[发明专利]一种具有高耐火性能的纤维复合混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有高耐火性能的纤维复合混凝土，由下述按重量份数计的组分组成：硅酸盐水泥、天然油石、明胶纤维、脂肪酰柠檬酸酯、改性聚己内酯纤维、甲基硅醇钠、聚氧化烯烷基醚硫酸酯、丙烯酸‑丙烯酸酯共聚物、三聚磷酸钠、柠檬酸‑壳聚糖5‑6份、亚乙基双硬脂酰胺、碳酸钙晶须、醋酸乙烯脂、乙烯基聚硅氧烷、二氧化硅微粉、甲基丙烯酸、十六烷基三甲基溴化铵、过硫酸铵、碳化锰、石英玻璃粉、纳米氧化钛憎水剂。确定各组分的添加范围，通过对聚己内酯纤维改性，分别对不同组分进行预处理，得到的耐火的纤维复合混凝土具有强度高、耐火性能好、力学性能好、分散均匀的优点，提高了纤维对混凝土的和易性。

技术领域

本发明属于混凝土制备技术领域，具体是涉及一种具有高耐火性能的纤维复合混凝土及其制备方法。

背景技术

混凝土是全世界用量最多的人造材料，同时也是最为重要的建筑结构用材料，其在高温下的安全性越来越受到世界各国的普遍关注。传统硅酸盐水泥混凝土的耐高温、耐火性能并不理想。在火灾的高温作用下，混凝土材料各方面性质的改变使得构件和结构内部发生应力重分布，从而降低结构构件的性能，危及整体结构的安全。火灾下，随着温度的升高混凝土内的材料成分会因高温发生反应而变化，从而直接影响混凝土的力学性能和热工性能。因此，在增加混凝土耐火性能的同时，还需要保证混凝土的机械性能。

纤维增强混凝土按纤维力学性能可分为高弹性模量纤维混凝土和低弹性模量纤维混凝土。高弹性模量纤维混凝土在未产生裂纹之前，因纤维弹性模量较高，根据“混合定律”，复合材料的弹性模量岁纤维掺量增加而增加，开裂后主要是纤维受力。低弹性模量纤维混凝土一般易发生较大的蠕变，在裂缝形成发展阶段，纤维承受大部分应力，在持续的高应力作用一定时间后，复合材料会产生显著的变形。纤维混凝土复合材料混合理论把纤维混凝土简化为纤维为一相，混凝土基体为另一相的多种材料结合或混合之后所构成的材料整体是一个多相系统，其性能乃是各个相性能的综合。

通常混凝土材料结构不是匀质的，所以当受到拉力作用时，混凝土结构界面各点受力不均匀，存在大量不规则的应力集中点。这些应力集中点的应力首先达到抗拉强度极限，引起局部塑性变形如果混凝上没有配筋约束，在应力集中点就会出现裂缝。但是，在混凝土中的大量纤维，可约束混凝土的塑性变形，从而分散混凝土的应力集中，推迟或避免混凝土裂缝的出现。这样，纤维混凝土可以获得比普通混凝土更好的力学性能。通常，高性能混凝土具有高抗压强度及受压时不会爆裂、高弹性模量和抗化学侵蚀等优点。但是，高性能混凝土往往具有较差的耐火性能，这也是妨碍其在建筑物中广泛应用的一个重要因素。文献表明，通过添加纤维可以改进高性能混凝土的耐火性。但已有的研究也显示，纤维的引入往往会大大降低混凝土的和易性。在泵送混凝土的应用场合，和易性的丧失会阻碍这种纤维强化混凝土的使用。因此，本领域需要兼具良好的和易性和耐火性的高性能混凝土组合物。

发明内容

针对以上技术问题，本发明提供一种具有高耐火性能的纤维复合混凝土及其的制备方法。

本发明的技术方案是：一种具有高耐火性能的纤维复合混凝土，由下述按重量份数计的组分组成：硅酸盐水泥130～220份、天然油石13～28份、明胶纤维12～15份、脂肪酰柠檬酸酯8～13份、改性聚己内酯纤维15～20份、甲基硅醇钠10～12份、聚氧化烯烷基醚硫酸酯13～16份、丙烯酸-丙烯酸酯共聚物10～15份、三聚磷酸钠4～6份、柠檬酸-壳聚糖5～6份、亚乙基双硬脂酰胺6～8份、碳酸钙晶须2～3份、醋酸乙烯脂12～15份、乙烯基聚硅氧烷9～11份、二氧化硅微粉12～15份、碳化锰10～15份、甲基丙烯酸2～3份、十六烷基三甲基溴化铵7～10份、过硫酸铵9～12份、石英玻璃粉11～13份、纳米氧化钛憎水剂3～5份。