[发明专利]含有分散在水泥基质中的有机纤维的混凝土,混凝土水泥基质及预混和物

权利要求书

1．一种包括有机纤维分散在其中的硬化水泥基体的混凝土，该混凝土通过将水与含有除了有机纤维以外的以下组份的组合物掺和而获得：

(a)水泥，

(b)最大粒径D至多为2毫米、优选至多为1毫米的颗粒组分；

(c)具有火山灰反应特性且基本粒径至多为20微米，优选至多为1微米的细组分；

(d)至少一种分散剂，并且满足以下条件：

(e)以水泥(a)和组份(c)总重量为基准计水E的百分比为8-25％。

(f)单个有机纤维长度I至少为2毫米，而I/Φ比至少为20，其中Φ为纤维直径；

(g)纤维平均长度L和颗粒组分最大粒径D之比R至少为5；

(h)纤维数量使其体积在凝固后的混凝土体积中最大达到8％。

2．一种包括有机纤维分散在其中的硬化水泥基体的混凝土，该混凝土通过将水与含有除了有机纤维以外的以下组份的组合物掺和而获得：

(a)水泥，

(b)颗粒组分，

(c)具有火山灰反应特性且基本粒径至多为1微米，优选至多为0.5微米的组分；

(d)至少一种分散剂，并且满足以下条件：

(1)以水泥(a)和组份(c)的总和C重量为基准计水E的百分比为8-24％。

(2)单个纤维长度I至少为2毫米，而I/Φ比至少为20，其中Φ为纤维直径；

(3)纤维平均长度L和整个(a),(b)和(c)组分的D75粒径之比R至少为5，优选至少为10；

(4)纤维数量使其体积在凝固后的混凝土体积中最大达到8％；

(5)整个(a),(b)和(c)组分的D₇₅粒径最大为2毫米，优选最大为1毫米，D₅₀粒径最大为150微米，优选最大为100微米。

3．根据权利要求1或2的混凝土，其特征在于在直张应力试验中，其韧性以韧性系数δ表示＞1，优选δ＞1.25。

4．根据上述权利要求中任一项的混凝土，其特征在于有机纤维选自聚乙烯醇纤维，聚丙烯腈纤维，聚乙烯纤维，高密度聚乙烯纤维，聚酰胺或聚酰亚胺纤维，聚丙烯纤维均聚物或共聚物，芳族聚酰胺纤维或碳纤维以及这些纤维的混合物。

5．根据权利要求1-4中任一项的混凝土，其特征在于纤维I/Φ比最大为500。

6．根据权利要求1-5中任一项的混凝土，其特征在于纤维在硬化水泥基体中的平均粘接应力至少为2兆帕，优选至少为5兆帕。

7．根据权利要求1-6中任一项的混凝土，其特征在于水泥基体还包括其作用是增加纤维在水泥基体中的粘接力的以下化合物中的至少一种：主要包括二氧化硅的二氧化硅化合物，沉淀碳酸钙，聚乙烯醇水溶液，磷酸盐，胶乳，消泡剂，或所说化合物的混合物。

8．根据权利要求7的混凝土，其特征在于二氧化硅化合物是沉淀法二氧化硅，其掺入量相对于混凝土的总重量为0.1-5干基重量％。

9．根据权利要求8的混凝土，其特征在于沉淀法二氧化硅以水悬浮溶液形式被掺入到组合物中。

10．根据上述权利要求中任一项的混凝土，其特征在于用金属纤维取代一部分有机纤维，单个金属纤维长度优选至少为2毫米，而I/Φ细长比至少为20，Φ为纤维直径。

11．根据上述权利要求中任一项的混凝土，其特征在于包括短和长有机纤维和/或金属纤维的混合物。

12．根据权利要求1-11中任一项的混凝土，其特征在于还包括可改善基质韧性的组份，其选自针状-或片状组分，其平均粒径最大为1毫米，而且体积为颗粒组分(b)和具有火山灰反应特性的组分(c)总体积的2.％-35％。

13．根据权利要求12的混凝土，其特征在于水泥基质韧性至少为15焦尔/平方米。

14．根据上述权利要求中任一项的混凝土，其特征在于基体韧性通过向水泥组合物中加入形状各向异型且平均粒径最大为500微米的增强剂而获得。

15．根据上述权利要求中任一项的混凝土，其特征在于增强剂的体积为颗粒组分(b)和具有火山灰反应特性的组分(c)总体积的5％-25％。