一種防裂特種纖維混凝土及其制備方法與流程
1.本技術(shù)涉及纖維混凝土的領(lǐng)域，更具體地說，它涉及一種防裂特種纖維混凝土及其制備方法。
背景技術(shù)：
2.纖維混凝土是在普通混凝土中摻入亂向分布的短纖維所形成的一種新型的多相復(fù)合材料。這些亂向分布的纖維能夠有效地阻礙混凝土內(nèi)部微裂縫的擴(kuò)展及宏觀裂縫的形成，顯著地改善了混凝土的抗拉、抗彎、抗沖擊及抗疲勞性能，具有較好的延性。
3.相關(guān)技術(shù)中，申請?zhí)枮?01710639517.9的中國申請文件公開了一種高延性聚乙烯醇纖維混凝土，原料由水泥、粉煤灰、石英砂、外加劑、水及高強(qiáng)高模聚乙烯醇纖維組成，水泥由硅酸鹽水泥和快硬硫鋁酸鹽水泥混合而成。制備方法包括以下步驟，(1)、備料；(2)、將水泥、粉煤灰、石英砂、外加劑混合后加入攪拌機(jī)中攪拌均勻；(3)、干拌均勻后，將水加入攪拌機(jī)，攪拌3～5min后，將高強(qiáng)高模聚乙烯醇纖維分次加入攪拌機(jī)中攪拌，攪拌7～12min，直至攪拌均勻；步驟(3)中的高強(qiáng)高模聚乙烯醇纖維分n次加入，將高強(qiáng)高模聚乙烯醇纖維按加入次數(shù)分成均勻的n份；n取值范圍為3～5；(4)、攪拌結(jié)束后，裝模，振搗成型，養(yǎng)護(hù)，脫模，制得高延性聚乙烯醇纖維混凝土。
4.針對上述中的相關(guān)技術(shù)，發(fā)明人認(rèn)為傳統(tǒng)聚乙烯醇纖維添加在混凝土中，存在有長時(shí)間風(fēng)吹日曬后，聚乙烯醇纖維混凝土的抗裂性降低的缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
5.為了提高混凝土的抗裂性，本技術(shù)提供一種防裂特種纖維混凝土及其制備方法。
6.第一方面，本技術(shù)提供的一種防裂特種纖維混凝土及其制備方法，采用如下的技術(shù)方案：一種防裂特種纖維混凝土，由以下重量份的原料制得：防裂特種纖維5～10份，碎石35～45份，砂50～70份，水泥40～60份，膠凝材料15～35份，外加劑1.0～1.5份，吸水樹脂0.2～0.5份，水50～70份；所述防裂特種纖維由2～4份pva纖維、2.8～5.5份碳纖維與0.2～0.5份偶聯(lián)劑制備得到；上述重量份均以防裂特種纖維為基準(zhǔn)。
7.通過采用上述技術(shù)方案，由于pva纖維與混凝土的相容性極好，但是拉伸強(qiáng)度與持久性卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如碳纖維，而碳纖維的拉伸強(qiáng)度高，耐久性好，但與混凝土的相容性較差，因此，本技術(shù)將pva纖維與碳纖維通過偶聯(lián)劑連接在一起，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的防裂特種纖維，防裂特種纖維與碎石、砂、水泥、膠凝材料、外加劑、吸水樹脂、水混合，形成防裂特種纖維混凝土，增強(qiáng)混凝土的高抗裂性能與持久抗裂性能。
8.可選的，所述碳纖維是耐磨用碳纖維或受力結(jié)構(gòu)用碳纖維中的一種或多種。
9.通過采用上述技術(shù)方案，耐磨用碳纖維或受力結(jié)構(gòu)用碳纖維拉伸強(qiáng)度高、韌性高、耐磨性好，因此，應(yīng)用耐磨用碳纖維或受力結(jié)構(gòu)用碳纖維中的一種或多種與pva纖維連接，
