[發明專利]一種高強度改性合成纖維增強的高延性混凝土

在審

• 申請號: 202010189332.4
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN113105163A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 殷石
• 申請（專利權）人: 殷石
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B16/06;D06M15/643;D06M13/513;D01F6/46;D01F6/50;D01F6/94;D01F8/06;D01F8/10;D01F1/10;D06M101/24;C04B111/20
• 代理公司: 重慶信航知識產權代理有限公司 50218
• 代理人: 孫章虎

本發明公開了一種高強度改性合成纖維增強的高延性混凝土，高延性混凝土中摻入了高強度改性合成纖維，高強度改性合成纖維在高延性混凝土中的含量為1.5kg/m³?110kg/m³，高強度改性合成纖維由改性劑對合成樹脂或合成纖維進行改性后得到，高延性混凝土由水泥、膠凝材料、集料、外加劑和纖維為原材料組成，按比例加水攪拌、成型的高韌性特種混凝土。由于改性劑將Si、Si?O、?OH、?COOH等極性基團等極性基團接枝到合成纖維的表面，這些基團與高延性混凝土中的膠凝材料發生作用和反應，因此極大提高了纖維的強度、分散和與混凝土的粘結力。

技術領域

本發明屬于材料領域，涉及混凝土材料，具體涉及一種高強度改性合成纖維增強的高延性混凝土。

背景技術

傳統混凝土是由水泥、砂子、石頭、水，按比例混合后澆筑而成。然而，傳統混凝土脆性高，易開裂，極限拉應變僅有0.01％左右。高延性混凝土主要是由水泥、膠凝材料、集料、外加劑和纖維等原材料組成，按一定比例加水攪拌、成型以后，具有高韌性、高抗裂性能和高耐損傷能力的特種混凝土。這種混凝土的極限拉應變可以高達1-3％，非常適合應用于舊房、橋梁的加固，極大提高了建筑的抗震性能和耐久性。高延性混凝土中的纖維為賦予混凝土高延展的性能起到了主要的作用?；炷灵_裂后，纖維橋架在裂紋上，將混凝土緊緊連在一起，因此混凝土不再是脆性斷裂，而是由纖維連接的韌性斷裂。因此，纖維含量越高，纖維與混凝土的粘結力越強，纖維自身強度越高，纖維的橋架作用就越好，為混凝土提高的韌性就越多。然而，傳統高延性混凝土用的合成纖維，如聚丙烯纖維、聚乙烯醇纖維、超高分子量纖維、聚甲醛纖維等，都是有機纖維，由于未經過改性，他們與無機的混凝土粘結力較差。此外，有機的纖維在無機的膠凝材料中，分散性也很差，因此高含量的纖維就很難分散均勻。

普通混凝土與高延性混凝土在成分和增強機理上，都有很大的差別。普通混凝土的成分簡單，主要由水泥、砂子、石子、水組成。高延性混凝土，成分復雜，除了水泥、砂子、水外，還有外加劑和膠凝材料。普通混凝土主要追求的是混凝土的抗壓強度，而高延性混凝土追求的是混凝土的延展性。由于高延性混凝土的用水量與混凝土相似，但是由于高延性混凝土使用了大量減水劑，就還需要增稠劑對混凝土進行調整，以避免混凝土的離析現象發生。高延性混凝土除了使用粉煤灰、硅灰來調整混凝土級配外，還需要使用膠粉、聚合物乳液以及纖維來追求混凝土的延性，這些都是不普通混凝土所不需要的。具體如下：

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種高強度改性合成纖維增強的高延性混凝土。為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種高強度改性合成纖維增強的高延性混凝土，高延性混凝土中摻入了高強度改性合成纖維，所述高強度改性合成纖維在高延性混凝土中的含量為1kg/m³-100kg/m³，所述高強度改性合成纖維由改性劑對合成樹脂或合成纖維進行改性后得到，所述高延性混凝土由水泥、膠凝材料、集料、外加劑和纖維為原材料組成，按比例加水攪拌、成型的高韌性特種混凝土。

進一步，所述高強度改性合成纖維在高延性混凝土中的含量為15kg/m³～50kg/m³。

進一步，所述高延性混凝土中，按質量份數計，水泥用量為1-1.5、膠凝材料用量為0.1-0.3、集料用量為0.4-1、水灰比為0.2-0.5。

進一步，所述合成纖維的原料包括聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯腈纖維、聚酯、超高分子量聚乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮甲醛、聚對苯二甲酸乙二酯、聚苯咪唑、聚四氟乙烯、聚對苯二甲酰對苯二胺、聚酰亞胺中的一種或一種以上混合物。

進一步，所述改性合成纖維包括極性改性合成纖維、官能團接枝改性合成纖維、填料改性合成纖維和/或母粒改性合成纖維。