一種膨脹抗裂纖維混凝土及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及建筑材料領域，具體涉及一種膨脹抗裂纖維混凝土及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 在混凝土工程中，裂縫是一種常見的通病，這是由于水和水泥的水化作用形成的 水泥結晶體引起體積收縮，或者水分蒸發引起混凝土干縮，從而造成混凝土的開裂。混凝土 裂縫危害重重：降低混凝土構件的結構安全性;縮短建筑物使用年限；影響建筑物使用功 能；降低建筑物剛度;甚至威脅到人民的生命安全。因此，提供一種防開裂的混凝土及制備 方法是十分必要的。

【發明內容】

[0003] 本發明提供了一種膨脹抗裂纖維混凝土及其制備方法，其防開裂性能好，混凝土 的使用壽命長。
[0004] 為解決上述技術問題，本發明采取的技術方案是： 一種膨脹抗裂纖維混凝土，包括下述重量份數的組分:水泥80-100份、沙子130-150份、 石子210-240份、水38-42份、粉煤灰18-22份、礦粉15-25份、改性聚丙烯纖維0.15-0.20份、 減水劑混合物1.6-2.5份以及硫酸鋁鈣膨脹劑2-6份。
[0005] 所述改性聚丙烯纖維為聚丙烯纖維經過接枝極性基團及截面異形化處理，所述改 性聚丙烯纖維采用2-4種不同長度束狀單絲的混合物;所述減水劑混合物為聚羧酸減水劑 與三聚氰胺系高效減水劑按照質量比1:1的混合物。
[0006] 進一步的，一種膨脹抗裂纖維混凝土，包括下述重量份數的組分：水泥80份、沙子 138份、石子220份、水38份、粉煤灰22份、礦粉20份、改性聚丙烯纖維0.19份、減水劑混合物 1.6份以及硫酸鋁鈣膨脹劑3份。
[0007] 優選的，所述水泥為普通硅酸鹽水泥，3d強度不低于23MPa，28d不低于47MPa。
[0008] 優選的，所述沙子為Π 區中砂，細度模數為2.3-3.0之間，含泥量< 3%，泥塊含量< 1%〇
[0009] 優選的，所述石子為連續級配5-31.5mm的碎石，泥塊含量< 0.5%，含泥量< 1%。
[0010] 優選的，所述粉煤灰為電廠I級粉煤灰，細度<12%，燒失量<5%;所述改性聚丙烯 纖維的抗拉強度2 450MPa，彈性模量2 3000MPa。
[0011] 優選的，所述硫酸鋁鈣膨脹劑限制膨脹率：水中7d 2 0.025%，空氣中21d 2 -0.020%〇
[0012] -種膨脹纖維混凝土的制備方法，包括下列步驟： a) 先將沙子、石子和水同時投入攪拌機，攪拌時間10~20 s; b) 再依次投入水泥、硫酸鋁鈣膨脹劑、粉煤灰和礦粉，進行攪拌，攪拌時間20~40 s; c) 依次投入水和減水劑混合物，進行攪拌，攪拌時間20~40s; d) 最后投入改性聚丙烯纖維，進行攪拌，攪拌時間為40~70s。
