[发明专利]一种高强度抗裂混凝土

说明书

本发明公开一种高强度抗裂混凝土，属于建筑材料技术领域。本发明混凝土包括以下原材料制备而成：水泥、碎石、细骨料、水、抗裂纤维、粉煤灰、减水剂、防冻剂、可再分散乳胶粉、羧甲基纤维素钠、引气剂。本发明首先对玄武岩纤维进行改性，并优化抗裂纤维的加入方式和加入比例，以实现混凝土强度性能的最优化；本发明还加入可分散性乳胶粉等成分，为提升混凝土强度起到辅助作用；防冻剂提升混凝土防冻性能，引气剂减少由于搅拌所引入的气泡，减少气泡对混凝土强度性能带来的消极影响；在本发明原料选择和制备工艺下，所得混凝土综合性能优异，强度高，耐候性强，抗渗性好，成本低廉。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种高强度抗裂混凝土。

背景技术

混凝土材料在工程界被广泛应用，尤其是在20世纪90年代高性能混凝土出现之后，混凝土材料逐渐成为世界上用量最大、用途最广的建筑材料之一。然而，随着越来越多的混凝土建筑物的建成使用，混凝土材料自身存在的一些缺陷和不足也日益凸显，其中混凝土结构的裂缝问题是困扰工程界的主要问题之一。

作为一种人造石材，混凝土是一种由胶凝材料将砂石骨料粘结而形成的多相复合材料，当混凝土结构所承受的应力超过自身的极限抗拉强度时，混凝土结构会发生开裂，产生相应的裂缝。导致混凝土结构产生裂缝的原因大体上可以分为原材料缺陷、设计施工不合理、使用环境不当以及结构过载四个方面。

用于拌制混凝土的原材料是导致混凝土结构开裂的一个最重要因素，通常表现为水泥的水化热过高、安定性不良、砂石骨料的级配不良、骨料的自身强度较低、骨料的含泥量超标以及骨料或者拌和用水中存在有害离子等。同时，混凝土拌和物的沉降泌水、干燥收缩、水化收缩以及自收缩同样会导致混凝土结构因体积变化而产生裂缝。

为了大幅提升混凝土抗裂性能，现有技术中通常会在原材料中加入各类纤维，从而产生提高混凝土韧性，增加混凝土折抗能力，控制混凝土开裂，提高混凝土冲击力等效果。掺杂各类纤维的混凝土虽然有着较高的抗压强度，但其抗拉强度却随之下降，混凝土结构表现为脆性大，耐久性低，整体强度其实还是呈现下降的。因此如何优化纤维的加入种类、加入方式以及加入量等工艺，是有效提升混凝土抗裂性能的关键。

而对于大型体育场看台、圆形柱体结构等部位的混凝土使用，由于使用频繁、人群密集，对于其自身的强度要求更加严格。如何真正有效的从原材料的角度克服现有技术中存在的缺陷，是全面提升混凝土抗裂性能的根本所在。

发明内容

本发明通过在混凝土凝胶材料中加入经过改性的玄武岩纤维，同时配备减水剂、乳胶粉、引气剂等成分，综合提升混凝土强度性能和耐候性，以适应各种环境条件，减少开裂。

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案为：

一种高强度抗裂混凝土，包括以下重量份的原料制备而成：水泥205-265份、碎石230-310份、细骨料300-400份、水80-100份、粉煤灰10-20份、抗裂纤维60-90份、减水剂2-5份、防冻剂1-6份、可再分散乳胶粉8-12份、羧甲基纤维素钠1-3份、引气剂0.5-1份。

进一步的，所述水泥为普通硅酸盐水泥，等级为42.5R。

42.5R级硅酸盐水泥，水化热量小，一定程度可以减少混凝土内外温度变化，减少裂缝的产生。

进一步的，所述碎石的细度模数为2.5。

进一步的，所述细骨料为建筑废弃混凝土进行粉碎、筛分，得到的粒径在1-5mm的再生细骨料颗粒，含泥量不得大于0.5％，硫酸盐含量以SO₃计不得大于1％。

进一步的，粉煤灰优选Ⅰ级F类粉煤灰，需水量比不大于95％。

进一步的，所述抗裂纤维的制备方法为：