[发明专利]一种用于建筑混凝土的低团聚、高磁定向钢纤维及制备方法

说明书

本发明公开了一种用于建筑混凝土的低团聚、高磁定向钢纤维及制备方法。所述钢纤维由以下步骤制得：a、对镀铜钢纤维进行酸洗预处理；b、在钢纤维的表面包覆树脂粘结剂后与鳞片石墨粉在高速搅拌机中搅拌，制得鳞片石墨粉密实包覆的钢纤维；c、置于高温炉中瞬时加热处理，即得用于建筑混凝土的低团聚、高磁定向钢纤维。通过包覆于钢纤维表面的石墨的润滑作用，有效减小了钢纤维之间以及钢纤维与混凝土浆体之间的滑动阻力，改善了钢纤维的团聚现象，并且应用过程中石墨不断剥落成为混凝土胶凝材料水化的成核点，提高了水化程度，有效促进了混凝土构件性能的增强。

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及钢纤维的改性，尤其是涉及一种用于建筑混凝土的低团聚、高磁定向钢纤维及制备方法。

背景技术

混凝土是现代建筑行业中非常重要的建筑材料，近年来，普通混凝土因其构件的自重大、易于塑性干缩开裂、抗疲劳能力低、韧性差、抗拉强度低、易产生裂纹、抗冲击碎裂性差等缺陷，限制了在工程中的使用范围，因而，以水泥净浆、砂浆或者混凝土为基体，以金属纤维、无机纤维或有机纤维增强材料组成的一种水泥基复合材料-纤维混凝土受到广泛关注，尤其是钢纤维混凝土尤为受到重视。

钢纤维混凝土时在普通混凝土中掺入少量低碳钢、不锈钢和玻璃钢的纤维后形成的一种比较均匀而多向配筋的混凝土。与普通混凝土相比，不仅能改善抗拉、抗剪、抗弯、抗磨和抗裂性能，而且能大大增强混凝土的断裂韧性和抗冲击性能，显著提高结构的疲劳性能及其耐久性，尤其是韧性可增加l0~20倍。钢纤维混凝土目前较为普遍的生产方式是简单地将钢纤维掺入混凝土机械搅拌混合，或将预拌好的钢纤维混凝土在外加磁场的环境中成型构件。钢纤维在混凝土中的分布性特征很大程度上决定着钢纤混凝土的性能，这也是目前研究的重点。

专利申请号201610421042.1公开了一种钢纤维混凝土的磁力定向方法。将钢纤维混凝土中粗细骨料以铁磁性骨料，例如钢渣代替，利用钢纤维混凝土中的钢纤维和铁磁性骨料都具有铁磁性特性，混凝土在外加磁场下，铁磁性骨料和钢纤维都会产生运动，从而控制钢纤维的位置与方向。通过调节磁场大小与方向，控制钢纤维的运动，能使钢纤维按照一定方向转动和排布，从而增强钢纤维混凝土的单一方向的抗拉性能，而铁磁性骨料的存在会克服普通骨料限制钢纤维的转动和移动的问题。

专利申请号200920042344.3公开了一种混凝土用钢纤维束，是由若干根钢丝所组成。在钢纤维束的中部设置成一个水平的平面，钢纤维束的两端设置成不同形状的弯状结构，弯状结构是根据钢纤维束长径比决定弯状半径，混凝土用钢纤维束的长径比控制在65~68%之间。此实用新型加入到混凝土中可以使混凝土具有极高的抗弯性、抗剪强度，同时可以进行大规模的机械化生产，不需要大量的钢筋工进行人工扎钢筋，提高了生产效率，降低了工程总成本。

专利申请号201520831110.2公开了一种高性能混凝土用多锚点波纹型钢纤维，包括呈波纹型的钢纤维，在钢纤维的上下表面设有均匀分布的槽型刻痕，且槽型刻痕的开槽方向与钢纤维的波纹延伸方向相垂直。该多锚点波纹型钢纤维通过在钢纤维表面加工生成槽型刻痕，增加了钢纤维与混凝土基体的机械摩擦力以及机械锚固力，改善了钢纤维表面与水泥石的黏结性能，提高了钢纤维的增强增韧效果，具有较好的应用前景。