[0013] 本發明具有如下有益效果： 本發明通過添加改性聚丙烯纖維，改性聚丙烯纖維為聚丙烯纖維經過接枝極性基團及 截面異形化處理，經過改性的聚丙烯纖維表面粗糙化，同時增大了纖維的比表面積，提高了 混凝土的防開裂性能;聚丙烯纖維采用2~4種不同長度束狀單絲的混合物，可以起到互補作 用，進一步提高了防開裂效果;加入硫酸鋁鈣膨脹劑，可以對混凝土的收縮進行等量補償， 并具有填充、堵塞毛細孔縫的作用，極大的提高了混凝土的防滲抗裂能力;粉煤灰與礦粉有 利于降低水化熱，減少溫差收縮，可以減輕開裂程度;加入聚羧酸減水劑，其中的羰基和羥 基容易與水泥水化出的鈣離子絡合，通過化學鍵和膠凝材料牢牢結合，從而起到抗裂效果， 萘系減水劑延緩、削弱水化放熱峰，從而起到減縮、抗裂作用，兩種不同的減水劑相互促進， 效果更佳;本發明調整了放料順序，能夠使所有物料充分混合，分散效果大大提高，提高了 混凝土的結構一致性，有利于混凝土的減縮防裂性能;本發明從不同的層面進行抗裂，形成 復合效應，相互補充，相互促進，多管齊下，使混凝土的抗裂效果得到有效提高，從而提高了 混凝土結構建筑的使用壽命。
【具體實施方式】
[0014] 以下通過具體實施例，對本發明進行進一步說明。
[0015] 實施例1: 一種膨脹抗裂纖維混凝土，其各組分及各組分用量見表1。
[0016] 各組分技術指標如下： 改性聚丙烯纖維為聚丙烯纖維經過接枝極性基團及截面異形化處理，改性聚丙烯纖維 采用15mm、17mm和19mm這3種不同長度束狀單絲的混合物;減水劑混合物為聚羧酸減水劑與 三聚氰胺高效減水劑按照質量比1:1的混合物；水泥為普通硅酸鹽水泥，3d強度不低于 23MPa，28d不低于47MPa;沙子為Π 區中砂，細度模數為2.3-3.0之間，含泥量< 3%，泥塊含量 < 1%;石子為連續級配5-31.5mm的碎石，泥塊含量< 0.5%，含泥量< 1%;粉煤灰為電廠I級粉 煤灰，細度< 12%，燒失量< 5%;所述改性聚丙烯纖維的抗拉強度2 450MPa，彈性模量2 3000MPa;硫酸鋁鈣膨脹劑為外摻，硫酸鋁鈣膨脹劑限制膨脹率：水中7d 2 0.025%，空氣中 21d> -0.020%〇
[0017] 一種膨脹抗裂纖維混凝土的制備方法，包括下列步驟： a) 先將沙子、石子和水同時投入攪拌機，攪拌時間為10s; b) 再依次投入水泥、硫酸鋁鈣膨脹劑、粉煤灰和礦粉，進行攪拌，攪拌時間為20s; c) 依次投入水和減水劑，進行攪拌，攪拌時間為20s; d) 最后投入改性聚丙烯纖維，進行攪拌，攪拌為40s。
[0018] 將得到的混凝土取樣，每項試驗項目取5個樣品，根據《普通混凝土長期性能和耐 久性試驗方法標準》GB/T 50082-2009檢測其開裂程度，計算結果平均值見表2. 根據《普通混凝土力學性能試驗方法標準》GB/T 50081-2009檢測樣品的抗壓強度及抗 折強度，每項試驗項目取5個樣品，試驗結果平均值見表2。
[0019] 實施例2: 一種膨脹抗裂纖維混凝土，其各組分及各組分用量見表1。
[0020] 各組分技術指標如下： 改性聚丙烯纖維為聚丙烯纖維經過接枝極性基團及截面異形化處理，改性聚丙烯纖維 采用15mm、17mm和19mm這3種不同長度束狀單絲的混合物;減水劑混合物為聚羧酸減水劑與 三聚氰胺系高效減水劑按照質量比1:1的混合物;水泥為普通硅酸鹽水泥，3d強度不低于 23MPa，28d不低于47MPa;沙子為Π 區中砂，細度模數為2.3-3.0之間，含泥量< 3%，泥塊含量 < 1%;石子為連續級配5-31.5mm的碎石，泥塊含量< 0.5%，含泥量< 1%;粉煤灰為電廠I級粉 煤灰，細度< 12%，燒失量< 5%;所述改性聚丙烯纖維的抗拉強度2 450MPa，彈性模量2 3000MPa;硫酸鋁鈣膨脹劑為外摻，硫酸鋁鈣膨脹劑限制膨脹率：水中7d 2 0.025%，空氣中 21d> -0.020%〇
