[发明专利]一种表面改性非晶纤维增强混凝土及制备方法和海防应用

权利要求书

1.一种表面改性非晶纤维增强混凝土，其特征在于，按照质量份数计，包括：水泥400～700份，矿物掺合料100～300份，纳米掺合料10～30份，细骨料600～1000份，粗骨料1200～2500份，水300～500份、外加剂5～20份及表面改性后的非晶纤维10～120份，非晶纤维为镍基非晶合金。

2.按照权利要求1所述的表面改性非晶纤维增强混凝土，其特征在于，水泥为普通硅酸盐水泥；矿物掺合料为粉煤灰、硅灰、高炉矿渣中的一种或两种以上组合；纳米掺合料为纳米SiO₂和纳米Al₂O₃的混合物；细骨料为普通河砂，细度模数为1.6～2.2；粗骨料为石灰石碎石，粒径范围5～20mm；外加剂为减水剂、引气剂、消泡剂的混合物。

3.按照权利要求2所述的表面改性非晶纤维增强混凝土，其特征在于，外加剂中，减水剂为聚羧酸减水剂或萘系减水剂；引气剂为十二烷基苯磺酸钠、松香热聚物引气剂或TC-R型混凝土引气剂；消泡剂为改性矿物油合成消泡剂或聚醚消泡剂。

4.按照权利要求1所述的表面改性非晶纤维增强混凝土，其特征在于，按原子百分比计，镍基非晶合金的成分表示为Ni_aCr_bFe_cSi_dB_eC_fP_g，其中a为55～90，b为0～28，c为0～5，d为0.1～20，e为0.1～20，f为0～0.5，g为0～20。

5.按照权利要求4所述的表面改性非晶纤维增强混凝土，其特征在于，非晶纤维经过纳米SiO₂、纳米Al₂O₃的表面改性，以增加非晶纤维表面粗糙度。

6.一种权利要求1至5之一所述的表面改性非晶纤维增强混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)非晶纤维通过单辊急冷甩带法制备，非晶纤维长度20～40mm，等效直径0.1～0.3mm；非晶纤维的表面改性制备方法为：取等质量的纳米SiO₂、纳米Al₂O₃充分搅拌混合作为溶质，等体积的乙醇和水作为溶剂，溶质与溶剂按照质量比1:2～1:6配制改性液，同时添加改性液质量0.5％～1％的烷基胺盐型表面活性剂，充分混合形成溶液，将非晶纤维放入溶液中，在室温下反应30～60min后取出纤维，在超声波下清洗10～20min后在40～80℃下烘干；

(2)将水泥、矿物掺合料、细骨料、粗骨料按比例混合后搅拌3～5min，加入非晶纤维继续搅拌3～5min，将1/2水与外加剂混合、1/2水与纳米掺合料混合，充分搅拌后加入搅拌机继续搅拌3～5min，倒入模具成型。

7.按照权利要求6所述的表面改性非晶纤维增强混凝土的制备方法，其特征在于，表面改性后纤维与基体界面粘结强度较改性前提高30％以上，抗折强度较改性前提高20％以上。

8.按照权利要求6所述的表面改性非晶纤维增强混凝土的制备方法，其特征在于，成型后的表面改性非晶纤维增强混凝土，放置24h后拆模，按混凝土标准进行养护。

9.一种权利要求1至5之一所述的表面改性非晶纤维增强混凝土的应用，其特征在于，表面改性非晶纤维增强混凝土应用在港口、码头或近海平台的堤坝、机库或防御工事。