專利名稱：一種纖維水泥混凝土混合料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種施工材料，特別是一種添加了纖維的水泥混凝土混合料。
背景技術：
水泥混凝土作為結構工程中的主要建筑材料，已在國內外被廣泛使用。但因為普通混凝土在應用過程中存在易收縮開裂、抗拉抗折強度低、韌性差、脆性大、抗沖擊性能較低等缺陷，所以在建筑工程的使用過程中暴露出很多缺點。為了改變這種現狀，人們通過在水泥混凝土中添加起次加筋作用的各類纖維來改善混凝土的上述性能。
目前，纖維混凝土中常用的纖維按其材料性質可分為金屬纖維(如鋼纖維和不銹鋼纖維)、無機纖維(主要有石棉等天然礦物纖維和抗堿玻璃纖維、抗堿礦棉、碳纖維等人造礦物纖維)和有機纖維(主要有聚丙烯、尼龍、聚乙烯、芳族聚酰亞胺等合成纖維和西沙爾麻等天然植物纖維)。其中使用較多的有鋼纖維、石棉纖維、聚丙烯纖維、碳纖維和玻璃纖維。
《鋼纖維混凝土結構設計與施工規程》(CECS 3892)中指出鋼纖維由于其密度為7.85g/cm3，摻量一般為0.6％-2.0％(體積比)，重量范圍一般為47.1-157公斤。所以摻入鋼纖維會較大地增加水泥基材的附加荷載，而且鋼纖維的阻裂效應體現在阻止硬化混凝土破壞時的裂縫擴展上，是通過使硬化混凝土在開裂后仍能保持一定的抗拉強度實現的，阻裂效應作用的結果僅僅提高了硬化混凝土的變形能力。
袁勇、邵曉蕓主編的《混凝土》2002，12中“合成纖維增強混凝土的發展前景”一文指出碳纖維具有導電性，但生產成本較高，使其應用受到一定限制。
由科學出版社出版，馮乃謙主編的《實用混凝土大全》P259中指出聚丙烯纖維的彈模較低，一般只有1-8Gpa，且在空氣或氧氣中光照容易老化，還不易與水泥漿浸濕，故與水泥基的粘結性差。
由科學出版社出版，馮乃謙主編的《實用混凝土大全》P953中指出玻璃纖維由于其的強度低、脆性大和不耐堿性而與水泥水化生成的高堿度液相矛盾，導致玻璃纖維在水泥混凝土中失去應有的抗拉強度。
發明內容
為了彌補水泥混凝土在建筑應用中性能的缺陷，本發明公開了一種纖維水泥混凝土混合料。該混合料中添加了一種有機增強纖維聚丙烯腈纖維，該纖維具有纖度大，強度高(抗拉強度在300Mpa以上)、延性好(極限延伸率為14-20％)、親水性好、耐酸堿腐蝕、耐候性、耐光性好等特點，因而改善了混合料的抗變形能力，延長了纖維水泥混凝土路面的使用壽命。
本發明所提供的纖維水泥混凝土混合料，其中添加有機增強纖維聚丙烯腈纖維，該聚丙烯腈纖維的截面形狀為花生果狀，縱向為平行圓柱形，長度為0.5-12.0毫米，細度為1.5-2.5分特，密度為1.18g/cm3。
本發明所提供的纖維水泥混凝土混合料，其中有機增強纖維聚丙烯腈纖維的添加量是根據實際工程的需要來添加的。其添加量要求為每立方米混凝土中聚丙烯腈纖維的體積比是0.02％-0.15％，最好控制在0.05％-0.10％。
生產纖維水泥混凝土混合料可以采用干拌和工藝，要求在原來拌和的時間基礎上延長10～15秒拌和的過程，目的是讓纖維在混合料中充分分散，然后再加入水泥混凝土攪拌成纖維水泥混凝土混合料。
與現有技術相比，本發明具有如下明顯的有益效果聚丙烯腈纖維添加在水泥混凝土中的阻裂效應主要體現在消除或減輕了早期混凝土中原生裂隙的發生和發展，它是通過提高早期混凝土的抗拉強度實現的。
