[发明专利]钢-PVA混杂纤维增强混凝土防水抗渗材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种钢‑PVA混杂纤维增强混凝土防水抗渗材料，该混凝土防水抗渗材料的组分包括：按重量份数计，粗骨料1000～1300份，细骨料600～830份，水泥骨料310～430份，粉煤灰0～80份，膨胀剂32～60份，减水剂2～5份，水150～250份；还包括占上述各组分总体积1.18～1.29％的钢纤维和0.71～0.82％的PVA纤维。本发明通过对钢纤维和PVA纤维种类的选择及设置合理的配比，不仅赋予混凝土材料良好的弯曲韧性，有利于大体积混凝土浇筑，而且还显著提高了混凝土材料的防水抗渗性能，使混凝土结构具备一定的自防水效果。本发明提供的钢‑PVA混杂纤维增强混凝土防水抗渗材料制备工艺简单，综合性能优异，非常适合在防水建筑工程施工以及建筑结构加固、修缮中进行推广及应用。

技术领域

本发明属于纤维增强混凝土材料技术领域，具体涉及一种钢-PVA混杂纤维增强混凝土防水抗渗材料及其制备方法。

背景技术

纤维增强混凝土作为一种新型建筑材料，加入纤维可以提高混凝土材料整体的力学性能和耐久性，具有较高的强度、变形能力和耗能能力，因此被广泛应用于公路桥梁、机场跑道等重要设施建设中。

传统的纤维增强混凝土通常使用单一纤维类型，单一纤维往往只能在有限的应变和开裂情况下发挥作用，同时其自身劣势无法规避，例如钢纤维锈蚀、尼龙纤维前期无法抵抗微细裂纹等。使用两种及以上不同特性的进行互掺制备混杂纤维混凝土能够在一定程度上提升混凝土材料的抗拉、抗压、抗冲击等性能。然而，掺杂纤维混凝土存在着配合比试配难度大、多种纤维分散不均匀、混杂纤维比例微调对基体性能影响大、纤维间存在负混杂效应等问题，会对材料的弯曲韧性造成一定的影响，不利于大体积混凝土的浇筑；特别是掺杂纤维混凝土材料的防水抗渗性能仍不够理想，使其应用受到一定的限制。

基于此，如何在确保混杂纤维增强混凝土力学强度的基础上，提高混凝土材料的弯曲韧性，特别是提升其自身的防水抗渗性能，是亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种具有良好的弯曲韧性、防水抗渗性能更优的钢-PVA混杂纤维增强混凝土防水抗渗材料。

本发明的目的之二在于提供一种制备工艺简单、易于推广应用的钢-PVA混杂纤维增强混凝土防水抗渗材料的制备方法。

本发明的目的之三在于提供一种钢-PVA混杂纤维增强混凝土防水抗渗材料在防水建筑工程施工以及建筑结构加固、修缮中的应用。

本发明实现目的之一采取的技术方案是：提供一种钢-PVA混杂纤维增强混凝土防水抗渗材料，其组分包括：按重量份数计，粗骨料1000～1300份，细骨料600～830份，水泥骨料310～430份，粉煤灰0～80份，膨胀剂32～60份，减水剂2～5份，水150～250份，还包括占上述各组分总体积1.18～1.29％的钢纤维和0.71～0.82％的PVA纤维。

在本发明中，掺入一定体积的PVA纤维对基体的阻裂效果明显，与钢纤维配合可以有效地提高基体极限抗弯承载力。本案申请人经研究发现，当加入体积率为1.18～1.29％的钢纤维和0.71～0.82％的PVA纤维时，能够出现较好的正混杂效应，大幅提升基体的抗弯性能和增韧阻裂的能力；同时借助不同纤维的协同作用，有效改善混凝土内部缺陷和微裂纹的产生，间接增强了混凝土结构的自防水性能。进一步的，一定质量的膨胀剂的使用有效提高基体的抗裂能力及抗渗性能，抵消部分混凝土收缩时产生的拉应力，将混凝土最终收缩应力控制在一定范围内，从而防止混凝土开裂；其水化反应生成的钙矾石晶体，可填充、堵塞并切断混凝土内的毛细孔，使混凝土的抗渗能力大大提高，从而达到进一步提升混凝土结构自防水的目的。