[發明專利]一種摻入混雜POMF/SF的超高性能混凝土及其制備方法

在審

• 申請號: 202310368869.0
• 申請日: 2023-04-07
• 公開（公告）號: CN116283106A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 吳沛宗;彭雨琪;江振興;楊澤銘;陳潤生;張杰;廖蔚彬
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B14/48;C04B16/06;C04B111/34;C04B111/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種摻入混雜POMF/SF的超高性能混凝土及其制備方法，屬于建筑材料技術領域。所述摻入混雜POMF/SF的超高性能混凝土由包含以下組分的原料制備而成：水泥809kg/m³、石英砂1079kg/m³、硅灰270kg/m³、水177kg/m³、減水劑21.6kg/m³、鋼纖維(SF)0～236kg/m³、共聚甲醛纖維(POMF)0～43kg/m³各組分按照一定順序混合攪拌均勻形成混雜纖維超高性能混凝土。本發明通過發揮鋼纖維和聚甲醛纖維的混雜效應，在多尺度上起增強作用，合理調控兩種纖維摻量比例，使材料流動性比同體積摻量的單摻纖維超高性能混凝土有所提高，同時也在一定程度上提高了混凝土的抗壓強度及其彈性模量。

技術領域

本發明涉及建筑材料技術領域，尤其涉及一種摻入混雜POMF/SF的超高性能混凝土及其制備方法。

背景技術

混凝土是國家建設的基礎，更是到了建設的核心材料，然而，混凝土受材料本身性質的影響，目前混凝土普遍存在著脆性大，容易開裂，早期強度低等缺點，影響結構的安全性。而纖維混凝土則是以混凝土為基體，摻入其他纖維所制成的水泥基混合材料。在混凝土中摻入纖維能夠改善其抗拉、抗折、抗沖擊、耐磨等性能，其中高彈性模量高強度纖維能夠提高混凝土的強度，低彈性模量低強度纖維能夠減少和抑制混凝土開裂。同時摻入兩種纖維可以讓具有不同優異特性的纖維協同工作，在不同的受力氣階段發揮其效應來增強混凝土的力學性能。目前較多研究的是單摻入一種纖維，較熱門的是摻入鋼纖維(SF)，SF的摻入雖能提高混凝土的韌性，但其易團聚成塊，導致混凝土的流動性降低，且纖維分布不均勻，孔隙率增加，會降低混凝土的力學性能，此外，目前單一纖維材料已無法滿足混凝土多種性能提升的需求。

為解決上述問題，目前有采用混雜摻入聚乙烯醇纖維(PVAF)，然而PVAF不僅價格高昂，且水解性較差，潮濕環境下容易水解而失去強度與韌性。亦有采用混雜摻入聚丙烯纖維(PPF)，而PPF由于抗化學性以及耐磨性比較差，使用范圍得到了限制。而共聚甲醛纖維(POMF)由于其主鏈中具有較強的-C-O-結構，保持了化學成分穩定的特點和力學性能的優異，且POMF能與水泥形成較強的界面。然而目前尚未研究混雜摻入POMF、SF對混凝土的力學性能的影響，也未探討POMF和SF的較優混雜比例。因此，有必要綜合考慮力學性能和流動性等多方面情況，進一步開發關于混雜POMF/SF超高性能混凝土及其制備方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種摻入混雜POMF/SF的超高性能混凝土及其制備方法，以解決現有技術中混凝土抗拉強度低，韌性差，易開裂，早期強度低的問題。

為實現上述目的，本發明是由以下技術方案實現：

本發明提供了一種摻入混雜POMF/SF的超高性能混凝土，以單位體積質量計，由包含以下原料制備而成：

水泥809kg/m³；石英砂1079kg/m³；硅灰270kg/m³；水177kg/m³；減水劑21.6kg/m³；鋼纖維(SF)0～236kg/m³；共聚甲醛纖維(POMF)0～43kg/m³。

優選的，在上述一種摻入混雜POMF/SF的超高性能混凝土中，所述的鋼纖維(SF)長度為13mm，直徑為0.2mm，密度為7.85g/cm3，抗拉強度為2600MPa，彈性模量為200GPa，共聚甲醛纖維(POMF)長度為12mm，直徑為0.1mm，密度為1.41g/cm3，抗拉強度為686MPa，彈性模量為7.5GPa。

優選的，在上述一種摻入混雜POMF/SF的超高性能混凝土中，所述的石英砂粒徑20-４0和70-140目的各占一半。