制得拉伸強(qiáng)度高的防裂特種纖維。
10.可選的，所述pva纖維為水溶性pva纖維。
11.通過采用上述技術(shù)方案，水溶性pva纖維由于其外表面連接有羥基，因此，能夠與混凝土中的水泥發(fā)生化學(xué)連接，使得pva纖維能夠與混凝土緊密的連接在一起，增強(qiáng)混凝土的抗裂性，則由水溶性pva纖維制得的防裂特種纖維也能夠進(jìn)一步增強(qiáng)混凝土的抗裂性能。
12.可選的，所述偶聯(lián)劑是硅烷偶聯(lián)劑醇溶液或鈦酸酯偶聯(lián)劑醇溶液。
13.通過采用上述技術(shù)方案，由于硅烷歐偶聯(lián)劑與鈦酸酯偶聯(lián)劑均能很好的溶解于乙醇中，形成硅烷偶聯(lián)劑醇溶液或鈦酸酯偶聯(lián)劑醇溶液，使得偶聯(lián)劑與pva纖維混合后，為pva纖維提供了合適的反應(yīng)環(huán)境，不會溶解pva纖維，滿足后續(xù)的工藝條件。
14.可選的，所述防裂特種纖維的制備步驟如下：步驟a1：將pva纖維與偶聯(lián)劑醇溶液混合超聲，得到偶聯(lián)劑改性的pva纖維混合液；步驟a2：將碳纖維在水中超聲分散，并取出，迅速與步驟a1得到的偶聯(lián)劑改性的pva纖維混合液進(jìn)一步混合，超聲反應(yīng)，取出后得到初步防裂特種纖維，將初步防裂特種纖維干燥后得到防裂特種纖維。
15.通過采用上述技術(shù)方案，步驟a1的目的在于，將pva纖維與偶聯(lián)劑醇溶液混合后，制備得到偶聯(lián)劑改性的pva纖維；步驟a2的目的在于，將碳纖維表面覆蓋一層水膜，使得碳纖維表面出現(xiàn)羥基，再與偶聯(lián)劑改性的pva纖維混合液進(jìn)一步混合，使得偶聯(lián)劑能夠緊密的連接包覆水膜的碳纖維，最終pva纖維與碳纖維交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成防裂特種纖維。
16.可選的，所述步驟a2的碳纖維在與水混合之前，先在35～45℃下的酸溶液中超聲處理0.5～2h后，形成刻蝕碳纖維，再將刻蝕碳纖維在水中超聲分散。
17.通過采用上述技術(shù)方案，將碳纖維在酸溶液中處理的目的在于，使得酸溶液對碳纖維表面進(jìn)行刻蝕，則碳纖維表面形成溝壑，碳纖維的比表面積增加，從而碳纖維表面的水膜面積增加，進(jìn)一步使得碳纖維表面的偶聯(lián)劑連接量增多，則碳纖維與pva纖維形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的防裂特種纖維拉伸強(qiáng)度更高，與混凝土的相容性更好，制得的混凝土抗裂性更好。
18.可選的，所述酸溶液為15-25wt％的磷酸水溶液或15-25wt％的鹽酸水溶液。
19.通過采用上述技術(shù)方案，適當(dāng)濃度的磷酸水溶液與鹽酸水溶液的設(shè)置，使得酸溶液對碳纖維的刻蝕程度恰好，不會損傷碳纖維，在保證碳纖維連接更多偶聯(lián)劑的同時(shí)，不會影響碳纖維的拉伸強(qiáng)度。
20.第二方面，本技術(shù)提供一種防裂特種纖維混凝土的制備方法，采用如下的技術(shù)方案：一種防裂特種纖維混凝土的制備方法，包括以下步驟:步驟1：將防裂特種纖維破碎成直徑為5～20mm的纖維網(wǎng)；步驟2：將步驟1得到的纖維網(wǎng)、碎石、砂、水泥、膠凝材料、外加劑、吸水樹脂與水拌合，得到防裂特種纖維混凝土。
