[发明专利]一种含有玄武岩纤维的混凝土及其制备方法和应用

说明书

本发明提出了一种含有玄武岩纤维的混凝土及其制备方法和应用，所述混凝土由水泥、矿粉、硅灰粉、细骨料、聚羧酸减水剂、拌合水、粗骨料和改性玄武岩纤维制备；混凝土制备过程中，将改性玄武岩采用先掺入的方式，确保改性玄武岩纤维均匀的分布于混凝土中，所述混凝土可用于混凝土电杆的制备。本发明采用改性玄武岩纤维，增加与基底水泥的界面结合，提高了混凝土和混凝土电杆的力学性能。

技术领域

本发明涉及电杆用混凝土技术领域，特别是指一种含有玄武岩纤维的混凝土及其制备方法和应用。

背景技术

混凝土电杆具有节约钢材、便于维护等优势，在输变电工程、铁路电气化工程以及通信领域，得到了广泛应用。但是混凝土电杆也存在承载力较低、重量大、容易开裂、耐久性差等缺点，在电网运行中存在安全隐患。且由于钢筋与混凝土的热膨胀系数不同、变形不同步，导致电杆表面出现裂纹，随着时间增长，裂纹逐渐延伸和扩大，并导致钢筋与混凝土的脱落。

玄武岩纤维具有强度高、防渗抗裂、电绝缘、耐高温、耐酸碱腐蚀能力强、抗冲击性好等一系列优点，用玄武岩纤维配制的混凝土，具有良好的耐温性、抗收缩性以及耐腐蚀性，但是玄武岩纤维表面光滑，与基体材料的界面粘结力较差，有待进一步提高。

发明内容

本发明提出一种含有玄武岩纤维的混凝土及其制备方法和应用，采用改性玄武岩纤维，增加与基底水泥的界面结合，提高了混凝土的力学性能。

本发明的技术方案是这样实现的：一种含有玄武岩纤维的混凝土，每立方混凝土中，水泥为500-600kg/m³、矿粉为100-200kg/m³、硅灰粉为50-100kg/m³、细骨料为600-1000kg/m³、聚羧酸减水剂为7-13kg/m³、拌合水为120-150kg/m³、粗骨料为800-1000kg/m³和改性玄武岩纤维的体积掺量为0.3-0.5％。

进一步地，改性玄武岩纤维由以下重量份的原料制备：15-20份的玄武岩纤维、3-4份的高岭土尾矿以及2-3份的赤泥。

进一步地，改性玄武岩纤维的制备方法如下：将玄武岩纤维、高岭土尾矿和赤泥混合均匀后，在200-300℃保温20-30min，然后在150-200℃下球磨40-50min，冷却至室温，得到改性玄武岩纤维。

进一步地，玄武岩纤维的长度为14±1mm，直径16μm，抗拉强度≥1250Mpa。

进一步地，粗骨料为碎石，碎石的粒径为5-20mm，压碎指标不大于7％，针片状含量不大于5％，含泥量低于1.5％。

进一步地，细骨料为河沙，河沙的细度模数为2.3-3.2。

进一步地，水泥为P.O 52.5水泥。

一种含有玄武岩纤维的混凝土的制备方法，包括以下步骤：

(1)将改性玄武岩纤维、水泥和细骨料混合后搅拌均匀；

(2)然后加入80-100kg/m³的拌合水搅拌均匀；最后加入粗骨料、矿粉、硅灰粉、聚羧酸减水剂以及剩余的拌合水，搅拌均匀。

一种含有玄武岩纤维的混凝土在混凝土电杆中的应用。

本发明的有益效果：

本发明采用改性玄武岩纤维，增加与基底水泥的界面结合，提高了混凝土的力学性能；同时在电杆布料以及离心成型时，该改性玄武岩纤维可避免向电杆外层迁移，出现分布不均匀等问题。

本发明采用高岭土尾矿和赤泥对玄武岩纤维改性，一方面对固废材料的再利用，另一方面通过高岭土尾矿和赤泥配合，在玄武岩纤维表面形成轻质多孔的结构，增加玄武岩纤维的表面粗糙度以及表面积，增强其与基底水泥的结合。