[发明专利]PVA纤维改性橡胶-复合胶凝材料混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了PVA纤维改性橡胶‑复合胶凝材料混凝土及其制备方法，包括碱渣‑矿渣复合胶凝材料、细骨料、粗骨料、橡胶颗粒、硅灰、膨胀剂、PVA纤维、水和减水剂；所述碱渣‑矿渣复合胶凝材料包括碱渣和矿渣；将所述碱渣‑矿渣复合胶凝材料、细骨料、粗骨料、橡胶颗粒、硅灰、膨胀剂、PVA纤维、水和减水剂按一定配比混合制成表观密度为2300kg/m³～2400kg/m³的混凝土。本发明利用PVA纤维的特性改善橡胶‑碱渣‑矿渣复合胶凝材料混凝土抗弯变形能力，提高橡胶‑碱渣‑矿渣复合胶凝材料混凝土的力学性能，从而改善橡胶‑碱渣‑矿渣复合胶凝材料混凝土的性能，可以在降低强度损失、提高韧性、防裂抗渗、提高耐久性等方面发挥作用，从而制成的高性能混凝土。

技术领域

本发明涉及混凝土，特别涉及一种PVA纤维改性橡胶-碱渣-矿渣复合胶凝材料混凝土及其制备方法。

背景技术

汽车工业的迅速发展使得废旧轮胎所带来的回收和处理问题日益突出。废旧轮胎是固体废弃物的一种，被称为“黑色污染”，其回收和处理技术一直是世界性难题，也是环境保护的难题。碱渣是氨碱法生产纯碱过程中产生的一种工业废料，碱渣的大量排放和堆积已给周边环境造成了严重的污染。矿渣是在高炉炼铁过程中的副产品，在炼铁过程中，氧化铁在高温下还原成金属铁，铁矿石中的二氧化硅、氧化铝等杂质与石灰等反应生成以硅酸盐和硅铝酸盐为主要成分的熔融物，经过淬冷成质地疏松、多孔的粒状物，即为矿渣。随着环保理念的深化，对废弃材料的再利用已成为环境保护相关研究的热点。碱渣-矿渣胶凝体系中，矿渣在碱渣提供的高碱性环境下可发生水化反应，形成类似水泥固化的胶凝材料，使基体获得高强度；将橡胶颗粒加入到碱渣-矿渣胶凝体系中，使其具有高韧性、耐冲磨、高阻尼等功能特性。这些特点使橡胶-碱渣-矿渣复合胶凝材料混凝土可广泛应用于建筑工程领域。

但是，目前用于工程领域的橡胶-碱渣-矿渣复合胶凝材料混凝土基本上其橡胶颗粒按等体积替代部分细骨料的体积不会超过10％，这是由于当橡胶的含量超过10％时，其强度就会出现一个明显的降低，导致橡胶-碱渣-矿渣复合胶凝材料混凝土在工程中始终无法得到大规模的应用。

发明内容

本发明的目的是提高橡胶-碱渣-矿渣复合胶凝材料混凝土的抗弯变形能力和冲击韧性并在一定程度上提高其强度，提供一种PVA纤维改性橡胶-碱渣-矿渣复合胶凝材料混凝土及其制备方法。本发明利用PVA纤维的特性改善橡胶-碱渣-矿渣复合胶凝材料混凝土抗弯变形能力，提高橡胶-碱渣-矿渣复合胶凝材料混凝土的力学性能，从而改善橡胶-碱渣-矿渣复合胶凝材料混凝土的性能，可以在降低强度损失、提高韧性、防裂抗渗、提高耐久性等方面发挥作用，从而制成的高性能混凝土。

本发明所采用的技术方案是：一种PVA纤维改性橡胶-复合胶凝材料混凝土，包括碱渣-矿渣复合胶凝材料、细骨料、粗骨料、橡胶颗粒、硅灰、膨胀剂、PVA纤维、水和减水剂；所述碱渣-矿渣复合胶凝材料包括碱渣和矿渣，所述碱渣的用量为40kg/m³混凝土～100kg/m³混凝土，所述矿渣的用量为160kg/m³混凝土～400kg/m³混凝土，所述细骨料的用量为600kg/m³混凝土～800kg/m³混凝土，所述粗骨料的用量为800kg/m³混凝土～1100kg/m³混凝土，所述橡胶颗粒的用量为所述细骨料用量的10％～30％，所述硅灰的用量为所述碱渣-矿渣复合胶凝材料用量的0％～10％，所述膨胀剂的用量为所述碱渣-矿渣复合胶凝材料用量的0％～10％，所述PVA纤维的用量为所述碱渣-矿渣复合胶凝材料用量的0.5％～2.0％，所述水的用量为所述碱渣-矿渣复合胶凝材料用量的30％～50％，所述减水剂的用量为所述碱渣-矿渣复合胶凝材料用量的0.5％～2.0％，将所述碱渣-矿渣复合胶凝材料、细骨料、粗骨料、橡胶颗粒、硅灰、膨胀剂、PVA纤维、水和减水剂混合制成表观密度为2300kg/m³～2400kg/m³的混凝土。