[發(fā)明專利]礦用立體鋼纖維強化阻燃混凝土材料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310535839.0
• 申請日: 2013-11-01
• 公開（公告）號: CN103570315A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 聶百勝;祥春;孟筠青;張輝
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(北京)
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B14/48
• 代理公司: 北京凱特來知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮(zhèn)勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦用混凝土材料，特別涉及一種礦用立體鋼纖維強化阻燃混凝土材料，屬于煤礦技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

煤炭是我國主要的能源，在我國經(jīng)濟中占有重要的地位，特別是近年來隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，對煤炭的需求量增加很快。大量的需求使煤礦的開采強度不斷增大，煤礦逐漸向著深部開采，而深部的高地應(yīng)力環(huán)境，對巷道的支護也提出了更高的要求。目前，多用普通混凝土材料，但其強度較弱難以滿足越來越高的支護要求。而鋼纖維混凝土材料是解決煤礦巷道支護難題的一個有效、經(jīng)濟的方法。鋼纖維混凝土具有顯著提高混凝土抗拉強度、抗折強度、韌性和耐磨性能等優(yōu)點，是一種性能優(yōu)良的新型混凝土，一般用于其他行業(yè)。而針對煤礦這一行業(yè)的礦用鋼纖維混凝土較少。為此，研究一種礦用的高強度鋼纖維混凝土材料就成為本發(fā)明要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種礦用立體鋼纖維強化阻燃混凝土材料，可解決現(xiàn)有鋼纖維混凝土對煤礦現(xiàn)場的適應(yīng)性不佳，不能完全勝任煤礦鋼纖維混凝土支護巷道的要求的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種礦用立體鋼纖維強化阻燃混凝土材料，該混凝土材料由成組的立體鋼纖維與混凝土混合制成，所述成組的立體鋼纖維是由阻燃型水溶膠將長短不等的若干根立體鋼纖維連接而成，各鋼纖維的直徑不大于20mm，鋼纖維的總體積量占制成的混凝土材料的0.5%～2%；所述混凝土中水泥與沙石的重量比例為1:3～1:4，混凝土的含砂率不小于50%，水灰比為0.4～0.45。

本發(fā)明的有益效果為：通過將阻燃型水溶膠將若干根鋼纖維固定為一起的成組的立體鋼纖維按配比與混凝土混合制成礦用立體鋼纖維強化阻燃混凝土材料。由于阻燃型水溶膠遇水溶解后使在混凝土中初步分散的成組鋼纖維實現(xiàn)二次分散，增加鋼纖維均勻度，有效防止打結(jié)等現(xiàn)象，提高了混凝土材料的抗拉強度。該混凝土材料保留了普通鋼纖維混凝土提高抗拉強度、抗折強度、韌性和耐磨性等參數(shù)的優(yōu)點，由于加入阻燃性水溶膠其阻燃性能滿足了煤礦防火的安全要求。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的礦用立體鋼纖維強化阻燃混凝土材料的截面圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種啞鈴型立體鋼纖維的結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的一種端鉤型立體鋼纖維的結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的一種直角端鉤型立體鋼纖維的結(jié)構(gòu)圖；

圖5為本發(fā)明實施例提供的混凝土材料的成組的立體鋼纖維示意圖。

具體實施方式

下面對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。

本發(fā)明實施例提供一種礦用立體鋼纖維強化阻燃混凝土材料，該混凝土材料由成組的立體鋼纖維與混凝土混合制成，所述成組的立體鋼纖維是由阻燃型水溶膠將長短不等的若干根立體鋼纖維連接而成，各鋼纖維的直徑不大于20mm，鋼纖維的總體積量占制成的混凝土材料的0.5%～2%；所述混凝土中水泥與沙石的重量比例為1:3～1:4，混凝土的含砂率不小于50%，水灰比為0.4～0.45。

上述混凝土材料中，各鋼纖維的表面為毛面，每個立體鋼纖維的兩側(cè)各有一段鋼纖維與中間一段鋼纖維的形狀或截面不同，且兩側(cè)的兩段鋼纖維的形狀所在平面或其截面相互正交。

上述混凝土材料中，各鋼纖維兩側(cè)與中間截面或形狀不同處的位置處于黃金分割點處。

上述混凝土材料中，長短不等的立體鋼纖維與混凝土混合。

上述混凝土材料中，阻燃型水溶膠采用符合礦用安全標準的含有阻燃劑的水溶膠。

上述混凝土材料中，各鋼纖維長度為20～50mm，等效直徑為0.3～1mm，長徑比為30～60。

下面結(jié)合附圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和具體實施例對本發(fā)明實施例的混凝土材料作進一步地詳細描述。