[發明專利]一種外裹碳纖維的混凝土粗骨料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910625131.1
• 申請日: 2019-07-11
• 公開（公告）號: CN110316989A
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 周宗輝;楊慶寬;任尊超
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C04B20/12
• 分類號: C04B20/12;C04B14/28
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業) 37240
• 代理人: 趙鳳

本發明所述的是一種外裹碳纖維的混凝土粗骨料及其制備方法，包括：石子骨料，石子骨料表面的包裹的一層膠粘劑，在膠粘劑外面包裹的水泥凈漿，在膠粘劑和水泥凈漿中散亂分布的碳纖維。造成混凝土易開裂的原因是水泥石與粗骨料之間的界面處密實度低，具有較高的孔隙率，水泥水化產生的大量顆粒尺寸較大且取向生長的CH晶體造成了集料?漿體界面處粘結力較弱。通過對粗骨料的裹漿處理，可以使混凝土中水泥石和粗骨料之間的界面更加密實，結合強度大大增加，碳纖維的加入還可以增加混凝土的抗折能力，從而使混凝土具有更好的變形能力。

技術領域

本發明涉及一種混凝土粗骨料的改性，能夠提升混凝土中粗骨料與水泥砂漿的界面粘結效果，可以提高混凝土結構的物理性能和耐久性能。

背景技術

混凝土是目前使用最廣泛的建筑材料，雖然混凝土具有抗壓強度高、原材料豐富，而且價格便宜、制造簡單等優點，但其自重大、脆性高、變形能力差等缺點制約著混凝土結構的發展。尤其是混凝土的抗折強度遠遠低于其抗壓強度，使混凝土在使用中容易發生開裂，使混凝土強度降低，內部鋼筋裸露遭受腐蝕，嚴重影響了混凝土的使用壽命。

造成混凝土易開裂、變形能力差的原因是水泥漿與粗骨料石子之間的界面粘結強度不高。這是因為混凝土中骨料周圍是一個高水灰比的區域，而水泥顆粒發生反應后的離子很容易擴散到這個區域內。由于該區域的密實度低，具有較高的孔隙率，水泥水化產生的大量CH晶體有足夠的空間進行生長，這些在過渡區內的CH晶體比在基體中生成的CH晶體的顆粒尺寸大且具有取向生長的特征，從而造成了集料-漿體界面處粘結力較弱，使得混凝土受到荷載時，界面粘結部分率先發生分離，造成應力集中，最終使混凝土結構發生破壞。所以如何提高混凝土中水泥砂漿與粗骨料之間的界面過渡區的強度成為了人們關注的對象。

近年來，混凝土骨料裹漿處理技術受到人們的廣泛關注。通過對粗骨料的裹漿處理，使得混凝土中水泥石和粗骨料之間的界面結合強度大大增加，延長了混凝土的服役壽命。但是大多數研究在于對粗骨料單純的進行水泥凈漿的包裹或者水泥膠砂的包裹，而對混凝土粗骨料外裹纖維的研究卻很少，對粗骨料只包裹水泥凈漿或砂漿雖然能有效的提高混凝土的抗壓強度，但對混凝土的抗折強度增加較少，所以對混凝土粗骨料外裹碳纖維可以克服這種缺點，從而使混凝土具有更好的變形能力。

發明內容

本發明的目的旨在提供一種外裹碳纖維的混凝土粗骨料及其制備方法，能夠提升混凝土中粗骨料與水泥石的界面粘結效果，從而提高混凝土結構的物理性能和耐久性能。

本發明采用如下技術方案：

本發明所述的一種外裹碳纖維的混凝土粗骨料及其制備方法，包括：石子骨料，石子骨料表面的包裹的一層膠粘劑，在膠粘劑外面包裹的水泥凈漿，在膠粘劑和水泥凈漿中散亂分布的碳纖維。