[发明专利]一种钢纤维高强度混凝土及其制备方法

说明书

本发明涉及一种钢纤维高强度混凝土及其制备方法，属于混凝土技术领域，其包含水125‑170份，水泥400‑480份，细骨料700‑760份，粗骨料800‑900份，粉煤灰80‑105份，矿粉85‑105份，硅灰10‑15份，外加剂5‑7份，有机纤维10‑18份，改性钢纤维6‑15份；改性钢纤维改性方法包括：硅烷偶联剂、醇和去离子水混合得改性液；钢纤维浸入改性液中，搅拌后取出干燥得改性钢纤维。制备方法包括：外加剂与一半水混合得混合液；有机纤维、改性钢纤维与一半混合液混合得混合料；水泥、粉煤灰、矿粉、硅灰与混合料混合，得初混料；细骨料、余量混合液与初混料混合得基料；粗骨料、余量水和基料混合得混凝土。本发明具有增加钢纤维与混凝土的粘接强度，提高混凝土的抗压性能的效果。

技术领域

本发明涉及混凝土技术领域，特别涉及一种钢纤维高强度混凝土及其制备方法。

背景技术

钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维所形成的一种新型的多相复合材料。这些乱向分布的钢纤维能够阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成，改善混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击性能，从而提高混凝土的耐久性。

现有的可参考公开号为CN108264280A的中国专利，其公开了一种钢纤维混凝土，按重量份计包括以下组分，水泥800-900份，硅灰50-100份，钢纤维40-310份，河砂910-1370份，水165-275份，外加剂10-33份，无机矿物降粘剂50-150份。本发明具有和易性好、钢纤维分散性好、韧性佳、耐久性好的优势。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：钢纤维能够阻碍混凝土内部微裂缝的扩展，提高混凝土的抗折性能，但钢纤维与混凝土组分之间的粘接性能较差，当混凝土被破坏时，大部分钢纤维容易被拉出，从而影响钢纤维混凝土的抗压性能。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的一是提供一种钢纤维高强度混凝土，其具有增加钢纤维与混凝土的粘接强度，提高混凝土的抗压性能的效果；

目的二是提供一种钢纤维高强度混凝土的制备方法，其具有增加钢纤维与混凝土的粘接强度，提高混凝土的抗压性能的效果。

本发明的目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种钢纤维高强度混凝土，按重量份计，包含有以下组分：水125-170份，水泥400-480份，细骨料700-760份，粗骨料800-900份，粉煤灰80-105份，矿粉85-105份，硅灰10-15份，外加剂5-7份，有机纤维10-18份，改性钢纤维6-15份，其中，改性钢纤维的改性方法包括以下步骤：

a.将6-14份的硅烷偶联剂、10-20份的醇和80-100份的去离子水混合，调节PH值至4.3-5.1，得到改性液；

b.将钢纤维浸入改性液中，在45-55℃下搅拌10-12h后，将钢纤维取出并干燥，得改性钢纤维。

通过采用上述技术方案，钢纤维在混凝土中不会结球，分布均匀，并呈三维乱向分布，当混凝土即将出现裂缝或裂缝出现后，钢纤维通过与混凝土基体界面的粘接力传递荷载，减小裂缝边缘处混凝土的拉应力，从而达到阻止裂缝的产生与发展的效果，能够降低混凝土的剥落，提高混凝土的抗折强度。本发明钢纤维混凝土的配方中，采用改性液对钢纤维改性，硅烷偶联剂在钢纤维表面反应，并以化学键和物理吸附作用与钢纤维连接，形成一层保护层，提高钢纤维的耐腐蚀性能，使得钢纤维能够更好地发挥其优异的力学性能。

改性钢纤维表面的硅烷偶联剂的有机官能团能够与有机纤维进行反应，使得有机纤维与改性钢纤维结合，有机纤维与混凝土的粘接性能较好，而有机纤维与改性钢纤维通过化学键连成一体，从而间接增加改性钢纤维与混凝土的结合强度，当混凝土破坏时，有机纤维对改性钢纤维具有拉扯效果，进一步增加了混凝土内部的束缚力，使得混凝土凝固后各成分之间的连接更加紧密，能够降低改性钢纤维从混凝土中被拉出的情况。在有机纤维与改性钢纤维的协同作用下，在改善混凝土抗折性能和抗劈裂性能的同时，能够增加混凝土的抗压性能。