[发明专利]一种大骨料混杂钢纤维二级配混凝土及制备方法

说明书

本发明公开了一种大骨料混杂钢纤维二级配混凝土及制备方法，混凝土包括胶凝材料、钢纤维、粗骨料、细骨料及水，所述钢纤维采用不同长度的钢纤维，所述粗骨料采用二级配粗骨料；制备方法包括以下步骤：(1)按照配比取水泥、钢纤维、粗骨料、细骨料和水，将60mm长度的钢纤维放入称量的水中分散后取出；(2)将称量的粗骨料、细骨料和水泥搅拌1min后，边搅拌边加入两种不同长度的钢纤维，搅拌均匀后加入称量的水，继续搅拌1min后，得到大骨料混杂钢纤维二级配混凝土。本发明制备工艺简单，且制备的二级配混凝土具有较高的强度和韧性。

技术领域

本发明涉及水利工程中混凝土技术领域，特别涉及一种大骨料混杂钢纤维二级配混凝土及制备方法。

背景技术

水利工程中水流情况及其复杂多变，水工建筑物的某些部位持续遭受高速紊流作用，这些高速紊流的内部是由无数个运动着的大小不等的漩涡组成。漩涡除了随水流的总趋势向某一方向运动外，还有旋转、震荡，水流的各质点亦随着漩涡运动、旋转、震荡。同时，水流质点的强烈紊动就产生流速和动水压强的脉动。这使得高速紊流对水工建筑物的某些部位具有较强的冲击、淘刷、磨损、抗渗等问题，尤其当水流中掺有泥沙时，问题变得更为突出。为提高这些部位的混凝土抗冲蚀、抗磨损、抗冲击能力，增加混凝土的强度和韧性，在水利工程中的建筑物等需要采用特殊的混凝土。

钢纤维混凝土是将短细的钢纤维均匀、乱向地分布于混凝土基体中而形成的改性混凝土材料。钢纤维的掺入能改善混凝土的延性和韧性，对混凝土结构的力学性能和变形能力的改善非常明显。然而目前，对钢纤维混凝土的研究主要集中在粗骨料最大粒径不大于25mm的碎石混凝土，在需要强度较大的工程中采用这种粒径的骨料制备的混凝土的强度较小，无法保障工程的强度，为了得到更高强度的混凝土，选择较大粒径的骨料，例如二级配骨料、三级配骨料甚至四级配骨料；但当骨料的粒径超过40mm后，由于骨料的比表面积减小，混凝土中组分的不均性增大，制备的混凝土还具有较差的和易性，容易产生离析，同时还会使混凝土的强度的减小。

因此，有必要对现有技术进行改进以解决上述技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种大骨料混杂钢纤维二级配混凝土及制备方法，该混凝土制作工艺简单，且制备的二级配混凝土具有较高的强度和韧性，在水利工程中具有抗冲蚀、抗磨损、抗冲击的作用。具体而言通过以下技术方案实现：

本发明的一种大骨料混杂钢纤维二级配混凝土，包括胶凝材料、钢纤维、粗骨料、细骨料及水，所述钢纤维采用不同长度的钢纤维，所述粗骨料采用二级配粗骨料。

进一步，所述凝胶材料采用水泥。

进一步，每1m3混凝土，按照重量份包括以下组分：

水泥360～394kg、钢纤维39～94kg、粗骨料1023～1108kg、细骨料685～703kg、水209～228kg。

进一步，每1m3混凝土，按照重量份包括以下组分：

水泥370～390kg、钢纤维50～85kg、粗骨料1035～1090kg、细骨料688～695kg、水215～225kg。

进一步，每1m3混凝土，按照重量份包括以下组分：

水泥384kg、钢纤维80kg、粗骨料1047kg、细骨料690kg、水223kg。

进一步，所述二级配粗骨料中粒径为5～20mm的粗骨料与粒径为20～40mm的粗骨料的质量比为45:55。

进一步，所述钢纤维的长度采用60mm和31.5mm，60mm钢纤维与31.5mm钢纤维的质量比为4:1。