至拌合料均匀,出料,即得到所制备的混凝土拌合料;并成型、养护。

本发明所述混凝土的成型与养护方法如下:

将混凝土拌和物浇筑到铸铁模具中成型,使用振动台振实,之后使用振动棒沿试模外壁进行接触式振动,以排出混凝土拌和物中多余的气泡;成型后,将试块置于温度为20±2℃的环境中,在试块表面覆盖润湿的土工布,静置1d,拆模,然后温度为20±2℃、相对湿度≥95%的在标准养护室中养护至所需龄期。

实施例4

1)将质量份数为9.5份的减水剂加入到总水量三分之二的水中,记为混合溶液1;将称量好的7.8份减缩剂和1.8份消泡剂加入到总水量三分之一的水中,记为混合溶液2,总水量为152份;

2)将5.1份苎麻纤维、1007份碎石、725份河砂、370份水泥、105份粉煤灰、60份秸秆灰、17份硅灰、4份纳米硅、8.1份玄武岩纤维、17.5份CaCO

3)按同样的方式将另外两份材料也加入盘式搅拌机中搅拌均匀;

4)之后向盘式搅拌机加入步骤1)中混合溶液1,均匀搅拌2-3min;

5)再向盘式搅拌机中加入13份激发剂,均匀搅拌2-3min;其中,激发剂按照下述质量百分比计的原料复配而成:二水石膏55.2%、氯化钙43%、三乙醇胺1.8%;

6)最后观察拌合物的流动性,继续将步骤1)中配制的混合溶液2加入到盘式搅拌机中,均匀搅拌2-3min,间隔3min后,再搅拌2-3min至拌合料均匀,出料,即得到所制备的混凝土拌合料;并成型、养护。

本发明所述混凝土的成型与养护方法如下:

将混凝土拌和物浇筑到铸铁模具中成型,使用振动台振实,之后使用振动棒沿试模外壁进行接触式振动,以排出混凝土拌和物中多余的气泡;成型后,将试块置于温度为20±2℃的环境中,在试块表面覆盖润湿的土工布,静置1d,拆模,然后温度为20±2℃、相对湿度≥95%的在标准养护室中养护至所需龄期。

实施例5

1)将质量份数为8.5份的减水剂加入到总水量三分之二的水中,记为混合溶液1;将称量好的8.2份减缩剂和1.9份消泡剂加入到总水量三分之一的水中,记为混合溶液2,总水量为150份;

2)将5.2份苎麻纤维、1007份碎石、725份河砂、370份水泥、100份粉煤灰、65份秸秆灰、17份硅灰、4份纳米硅、8.3份玄武岩纤维、17.5份CaCO

3)按同样的方式将另外两份材料也加入盘式搅拌机中搅拌均匀;

4)之后向盘式搅拌机加入步骤1)中混合溶液1,均匀搅拌2-3min;

5)再向盘式搅拌机中加入13.5份激发剂,均匀搅拌2-3min;其中,激发剂按照下述质量百分比计的原料复配而成:二水石膏55.2%、氯化钙43%、三乙醇胺1.8%;

6)最后观察拌合物的流动性,继续将步骤1)中配制的混合溶液2加入到盘式搅拌机中,均匀搅拌2-3min,间隔3min后,再搅拌2-3min至拌合料均匀,出料,即得到所制备的混凝土拌合料;并成型、养护。

本发明所述混凝土的成型与养护方法如下:

将混凝土拌和物浇筑到铸铁模具中成型,使用振动台振实,之后使用振动棒沿试模外壁进行接触式振动,以排出混凝土拌和物中多余的气泡;成型后,将试块置于温度为20±2℃的环境中,在试块表面覆盖润湿的土工布,静置1d,拆模,然后温度为20±2℃、相对湿度≥95%的在标准养护室中养护至所需龄期。

