[發明專利]一種混雜纖維增強的高性能混凝土路面

有效

• 申請號: 201610237032.2
• 申請日: 2016-04-15
• 公開（公告）號: CN105800980B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 石峰;殷石
• 申請（專利權）人: 殷石
• 主分類號: C04B16/06
• 分類號: C04B16/06;C04B14/38;C04B20/00;C04B111/34
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司11275
• 代理人: 趙榮之

技術領域

本發明屬于路面材料領域，涉及一種混凝土路面，具體涉及一種添加了混雜纖維的高性能混凝土路面。

背景技術

瀝青和混凝土是國內外最常用的路面材料。瀝青路面以其良好的力學性能、平整耐磨的表面、平穩舒適的行車性能、施工期短以及養護維修簡便等特點受到世界眾多國家的青睞。然而，瀝青路面屬于柔性路面，在高溫、行車量大、重載荷車輛多的路段，瀝青路面非常容易產生永久變形和塑性流動而導致路面結構層發生凹凸變形，耐久性差。混凝土路面屬于剛性路面，具有良好的強度、剛度、穩定性、耐久性，因而被廣泛應用于各種路面工程中。

普通混凝土路面因自身混凝土材料的限制，也會在應用過程中產生各種問題，如易收縮開裂、抗拉抗折強度低、韌性差、脆性大、抗沖擊性能較低、耐磨性差等。例如，混凝土路面由于抗拉性能較低，經常會有因干燥而發生失水收縮開裂的現象，從而極大地影響了道路的抗滲、抗凍、抗化學介質侵蝕、抗海水和雨水侵蝕、抗鋼筋銹蝕等性能，造成混凝土使用壽命大大縮短，這種危害在橋面及近海地區的混凝土道路工程中尤為明顯。在交通繁忙的道路上，如公路路面、城市路面、公交站路面等，不斷來往的車輛會對耐磨性較差的混凝土路面造成嚴重的磨損。在機場跑道或重載荷汽車作用下的混凝土道路，機降落的沖擊力或汽車的重載力還會造成路面局部開裂甚至斷裂。

CN200910061846和CN201010260437使用鋼纖維來增強混凝土路面，有效的提高了混凝土的抗拉抗折強度、抗沖擊以及抗收縮開裂性能。然而添加鋼纖維大大提高了工程造價；還存在著拌和困難，影響混凝土材料整體均勻性的問題；路面因磨損而暴露的鋼纖維還存在著刺破輪胎、扎傷行人的風險；在沿海地區或者橋面工程中，鋼纖維還需要進行表面防銹處理；在特殊環境中，如機場跑道，鋼纖維還會干擾機場信號。

CN200810021644公開了一種聚丙烯粗纖維，可以有效提高混凝土的抗拉、抗彎以及裂后性能，從而取代鋼纖維或者構造鋼筋。然而，聚丙烯粗纖維具有憎水性，與混凝土的粘結力較低，因此大大降低了纖維的增強效果。為了提高纖維與混凝土的粘結力，纖維往往會進行異性處理或表面壓痕處理，但這種處理會嚴重降低纖維的強度。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種混雜纖維增強的高性能混凝土路面。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種混雜纖維增強的高性能混凝土路面，混凝土中摻入了增強纖維，所述增強纖維由改性聚丙烯粗纖維和聚合物細纖維組成，改性聚丙烯粗纖維在混凝土中的含量為3kg/m³-20kg/m³，聚合物細纖維在混凝土中的含量為0kg/m³-15kg/m³。

進一步，改性聚丙烯粗纖維在混凝土中的含量為5kg/m³-10kg/m³，聚合物細纖維在混凝土中的含量為0kg/m³-5kg/m³。

進一步，所述改性聚丙烯粗纖維通過有機改性劑、硅烷偶聯劑、無機改性填料的一種或一種以上的混合物進行化學表面改性后，熔融拉伸制備而成。

進一步，所述有機改性劑為馬來酸酐接枝聚丙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯、聚乙二醇中的一種或一種以上的混合物，所述的偶聯劑為硅烷偶聯劑Si-69、KH570、KH550、KH151、硅膠抗粘連劑、正硅酸乙酯(TEOS)中的一種或一種以上的混合物，所述的無機改性填料為滑石粉、高嶺土、硅土、硅藻土、蒙脫土、水滑石中的一種或一種以上的混合物。

所述有機改性劑為聚丙烯纖維提供親水基團，改善了聚丙烯纖維不親水的缺陷，從而提高了與混凝土的親和力。所述偶聯劑為硅烷偶聯劑Si-69、KH570、KH550、KH151、硅膠抗粘連劑、正硅酸乙酯(TEOS)中的一種或一種以上的混合物。偶聯劑會使聚丙烯纖維表面出現硅氧基團Si-O，當混凝土發生水化反應硬化時，纖維上的硅氧基團也會參與反應，從而與混凝土發生化學交聯。所述無機改性填料會使聚丙烯纖維表面出現二氧化硅，當混凝土發生水化反應硬化時，纖維上的二氧化硅也會參與反應，從而進一步提高與混凝土發生化學交聯。改性后聚丙烯粗纖維與混凝土具有很好的親和力和粘結力，因而大幅度提高了纖維在混凝土中的增強效果。

進一步，所述改性聚丙烯粗纖維長度30-80mm，直徑0.4-1.5mm，拉伸強度400-700MPa，彈性模量5-14GPa。