21.通過采用上述技術(shù)方案，纖維網(wǎng)相比纖維來說，能夠?qū)⒍鄠€(gè)方向上的混凝土更牢固的連接，在多個(gè)方向上實(shí)現(xiàn)混凝土的抗裂，因此，將防裂特種纖維破碎成直徑為5～20mm的纖維網(wǎng)，制得的混凝土抗裂性能更好。
22.綜上所述，本技術(shù)具有以下有益效果：1、本技術(shù)中，將pva纖維與碳纖維通過偶聯(lián)劑連接在一起，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的防裂特種纖維，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的防裂特種纖維與碎石、砂、水泥、膠凝材料、外加劑、吸水樹脂、水混合，
形成防裂特種纖維混凝土，增強(qiáng)混凝土的高抗裂性能與持久抗裂性能；2、本技術(shù)中，在酸溶液中處理碳纖維，使得酸溶液刻蝕碳纖維表面，增加碳纖維的比表面積，從而增加碳纖維表面的水膜面積，進(jìn)一步增多碳纖維表面的偶聯(lián)劑連接量，則碳纖維與pva纖維形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的防裂特種纖維拉伸強(qiáng)度更高，與混凝土的相容性更好，制得的混凝土抗裂性更好；3、纖維網(wǎng)相比單根纖維來說，纖維網(wǎng)能夠?qū)⒍鄠€(gè)方向上的混凝土更牢固的連接，使得混凝土實(shí)現(xiàn)局部的多方向抗裂，因此，將防裂特種纖維破碎成直徑為5～20mm的纖維網(wǎng)，制得的混凝土抗裂性能更好。
具體實(shí)施方式
23.以下結(jié)合實(shí)施例與對比例對本技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
24.提供以下實(shí)施例和對比例的原料來源：實(shí)施例與對比例的原料均可市售購得，非水溶性pva纖維為改性高彈模聚乙烯醇纖維，型號pva-6，泰安浩松纖維有限公司；受力結(jié)構(gòu)用碳纖維，耐磨用碳纖維，購自江西碩邦新材料科技有限公司；鈦酸酯偶聯(lián)劑選用tmc-105；醇溶液選用98％的乙醇溶液；水泥選用p.o 42.5硅酸鹽水泥；吸水樹脂為funa-1高分子吸水樹脂，購自復(fù)納新材料科技(上海)有限公司；硅烷偶聯(lián)劑可使用kh系列，本技術(shù)實(shí)施例與對比例選用kh550；膠凝材料包括粉煤灰60wt％、硅灰30wt％、石灰石粉10wt％；外加劑包括引氣劑60wt％、抗離析劑10wt％、增黏劑20wt％，本技術(shù)的實(shí)施例與對比例中，上述膠凝材料原料與外加劑原料均購自天津科恩建筑技術(shù)有限公司。
25.防裂特種纖維的制備例硅烷偶聯(lián)劑醇溶液配置：稱量將kh550硅烷偶聯(lián)劑10g，稱量乙醇溶液1l，在500rpm的速度下密封混合攪拌20min，得到質(zhì)量百分比約1wt％的硅烷偶聯(lián)劑醇溶液。
26.鈦酸酯偶聯(lián)劑醇溶液配置：稱量將tmc-105鈦酸酯偶聯(lián)劑10g，稱量乙醇溶液1l，在500rpm的速度下密封混合攪拌20min，得到質(zhì)量百分比約1wt％的鈦酸酯偶聯(lián)劑醇溶液。