[0021] -種膨脹抗裂纖維混凝土的制備方法，包括下列步驟： a) 先將沙子、石子和水同時投入攪拌機，攪拌時間為10s; b) 再依次投入水泥、硫酸鋁鈣膨脹劑、粉煤灰和礦粉，進行攪拌，攪拌時間為20s; c) 依次投入水和減水劑，進行攪拌，攪拌時間為20s; d) 最后投入改性聚丙烯纖維，進行攪拌，攪拌為40s。
[0022] 將得到的混凝土取樣，每項試驗項目取5個樣品，根據《普通混凝土長期性能和耐 久性試驗方法標準》GB/T 50082-2009檢測其開裂程度，計算結果平均值見表2. 根據《普通混凝土力學性能試驗方法標準》GB/T 50081-2009檢測樣品的抗壓強度及抗 折強度，每項試驗項目取5個樣品，試驗結果平均值見表2。
[0023] 實施例3: 一種膨脹抗裂纖維混凝土，其各組分及各組分用量見表1。
[0024]各組分技術指標如下： 改性聚丙烯纖維為聚丙烯纖維經過接枝極性基團及截面異形化處理，改性聚丙烯纖維 采用15mm、17mm和19mm這3種不同長度束狀單絲的混合物;減水劑混合物為聚羧酸減水劑與 三聚氰胺系高效減水劑按照質量比1:1的混合物;水泥為普通硅酸鹽水泥，3d強度不低于 23MPa，28d不低于47MPa;沙子為Π 區中砂，細度模數為2.3-3.0之間，含泥量< 3%，泥塊含量 < 1%;石子為連續級配5-31.5mm的碎石，泥塊含量< 0.5%，含泥量< 1%;粉煤灰為電廠I級粉 煤灰，細度< 12%，燒失量< 5%;所述改性聚丙烯纖維的抗拉強度2 450MPa，彈性模量2 3000MPa;硫酸鋁鈣膨脹劑為外摻，硫酸鋁鈣膨脹劑限制膨脹率：水中7d 2 0.025%，空氣中 21d> -0.020%〇
[0025] 一種膨脹抗裂纖維混凝土的制備方法，包括下列步驟： a) 先將沙子、石子和水同時投入攪拌機，攪拌時間為10s; b) 再依次投入水泥、硫酸鋁鈣膨脹劑、粉煤灰和礦粉，進行攪拌，攪拌時間為20s; c) 依次投入水和減水劑，進行攪拌，攪拌時間為20s; d) 最后投入改性聚丙烯纖維，進行攪拌，攪拌為40s。
[0026] 將得到的混凝土取樣，每項試驗項目取5個樣品，根據《普通混凝土長期性能和耐 久性試驗方法標準》GB/T 50082-2009檢測其開裂程度，計算結果平均值見表2. 根據《普通混凝土力學性能試驗方法標準》GB/T 50081-2009檢測樣品的抗壓強度及抗 折強度，每項試驗項目取5個樣品，試驗結果平均值見表2。
[0027] 實施例4: 一種膨脹抗裂纖維混凝土，其各組分及各組分用量見表1。
[0028] 各組分技術指標如下： 改性聚丙烯纖維為聚丙烯纖維經過接枝極性基團及截面異形化處理，改性聚丙烯纖維 采用15mm、17mm和19mm這3種不同長度束狀單絲的混合物;減水劑混合物為聚羧酸減水劑與 三聚氰胺系高效減水劑按照質量比1:1的混合物;水泥為普通硅酸鹽水泥，3d強度不低于 23MPa，28d不低于47MPa;沙子為Π 區中砂，細度模數為2.3-3.0之間，含泥量< 3%，泥塊含量 < 1%;石子為連續級配5-31.5mm的碎石，泥塊含量< 0.5%，含泥量< 1%;粉煤灰為電廠I級粉 煤灰，細度&l