聚丙烯腈纖維的彈模為1-8Gpa，而且它的耐候性、耐光性是除含氟纖維以外，所有天然和合成纖維中最好的。其分子結構中含極性腈基，使其具有良好的親水性，另外，聚丙烯腈纖維還具有良好的耐酸堿性，在98℃下受到pH12的強堿作用，持續12個月后強度僅下降10％，這就使其作為一種次加筋材料加入到水泥混凝土制品中，不但可提高混凝土的抗拉強度和韌性，而且還提高了混凝土的抗沖擊性能，有效地阻止了砂漿和混凝土塑性裂縫的產生和發展，提高了混凝土的抗滲性、抗凍性等耐久性能，改善了混合料的抗變形能力，延長了纖維水泥混凝土路面的使用壽命。
具體實施例方式
實施例1添加長度為5.0毫米，細度為2.0分特的聚丙烯腈纖維，當每立方米C20混凝土中其所占的體積比為0.04％時，其劈裂抗拉強度可提高13.2％；體積比為0.07％時提高13.9％；體積比為0.12％時提高6.4％。較之于未添加此纖維的混凝土，加入該纖維可提高混凝土的劈裂抗拉強度。
實施例2添加長度為8.0毫米，細度為1.8分特的聚丙烯腈纖維，當每立方米C20混凝土中其所占的體積比為0.04％時時，其收縮性能可降低10.8％；體積比為0.07％時可降低8.1％，體積比為0.10％時可降低13.5％。較之于未添加此纖維的混凝土，加入該纖維可有效地降低混凝土的收縮性能。
實施例3添加長度為10.0毫米，細度為1.6分特的聚丙烯腈纖維，當每立方米C20混凝土中其所占的體積比為0.03％時時，50次凍融循環強度損失率降低94.6％；體積比為0.07％時，降低100％；體積比為0.08％時可降低89.2％。較之于未添加此纖維的混凝土，加入該纖維可大大提高混凝土的抗凍性能。
實施例4添加長度為8.0毫米，細度為1.8分特的聚丙烯腈纖維，當每立方米C20混凝土中其所占的體積比為0.04％時時，抗滲性能可提高30.6％；體積比為0.07％時提高34.3％；體積比為0.08％時提高35.1％。較之于未添加此纖維的混凝土，加入該纖維可提高混凝土的抗滲性能。
實施例5添加長度為11.0毫米，細度為2.0分特的聚丙烯腈纖維，當每立方米C20混凝土中其所占的體積比為0.05％時時，砂漿的開裂指數下降135％；體積比為0.07％時，開裂指數下降了175％；體積比為0.10％時下降了250％。較之于基準砂漿，加入該纖維可顯著地提高水泥混凝土的抗裂性能。
實施例6添加長度為7.0毫米，細度為2.0分特的聚丙烯腈纖維，當每立方米C20混凝土中其所占的體積比為0.06％時時，混凝土的抗沖擊能力可提高42％；體積比為0.07％時可提高53.6％；體積比為0.10％時可提高62.3％。較之于未添加此纖維的混凝土，加入本纖維可大幅度提高混凝土的抗沖擊性能。
權利要求
1.一種纖維水泥混凝土混合料，其特征在于含有纖維水泥混凝土、聚丙烯腈纖維，所說有聚丙烯腈纖維長度為0.5-12毫米，細度為1.5-2.5分特，密度為1.18g/cm3。
2.根據權利要求1所述的纖維水泥混凝土混合料，其特征在于所述聚丙烯腈纖維的橫截面形狀為花生果狀，縱向為平行圓柱形。
3.根據權利要求1或2所述的纖維水泥混凝土混合料，其特征在于聚丙烯腈纖維的添加量要求為每立方米混凝土中其所占的體積比是0.02％-0.15％，最好控制在0.05％-0.10％。
全文摘要
本發明公開了一種施工材料，特別是一種添加了纖維的水泥混凝土混合料。其中添加有聚丙烯腈纖維，且其添加量要求為每立方米混凝土中聚丙烯腈纖維所占的體積比是0.02％－0.15％，該纖維長度為0.5－12毫米，細度為1.5－2.5分特，密度為1.18g/cm
文檔編號C04B16/06GK1483692SQ0214237
公開日2004年3月24日 申請日期2002年9月20日 優先權日2002年9月20日
發明者何唯平, 張海文 申請人:深圳市海川實業股份有限公司