[发明专利]一种道路用高稳定性混凝土

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及混凝土。

背景技术

现金道路强度、耐久性不断在提升，然而在大型车辆频繁来往的道路，路面破损几率大大增加，一旦道路混凝土出现裂缝，极易形成塌陷进而扩大路面破损。碳纤维兼具碳材料强抗拉力和纤维柔软可加工性两大特征，是一种的力学性能优异的新材料。碳纤维拉伸强度约为2到7GPa，拉伸模量约为200到700GPa。密度约为1.5到2.0克每立方厘米，这除与原丝结构有关外，主要决定于炭化处理的温度。一般经过高温3000℃石墨化处理，密度可达2.0克每立方厘。再加上它的重量很轻，它的比重比铝还要轻，不到钢的1/4，比强度是铁的20倍，在混凝土中掺入炭纤维将提升混凝土的抗拉性能。FRP筋是有多股连续纤维通过基地材料进行胶合后，经特质的模具挤压并拉拔成型的。FRP筋自身强度高，质量轻，同时耐酸碱性强，包裹与混凝土中后，将大大提升混凝土自身的稳定性，降低因裂缝而造成的路面变形、塌陷，增强路面的耐久性，减少维修次数。

发明内容

本发明为了解决路面因重型车辆频繁行驶而导致的路面快速开裂进而塌陷问题，提供了一种道路用高稳定性混凝土。

本发明所描述的混凝土是由水泥、石子、偏高岭土、水、减水剂、碳纤维混合成型后包裹FRP筋所形成。

其中各组分的相对用量为：以1000kg水泥计算，石子用量在2400～3300kg，偏高岭土用量在250～400kg，水用量在340～450kg，减水剂用量在10～15kg，碳纤维用量在40～60kg。FRP筋沿混凝土长边方向埋设，沿宽度方向每隔10～50cm埋设一根FRP筋。

在本发明中，所述FRP筋可以从厂家直接够得，但为了使用效果考虑，FRP筋选择玻璃纤维增强塑料，其截面直径在5～30mm；

在本发明中，所述水泥可为市面上任何一种硅酸盐水泥，为提升混凝土强度，故选用标号为52.5的硅酸盐水泥；

在本发明中，石子可为鹅卵石、破碎石，为控制混凝土浆体的流动性与黏性，故选用由石灰石破碎而成的碎石；

在本发明中，偏高岭土可以直接从厂家够得，为提高混凝土拌合性，选取粒径在0.2～0.4mm的偏高岭土；

在本发明中，所述减水剂可以是萘系高效减水剂、多环芳香族盐类减水剂或水溶性树脂磺酸盐类减水剂，为了提高碱水效率，优选的，选用聚羧酸型高效减水剂；

在本发明中，所述碳纤维可以从厂家直接够得，为了提高混凝土性能，优选的，选取碳纤维长度为2～10mm。

在本发明中对所选用材料的投放顺序没有明确要求，为充分发挥材料拌合后的效用，并增强混凝土硬化后的劈裂强度性能，优选的，将石子、水泥、偏高岭土、碳纤维进行充分混合，另外将水与减水剂充分混合，最终将水与固体原料进行混合搅拌，在混凝土浆体铺设至道路位置处后将FRP筋埋设与混凝土内相应位置。

本发明在水泥、石子、偏高岭土、水和减水剂的基础上通过添加碳纤维和埋设FRP筋，从而增强了混凝土的稳定性能，其中碳纤维和FRP筋均是易得的原料。

本发明中所述的稳定性能是通过抗压强度参数和劈裂强度参数进行体现，抗压强度参数和劈裂强度参数越高则抗冲击性能越优异。本发明的混凝土的抗压强度为30.2～61.4MPa；劈裂强度为5.10～7.02MPa。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的技术方案作进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

实施例1

25℃下，将标号为52.5的江南小野田水泥1000kg，破碎石灰石2400kg，粒径为0.2mm的偏高岭土400kg和长度为2mm的碳纤维40kg混合并充分搅拌15min，将水340kg和聚羧酸型高效减水剂15kg充分搅拌3分钟，然后将固体原料与液体原料混合并搅拌15分钟，将搅拌后浆体进行成型，在浆体中埋设直径为5mm的FRP筋。在养护3d、14d和28d测试其抗压强度为：25.1MPa、34.5MPa和54.1MPa。在养护3d、14d和28d测试其劈裂强度为：3.3MPa、4.0MPa和5.5MPa。

实施例2