[发明专利]玄武岩纤维混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土，更具体的说，本发明主要涉及一种玄武岩纤维混凝土及其制备方法。

背景技术

混凝土是一种多相复合材料，各组成材料性质差异，并且受原料、工艺、养护、施工等因素影响，混凝土内不可避免的存在着微裂缝。这些裂缝的存在，降低混凝土强度，呈脆性破坏。混凝土掺入矿物掺合料和化学外加剂，虽然能提高混凝土的密实性和强度。但同时混凝土韧性差、裂缝、干缩与脆性问题也显得更为突出。目前，通过添加纤维改善混凝土性能研究较多的是钢纤维、聚丙烯纤维、玻璃纤维、碳纤维及维纶纤维等，如混合纤维混凝土（申请号：201010116108.9），在混凝土中掺入钢丝型钢纤维、铣削型钢纤维、聚丙烯纤维。钢纤维在水泥混凝土中易腐蚀，应用环境有限，没有消除混凝土固有的抗拉强度低、韧性差的弱点，由于比重大，施工操作困难，钢纤维宜沉降于混凝土底部，造成钢纤维分布不均。同时，在混凝土面层上由于钢纤维的缘故，易扎轮胎，行车舒适性也不好，噪音大。聚丙烯纤维虽然施工方便、化学性稳定，但强度和模量低，与水泥混凝土相容性低，在热、氧、紫外线等外界因素作用下一发生化学反应，丧失一定使用性能。玻璃纤维耐碱性低，与水泥相容性差，而且性脆。而碳纤维价格昂贵，工程应用中受到一定的限制。因此有必要基于现有纤维混凝土的配比，对其做进一步的研究和改进。

发明内容

本发明的目的之一在于解决上述不足，提供一种玄武岩纤维混凝土及其制备方法，以期望解决现有技术中混凝土韧性差，且使用中裂缝与干缩现象明显，添加增强纤维易对其使用造成妨碍，且化学性能不稳定，成本较高等技术问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明一方面提供了一种玄武岩纤维混凝土，所述的混凝土中包括以重量比计：14至19份的水泥，1至39份的砂，1至44份的石子，1至4份的活性掺合料，0.05至0.8份的玄武岩短纤维，0.05至1份的其他短纤维，6至8.5份的水，0.05至0.15份的CTF增效剂，0.05至0.2份的减水剂。

作为优选，进一步的技术方案是：所述石子的最大粒径小于等于31.5毫米。

更进一步的技术方案是：所述玄武岩短纤维的短切长度为2至36毫米，且在混凝土中呈网状分布；所述玄武岩纤维拉伸强度大于2000MPa，弹性模量高于85GPa。

更进一步的技术方案是：所述减水剂为普通减水剂、高效减水剂、引气减水剂、缓凝减水剂、高效缓凝减水剂、早强减水剂、高效早强减水剂当中的任意一种或多种。

更进一步的技术方案是：所述活性掺合料为天然类活性矿物掺合料或人工类活性矿物掺合料；其中天然类活性矿物掺合料为火山灰、凝灰岩粉、硅藻土、蛋白质粘土、钙性粘土与粘土页岩当中的任意一种或多种的混合物；人工类活性矿物掺合料为稻壳灰、煅烧页岩、粘土、沸石粉、硅灰、粉煤灰、水淬水淬高炉矿渣粉粉、煅烧煤矸石当中的任意一种或多种。

更进一步的技术方案是：所述活性矿物掺合料为细磨而成的颗粒级。

本发明另一方面还提供了一种上述玄武岩纤维混凝土的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

步骤A、将水泥、活性掺合料、砂及玄武岩短纤维加入搅拌机中搅拌第一固定时间；

步骤B、将石子中的小石子掺入混合料搅拌第二固定时间，再将石子中的大石子掺入混合料搅拌第三固定时间；

步骤C、待玄武岩纤维均匀分散在混合料中后，向搅拌机中加入减水剂、CTF增效剂及水，并继续搅拌第四固定时间；

步骤D、将搅拌完成的混合料加入模具中成型，待其硬化后脱模即混凝土制备完成。

作为优选，进一步的技术方案是：所述步骤D中将搅拌完成的混合料加入模具之前，首先在模具内表面涂覆脱模剂。

更进一步的技术方案是：所述步骤A首先向搅拌机中加入部分砂，然后再加入水泥、纤维、活性矿物掺合料，最后在表面掺入剩余砂，使混合料在被搅拌前形成夹层。

更进一步的技术方案是：所述第一固定时间为30至90秒，第二固定时间为30至60秒，第三固定时间为30至60秒，第四固定时间为100至240秒。