[发明专利]一种复合纤维增强混凝土及其制备方法

说明书

本发明提出了一种复合纤维增强混凝土及其制备方法，属于混凝土制备技术领域。该复合纤维增强混凝土，按重量份数计，原料包括：硅酸盐水泥50‑100份、细河砂200‑250份、碎石280‑350份、硅藻土20‑30份、粉煤灰20‑40份、减水剂1‑3份、早强剂1‑1.4份和水溶性环氧树脂5‑12份；所述复合纤维增强混凝土中还包括复合纤维，所述复合纤维的添加量为硅酸盐水泥重量的2％‑5％。本发明所用到的复合纤维包括改性竹纤维、碳纤维和玄武岩纤维，通过纤维之间的混杂效应，并与其他原料相互作用，共同提升混凝土的抗渗性能、力学性能，并且复合纤维用量少，制作成本低，适合大规模推广生产。

技术领域

本发明属于混凝土制备技术领域，尤其涉及一种复合纤维增强混凝土及其制备方法。

背景技术

水泥基材料是当今最大宗的人造建筑材料，其强度一直是混凝土作为重要结构材料的主要性能指标，但是混凝土固有的弱点—抗拉、抗弯、抗冲击、抗爆以及韧性差等限制着其优势的充分发挥，并且随着对混凝土强度需求的不断提高，这一弱点也愈益突出。因此，纤维增强混凝土应运而生。

纤维增强混凝土，是以水泥浆、砂浆、粗骨料为基材，以金属材料、无机材料或有机纤维为增强材料组成的一种水泥基复合材料，它是将短而细的、具有高抗拉强度、高极限延伸率、高抗碱性等良好性能的纤维均匀地分散在混凝土基体中形成的一种新型建筑材料。纤维增强混凝土虽然可以很大程度的改善混凝土的力学性能，但是由于纤维的比表面积较大，在混凝土中会降低混凝土的流动性能，需要更多的水泥浆包裹纤维，使单方混凝土水泥用量增加。另外，由于纤维与混凝土之间的粘结能力较差，容易出现分散的情况，进而容易造成混凝土内部结构不紧密，强度差、渗透性较高等问题的产生。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种复合纤维增强混凝土及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明的技术方案之一：

一种复合纤维增强混凝土，按重量份数计，包括以下原料：硅酸盐水泥50-100份、细河砂200-250份、碎石280-350份、硅藻土20-30份、粉煤灰20-40份、减水剂1-3份、早强剂1-1.4份和水溶性环氧树脂5-12份；所述复合纤维增强混凝土中还包括复合纤维，所述复合纤维的添加量为硅酸盐水泥重量的2％-5％。

进一步地，所述复合纤维包括改性竹纤维、碳纤维和玄武岩纤维，制备方法包括以下步骤：

(1)将竹纤维与铜绿假单胞菌、蓖麻油混合，发酵，发酵结束后取出竹纤维洗涤、梳理，干燥后喷涂松香，再次干燥，得到改性竹纤维；

(2)将所述改性竹纤维、碳纤维、玄武岩纤维与纤维分散剂混合，得到所述复合纤维；

所述竹纤维直径为0.12-0.15mm，长度为20-30mm，所述碳纤维直径为5-7μm，长度为0.5-3mm，所述玄武岩纤维直径为10-16μm，长度为10-18mm。

更进一步地，所述改性竹纤维、碳纤维和玄武岩纤维的质量比为(3-5)∶2∶(4-6)，所述纤维分散剂与复合纤维的质量比为2∶5。

更进一步地，所述铜绿假单胞菌的加入量为竹纤维质量的5％-8％，所述蓖麻油的加入量为竹纤维质量的10％-12％。

更进一步地，所述发酵的温度为25-28℃，时间为24h-36h。

进一步地，所述细河砂的粒径≤3.5mm，二氧化硅的质量百分含量≥95％，所述碎石的粒径≤15mm。

进一步地，所述减水剂为聚羧酸系减水剂，所述早强剂包括酒石酸钾钠、柠檬酸钠、偏磷酸钾和木质素磺酸钠中的一种或多种。

本发明的技术方案之二：