27.制備例1一種防裂特種纖維的制備步驟如下：步驟a1：將2g水溶性pva纖維與20ml硅烷偶聯(lián)劑醇溶液混合，在超聲功率240w、超聲溫度30～35℃的條件下超聲30min，得到偶聯(lián)劑改性的pva纖維混合液；步驟a2：將5.5g受力結(jié)構(gòu)用碳纖維先在38～43℃條件下的20wt％磷酸水溶液中超聲處理1.5h，形成刻蝕碳纖維，磷酸水溶液用量為恰好淹沒受力結(jié)構(gòu)用碳纖維；再將刻蝕碳纖維在水中常溫超聲分散10min，超聲功率240w；在水中超聲分散后，取出并迅速與步驟a1得到的偶聯(lián)劑改性的pva纖維混合液進(jìn)一步混合，在超聲功率240w、超聲溫度30～35℃的條件下超聲反應(yīng)30min，取出后得到初步防裂特種纖維，將初步防裂特種纖維在鼓風(fēng)干燥箱中干燥，得到防裂特種纖維。
28.制備例2一種防裂特種纖維的制備步驟如下：步驟a1：將4g水溶性pva纖維與50ml硅烷偶聯(lián)劑醇溶液混合，在超聲功率240w、超聲溫度30～35℃的條件下超聲30min，得到偶聯(lián)劑改性的pva纖維混合液；步驟a2：將2.8g受力結(jié)構(gòu)用碳纖維先在38～43℃條件下的20wt％磷酸水溶液中超
聲處理1.5h，形成刻蝕碳纖維，磷酸水溶液用量為恰好淹沒受力結(jié)構(gòu)用碳纖維；再將刻蝕碳纖維在水中常溫超聲分散10min，超聲功率240w；在水中超聲分散后，取出并迅速與步驟a1得到的偶聯(lián)劑改性的pva纖維混合液進(jìn)一步混合，在超聲功率240w、超聲溫度30-35℃的條件下超聲反應(yīng)30min，取出后得到初步防裂特種纖維，將初步防裂特種纖維在鼓風(fēng)干燥箱中干燥，得到防裂特種纖維。
29.制備例3一種防裂特種纖維的制備步驟如下：步驟a1：將3g水溶性pva纖維與40ml硅烷偶聯(lián)劑醇溶液混合，在超聲功率240w、超聲溫度30～35℃的條件下超聲30min，得到偶聯(lián)劑改性的pva纖維混合液；步驟a2：將4g受力結(jié)構(gòu)用碳纖維先在38～43℃條件下的20wt％磷酸水溶液中超聲處理1.5h，形成刻蝕碳纖維，磷酸水溶液用量為恰好淹沒受力結(jié)構(gòu)用碳纖維；再將刻蝕碳纖維在水中常溫超聲分散10min，超聲功率240w；在水中超聲分散后，取出并迅速與步驟a1得到的偶聯(lián)劑改性的pva纖維混合液進(jìn)一步混合，在超聲功率240w、超聲溫度30～35℃的條件下超聲反應(yīng)30min，取出后得到初步防裂特種纖維，將初步防裂特種纖維在鼓風(fēng)干燥箱中干燥，得到防裂特種纖維。
30.制備例4與制備例3的不同之處在于：將水溶性pva纖維替換成等重量的非水溶性pva纖維。
31.制備例5與制備例3的不同之處在于：將硅烷偶聯(lián)劑醇溶液替換成等重量的鈦酸酯偶聯(lián)劑醇溶液。
32.制備例6與制備例3的不同之處在于：將硅烷偶聯(lián)劑醇溶液替換成等重量的硅烷偶聯(lián)劑水溶液。
33.制備例7與制備例3的不同之處在于：將受力結(jié)構(gòu)用碳纖維替換成等重量的耐磨用碳纖維。
34.制備例8與制備例3的不同之處在于：步驟a2不同；步驟a2中，刻蝕碳纖維不在水中超聲。
35.制備例9與制備例3的不同之處在于：步驟a2不同；步驟a2中，受力結(jié)構(gòu)用碳纖維不在磷酸水溶液中超聲。
36.制備例10與制備例3的不同之處在于：將20wt％磷酸水溶液替換成等重量的60wt％磷酸水溶液。
37.對比制備例1與制備例3的不同之處在于：不添加水溶性pva纖維。
38.對比制備例2與制備例3的不同之處在于：不添加受力結(jié)構(gòu)用碳纖維。
39.對比制備例3