实施例6

1)将质量份数为9份的减水剂加入到总水量三分之二的水中,记为混合溶液1;将称量好的8份减缩剂和2份消泡剂加入到总水量三分之一的水中,记为混合溶液2,总水量为155份;

2)将5份苎麻纤维、1007份碎石、725份河砂、370份水泥、105份粉煤灰、58份秸秆灰、18份硅灰、3.3份纳米硅、8.2份玄武岩纤维、17.5份CaCO

3)按同样的方式将另外两份材料也加入盘式搅拌机中搅拌均匀;

4)之后向盘式搅拌机加入步骤1)中混合溶液1,均匀搅拌2-3min;

5)再向盘式搅拌机中加入13份激发剂,均匀搅拌2-3min;其中,激发剂按照下述质量百分比计的原料复配而成:二水石膏52.5%、氯化钙46%、三乙醇胺1.5%;

6)最后观察拌合物的流动性,继续将步骤1)中配制的混合溶液2加入到盘式搅拌机中,均匀搅拌2-3min,间隔3min后,再搅拌2-3min至拌合料均匀,出料,即得到所制备的混凝土拌合料;并成型、养护。

本发明所述混凝土的成型与养护方法如下:

将混凝土拌和物浇筑到铸铁模具中成型,使用振动台振实,之后使用振动棒沿试模外壁进行接触式振动,以排出混凝土拌和物中多余的气泡;成型后,将试块置于温度为20±2℃的环境中,在试块表面覆盖润湿的土工布,静置1d,拆模,然后温度为20±2℃、相对湿度≥95%的在标准养护室中养护至所需龄期。

下述给出了对比例与本发明实施例比较,来进一步说明本发明效果。

对比例:为不采用胶凝颗粒连续级配设计、不掺加纤维的普通高强混凝土。

配比为:水泥535份、河砂725份、碎石1007份、水148份、减水剂8.5份。

制备方法为:

1)将质量份数为8.5份的减水剂加入到总水量三分之二的水中,记为混合溶液1;总水量为148份;

2)将一份1007份碎石、725份砂、535份水泥放置于搅拌机中,搅拌1min;

3)之后向搅拌机加入步骤1)中混合溶液1,均匀搅拌2-3min;

4)间隔1min,再均匀搅拌2-3min;

5)最后观察拌合物的流动性,继续将剩余三分之一的水加入到搅拌机中,均匀搅拌2-3min,间隔3min后,再搅拌2-3min至拌合料均匀,出料,即得到所制备的混凝土拌合料;并成型、养护。

对比例所述混凝土的成型与养护方法如下:

将混凝土拌和物浇筑到铸铁模具中成型,使用振动台振实,之后使用振动棒沿试模外壁进行接触式振动,以排出混凝土拌和物中多余的气泡;成型后,将试块置于温度为20±2℃的环境中,在试块表面覆盖润湿的土工布,静置1d,拆模,然后温度为20±2℃、相对湿度≥95%的在标准养护室中养护至所需龄期。

实施例1-6制备的高韧高粘结性C80强度的纤维混凝土与对比例混凝土性能测试结果如表1所示。

表1实施例1-6与对比例的性能对比

从表1可以看出,本发明制备的高韧高粘结性C80强度的纤维混凝土满足构件受荷时所需的抗压、抗弯强度,并保证与钢材协同工作的粘结强度。其28d立方体抗压强度不小于82.41MPa,抗折强度不小于23.60MPa,劈裂抗拉强度不小于10.26MPa,与型钢之间的粘结强度不小于5.27MPa,氯离子迁移系数不大于44×10

以上所述仅为本发明的实施例,是结合具体的优化实施方式对本发明的进一步详细说明,不能因此限制本发明的保护范围,本领域相关的技术人员利用本发明公开的内容与方法,或者不脱离本发明构思的前提下,做出简单的变化或替换,都应当视为在本发明的保护范围内。本发明的保护范围应当以所公开权利要求界定的保护范围为准。

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