[发明专利]一种玄武岩纤维活性粉末混凝土及制备方法

说明书

一种玄武岩纤维活性粉末混凝土及制备方法，玄武岩纤维活性粉末混凝土，以重量份数计，包括以下各原料：水泥730‑800份，硅灰240‑290份，石英砂细砂390‑400份，石英砂中砂624‑640份，石英粉230‑260份，水140‑170份，减水剂50‑52份，玄武岩纤维4‑8份。该玄武岩纤维活性粉末混凝土的轴心抗压强度接近钢纤维活性粉末混凝土的轴心抗压强度，抗折强度大于钢纤维活性粉末混凝土抗折强度。本发明的方法是先将干料与玄武岩纤维进行混合搅拌，有利于促进玄武岩纤维在搅拌时充分散开从而减少搅拌时间，提高了玄武岩纤维活性粉末混凝土的强度。

技术领域

本发明涉及一种采用玄武岩纤维、活性粉末制备的具有高轴心抗压强度、高抗折强度的高性能混凝土的关键技术，具体来说，涉及一种玄武岩纤维活性粉末混凝土及制备方法。

背景技术

随着结构理论的进步和施工技术的发展，桥梁向着大跨径以及轻质高强的方向发展。普通混凝土自重大、抗压强度高于抗拉强度、变形能力差和易发生脆性破坏的缺点使混凝土在桥梁结构中的应用受到了限制。活性粉末混凝土是一种高强度、高耐久性的水泥基材料，与普通混凝土相比，活性粉末混凝土添加了矿物掺合料等活性粉末以及外加剂。矿物掺合料与水泥之间可以形成更加密实的级配，使得活性粉末混凝土的密实度更高，可以提高混凝土的抗压以及抗折强度。

活性粉末混凝土用水量较少，这就导致了一个严重缺陷，就是活性粉末混凝土更易开裂，仍然具备传统混凝土高脆性的特点。因此，高掺量的钢纤维或合成纤维通常被用来防止裂缝的产生和扩展，减少材料内部缺陷，改进混凝土内部微观结构，降低裂缝处的应力集中，使混凝土应力场更加连续和均匀，增加韧性。钢纤维生产成本高，耐腐蚀性差，给活性粉末混凝土的抗离子侵蚀能力带来影响，会降低活性粉末混凝土在恶劣环境下的服役寿命。合成纤维可以避免钢纤维带来的问题，但是合成纤维与水泥的结合性较差，增益效果较低，往往需要高掺量的纤维来增强活性粉末混凝土的性能，而高含量的纤维分散比较困难，必须采用特殊的搅拌方式。玄武岩纤维是由天然火山玄武岩经熔融、拉伸而成的一种经济、环保的无机纤维，具有比钢纤维更高的抗拉强度。近年来，短切玄武岩纤维以其环保的制造工艺和优异的力学性能在混凝土加固中得到广泛应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种玄武岩纤维活性粉末混凝土的配方及制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种玄武岩纤维活性粉末混凝土，以重量份数计，包括以下各原料：水泥730-800份，硅灰240-290份，石英砂细砂390-400份，石英砂中砂624-640份，石英粉230-260份，水140-170份，减水剂50-52份，玄武岩纤维4-8份。

所述的水泥为普通42.5级硅酸盐水泥。

所述的硅灰为活性矿物掺合料，包括以下重量比的组分：SiO₂:93.3％、MgO:1.21％、SO₃:1.02％、CaO:0.85％、Al₂O₃:0.73％、Fe₂O₃:1.49％、Na₂O:1.4％。

所述的石英砂细砂粒径为0.15-0.3mm，中砂粒径为0.3-0.6mm，中细砂比例为1.6:1。

所述的减水剂为聚羧酸或萘系高效减水剂。

所述的玄武岩纤维直径为23μm，长度为22mm的短切玄武岩纤维。

一种玄武岩纤维活性粉末混凝土的制备方法，包括以下步骤：

按照计量比称量玄武岩纤维活性粉末混凝土组成材料，将水与减水剂按比例混合；

将称量好的石英砂细砂、中砂、石英粉与玄武岩纤维混合低速搅拌2min，然后将水泥、硅灰加入混合料中低速搅拌3min；