[發明專利]一種用于混凝土的改性UF500纖維素纖維及其制備方法

在審

• 申請號: 201810128608.0
• 申請日: 2018-02-08
• 公開（公告）號: CN108330685A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 余明思;李樹婷;程成
• 申請（專利權）人: 武漢科絲力纖維制造有限公司
• 主分類號: D06M13/513
• 分類號: D06M13/513;D06M13/395;B32B5/02;B32B5/26;B32B37/10;B32B38/16;D01C1/00;D01B1/00;C04B18/24;D06M101/06
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

本發明公開了一種用于混凝土的改性UF500纖維素纖維及其制備方法。以杉木或闊葉木材為原料制備的改性UF500纖維素纖維，其纖維單絲的纖維平均長度：2～3mm；纖維平均寬度：14μm～70μm；比表面積：(2.45～2.55)×10⁴cm²/g；纖維抗拉強度：300～950MPa；纖維彈性模量：8～10GPa；纖維耐堿性≥90％。本發明的改性UF500纖維素纖維具有天然的親水性能，增強了纖維與混凝土基體的粘結強度，同時可使纖維單絲均勻分布在混凝土基料中，其分散性能好，無結團；最后，本發明的改性UF500纖維素纖維可有效改善纖維對混凝土基體材料強堿性的耐受能力，解決了高標C50?C80及清水混凝土的水化熱形成鈣礬石反應而引起的混凝土制品內部爆裂的問題，進一步提升了混凝土抗裂性、韌性以及耐久性等綜合性能。

技術領域

本發明涉及一種水泥基復合材料添加型功能材料，具體涉及一種用于混凝土的改性UF500纖維素纖維及其制備方法。

背景技術

目前，在建筑工程領域，在混凝土中摻加各類纖維是改善混凝土抗裂性能、提高混凝土抗滲和抗凍性能的主要方法之一，并已在各類工程中得到了廣泛的應用。現行的建筑工程相關規范、標準中，纖維一般指鋼纖維、合成纖維等，而在實際的工程中有的混凝土結構摻加了纖維素纖維。

建筑工程中應用的纖維，根據其材質可分為有機纖維和無機纖維；根據力學性能可分為高彈模纖維和低彈模纖維；根據基體材料可分為水泥混凝土用纖維、砂漿用纖維、瀝青混凝土用纖維等。摻入混凝土中的植物纖維，由于纖維的材性如纖維長度、直徑、纖維表面親疏水性等不同，使纖維在混凝土中的分散性能及添加纖維后混凝土的工作性能差別較大，直接影響到纖維混凝土在抗裂性能、力學性能以及耐久性等方面表現。目前大多纖維無法耐受混凝土基體材料的強堿性，加之或因無法在混凝土中均勻分散，或因耐高溫性不夠而達不到抗裂、增強效果。隨著現代建筑技術的發展，纖維素纖維生產技術的進步解決了這些問題。

纖維素纖維區別于合成纖維、動物纖維、礦物纖維，分子式為(C₆H₁₀O₅)n，是一種多糖結構的高分子聚合物。它以天然植物為原料，通過生物、化學技術加工制造而成。在建筑工程上，目前纖維素纖維的應用缺乏行業規范，應用也并不廣泛。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種用于混凝土的改性UF500纖維素纖維及其制備方法，本發明的改性UF500纖維素纖維具有天然的親水性能，與混凝土基體的粘結強度大，同時解決了高標C50-C80及清水混凝土不可克服的水化熱形成鈣礬石反應、引起的高標C50-C80及清水混凝土制品內部爆裂的問題。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案如下：

一種用于混凝土的改性UF500纖維素纖維，所述纖維素纖維的制作材料為杉木或闊葉植物中的至少一種，該纖維素纖維單絲有如下物理、化學性能：

纖維平均長度：2～3mm；

纖維平均寬度：14μm～70μm；

比表面積：(2.45～2.55)×10⁴cm²/g

纖維抗拉強度：300～950MPa；

纖維彈性模量：8～10GPa；

纖維耐堿性：≥90％。

進一步地，所述的用于混凝土的纖維素纖維在混凝土中的體積摻量：0.04％～4％。

基于上述用于混凝土的改性UF500纖維素纖維，本發明還提供了一種上述改性UF500纖維素纖維的制備方法，改方法包括以下步驟：