[发明专利]一种混杂纤维钢筋混凝土

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料领域，涉及一种混凝土，具体涉及一种混杂纤维钢筋混凝土。

背景技术

混凝土是由胶凝材料水泥、砂子、石子和水，及掺和材料、外加剂等按一定的比例拌和 而成。凝固后坚硬如石，受压能力好，但受拉能力差，容易因受拉而断裂。为了解决这个矛 盾，充分发挥混凝土的受压能力，常在混凝土受拉区域内或相应部位加入一定数量的受力钢 筋，使两种材料粘结成一个整体，共同承受外力。然而，混凝土中未添加钢筋的部分依然是 素混凝土，会因为混凝土的干缩、徐变以及外界的冲击而造成开裂和磨损。混凝土开裂会对 受力钢筋的保护降低，当钢筋会暴露给外界空气和水分时，从而导致钢筋的腐蚀生锈。当钢 筋锈蚀时，锈迹扩展，使混凝土开裂并使钢筋与混凝土之间的结合力丧失。此外，当外界水 穿透混凝土表面进入内部时，受冻凝结的水分体积膨胀，经过反复的冻融循环作用，会使混 凝土内部产生裂缝并且不断加深，对混凝土造成永久性不可逆的损伤。为了提高工程的使用 寿命，构造钢筋不得不被使用来抑制混凝土的收缩开裂和徐变，而受力钢筋也需要进行防锈 涂层处理，此外工程还需要定期的检查和维护，对裂纹和缺陷进行修补，这就大大提高了工 程成本。

CN200910061846和CN201010260437使用钢纤维来增强混凝土，有效的提高了混凝土的 抗拉抗折强度、抗冲击以及抗收缩开裂性能。然而添加钢纤维大大提高了工程造价；还存在 着拌和困难，影响混凝土材料整体均匀性的问题；路面因磨损而暴露的钢纤维还存在着刺破 轮胎、扎伤行人的风险；在沿海地区或者桥面工程中，钢纤维还需要进行表面防锈处理；在 特殊环境中，如机场跑道，钢纤维还会干扰机场信号。

CN200810021644公开了一种聚丙烯粗纤维，可以有效提高混凝土的抗拉、抗弯以及裂后 性能，从而取代钢纤维或者构造钢筋。然而，聚丙烯粗纤维具有憎水性，与混凝土的粘结力 较低，因此大大降低了纤维的增强效果。为了提高纤维与混凝土的粘结力，纤维往往会进行 异性处理或表面压痕处理，但这种处理会严重降低纤维的强度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种混杂纤维钢筋混凝土。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种混杂纤维钢筋混凝土，混凝土中搭配使用受力钢筋和混杂纤维，所述混杂纤维由改 性聚丙烯粗纤维和聚合物细纤维组成。

进一步，所述改性聚丙烯粗纤维在混凝土中的含量为3kg/m³-20kg/m³，聚合物细纤维 在混凝土中的含量比例为0kg/m³-15kg/m³。

进一步，所述改性聚丙烯粗纤维在混凝土中的含量为5kg/m³-10kg/m³，聚合物细纤维 在混凝土中的含量比例为0kg/m³-5kg/m³。

进一步，所述改性聚丙烯粗纤维通过有机改性剂、硅烷偶联剂、无机改性填料的一种或 一种以上的混合物对聚丙烯颗粒进行化学表面改性后得到。

有机改性剂为聚丙烯粗纤维提供亲水基团，改善了聚丙烯粗纤维不亲水的缺陷，从而提 高了与混凝土的亲和力。偶联剂会使聚丙烯粗纤维表面出现硅氧基团Si-O，当混凝土发生水 化反应硬化时，纤维上的硅氧基团也会参与反应，从而与混凝土发生化学交联。无机改性填 料会使聚丙烯粗纤维表面出现二氧化硅，当混凝土发生水化反应硬化时，纤维上的二氧化硅 也会参与反应，从而进一步提高与混凝土发生化学交联。改性后聚丙烯粗纤维与混凝土具有 很好的亲和力和粘结力，因而大幅度提高了纤维在混凝土中的增强效果。

优选的，所述的有机改性剂为马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、聚乙二醇中 的一种或一种以上的混合物；所述的偶联剂为硅烷偶联剂Si-69、KH570、KH550、KH151、 硅胶抗粘连剂、正硅酸乙酯(TEOS)中的一种或一种以上的混合物；所述的无机改性填料为 滑石粉、高岭土、硅土、硅藻土、蒙脱土、水滑石中的一种或一种以上的混合物。

进一步，所述改性聚丙烯粗纤维长度30-80mm，直径0.4-1.5mm，拉伸强度400-700MPa， 弹性模量5-14GPa。