[发明专利]一种机敏构成混杂纤维混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种机敏构成混杂纤维混凝土及其制备方法，所述混凝土包括如下按重量配比计的组分：水138～151kg/m³，水泥379～458kg/m³，粉煤灰52～60kg/m³，机制砂683～790kg/m³，粗骨料999～1028kg/m³，玄武岩纤维和聚丙烯纤维1.03～2.93kg/m³，减水剂12.66～21.92kg/m³；所述混凝土还包括埋入在其内部的机敏材料或粘贴在表面的应力应变片；所述机敏材料埋入后在混凝土表面露出供检测部分。通过掺入特定比例的玄武岩纤维和聚丙烯纤维，提高了混凝土的抗压强度和抗折强度，同时配制相应的机敏元素，实现了对混凝土内部结构损伤情况的监控，提高了混凝土结构的安全性和耐久性。

技术领域

本发明涉及混凝土技术领域，更具体地，涉及一种机敏构成混杂纤维混凝土及其制备方法。

背景技术

随着现代建筑对混凝土等级要求的提高，普通混凝土已逐渐被纤维混凝土所取代。纤维的掺入可提高水泥基复合材料的韧性、强度和抗裂性能，因此发展纤维混凝土成为了高性能混凝土的研究方向之一。中国发明专利CN111662053A公开了(公开日2020年9月15日)一种聚丙烯纤维混凝土，该纤维混凝土主要由水、水泥、细骨料、粗骨料、粉煤灰、聚丙烯纤维、硫铝酸钙膨胀剂以及减水剂组成。该发明得到的混凝土不含硅粉，具有较高的抗渗性能，但其抗压以及抗折强度较低，且不具备自检测的能力，无法客观的监测混凝土的受力情况。因此，亟需提供一种抗压以及抗折性能优异，且具备自检测、自监测、能够防止混凝土潜在裂缝扩展的混凝土。

发明内容

本发明的首要目的是克服上述现有技术的不足，提供一种机敏构成混杂纤维混凝土，本发明所述机敏构成混杂纤维混凝土具备优异的抗压强度、抗折强度以及自检测的能力，可客观监测混凝土的受力情况。

本发明的进一步目的是提供一种机敏构成混杂纤维混凝土的制备方法。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

一种机敏构成混杂纤维混凝土，所述混凝土包括如下按重量配比计的组分：水138～151kg/m³，水泥379～458kg/m³，粉煤灰52～60kg/m³，机制砂683～790kg/m³，粗骨料999～1028kg/m³，玄武岩纤维(BF)和聚丙烯纤维(PF)1.03～2.93kg/m³，减水剂12.66～21.92kg/m³；所述混凝土还包括埋入在其内部的机敏材料或粘贴在表面的应力应变片；所述机敏材料埋入后在混凝土表面露出供检测部分。

普通混凝土常采用机制砂作为原料之一，但机制砂表面不光滑，其吸水量大，导致搅拌后混凝土易发生骨料离析的情况；后期的养护过程中，水泥的活化反应会吸水，从而内部会产生微裂缝，机制砂的物理性质又加重了微裂缝的情况，造成混凝土强度下降。加入玄武岩纤维和聚丙烯纤维，可以使前期离析现象减少，使混凝土具有更好的工作性能、更好的和易性；在养护过程中，纤维丝自身的物理抗拉性能，可以减少微裂纹的产生，从而提高混凝土的抗压强度和抗折强度。加入玄武岩纤维和聚丙烯纤维，同时增强了混凝土的抗阻裂性，当混凝土受到超过受力范围的应力出现裂缝时，不易断开，纤维将原本应该断开的碎块粘连，提高了混凝土的实用性。机敏构成材料的加入，可检测与监测，从而有效预报混凝土的内部结构的损伤情况，防止混凝土潜在的裂缝扩展，显著提高混凝土结构的安全性和耐久性。

优选地，所述玄武岩纤维和聚丙烯纤维的重量比为(3～12.7)：1。

优选地，所述玄武岩纤维的单丝直径为9～17μm，长度为15mm。

优选地，所述聚丙烯纤维的单丝直径为18～48μm，长度为12mm。

优选地，所述减水剂为聚羧酸减水剂。