與制備例3的不同之處在于：不添加硅烷偶聯(lián)劑醇溶液。
40.對比制備例4與制備例3的不同之處在于：不添加硅烷偶聯(lián)劑醇溶液與受力結(jié)構(gòu)用碳纖維。
41.防裂特種纖維混凝土的實(shí)施例實(shí)施例1一種防裂特種纖維混凝土的制備方法，其制備步驟為：步驟1：將制備例1制得的防裂特種纖維破碎成直徑為5～20mm的纖維網(wǎng)；步驟2：將步驟1得到的0.5kg纖維網(wǎng)、4.5kg碎石、5kg砂、4kg水泥、3.5kg膠凝材料、0.1kg外加劑、0.05kg吸水樹脂與7kg水拌合，得到防裂特種纖維混凝土。
42.實(shí)施例2一種防裂特種纖維混凝土的制備方法，其制備步驟為：步驟1：將制備例2制得的防裂特種纖維破碎成直徑為5～20mm的纖維網(wǎng)；步驟2：將步驟1得到的1kg纖維網(wǎng)、3.5kg碎石、7kg砂、6kg水泥、1.5kg膠凝材料、0.15kg外加劑、0.02kg吸水樹脂與5kg水拌合，得到防裂特種纖維混凝土。
43.實(shí)施例3一種防裂特種纖維混凝土的制備方法，其制備步驟為：步驟1：將制備例3制得的防裂特種纖維破碎成直徑為5～20mm的纖維網(wǎng)；步驟2：將步驟1得到的0.8kg纖維網(wǎng)、4kg碎石、6kg砂、5kg水泥、2.5kg膠凝材料、0.3kg外加劑、0.03kg吸水樹脂與6kg水拌合，得到防裂特種纖維混凝土。
44.實(shí)施例4與實(shí)施例3的不同之處在于：將步驟1中的制備例3制得的防裂特種纖維替換成等重量的制備例4制得的防裂特種纖維。
45.實(shí)施例5與實(shí)施例3的不同之處在于：將步驟1中的制備例3制得的防裂特種纖維替換成等重量的制備例5制得的防裂特種纖維。
46.實(shí)施例6與實(shí)施例3的不同之處在于：將步驟1中的制備例3制得的防裂特種纖維替換成等重量的制備例6制得的防裂特種纖維。
47.實(shí)施例7與實(shí)施例3的不同之處在于：將步驟1中的制備例3制得的防裂特種纖維替換成等重量的制備例7制得的防裂特種纖維。
48.實(shí)施例8與實(shí)施例3的不同之處在于：將步驟1中的制備例3制得的防裂特種纖維替換成等重量的制備例8制得的防裂特種纖維。
49.實(shí)施例9與實(shí)施例3的不同之處在于：將步驟1中的制備例3制得的防裂特種纖維替換成等重量的制備例9制得的防裂特種纖維。
50.實(shí)施例10與實(shí)施例3的不同之處在于：將步驟1中的制備例3制得的防裂特種纖維替換成等
重量的制備例10制得的防裂特種纖維。
51.對比例1與實(shí)施例3的不同之處在于：將步驟1中的制備例3制得的防裂特種纖維替換成等重量的制備對比例1制得的防裂特種纖維。
52.對比例2與實(shí)施例3的不同之處在于：將步驟1中的制備例3制得的防裂特種纖維替換成等重量的制備對比例2制得的防裂特種纖維。
53.對比例3與實(shí)施例3的不同之處在于：將步驟1中的制備例3制得的防裂特種纖維替換成等重量的制備對比例3制得的防裂特種纖維。
54.對比例4與實(shí)施例3的不同之處在于：將步驟1中的制備例3制得的防裂特種纖維替換成等重量的制備對比例4制得的防裂特種纖維。
55.對比例5與實(shí)施例3的不同之處在于：步驟1不同；步驟1：將制備例3制得的防裂特種纖維破碎成直徑為50～70mm的纖維網(wǎng)。
56.對比例6與實(shí)施例3的不同之處在于：步驟1不同；步驟1：將制備例3制得的防裂特種纖維破碎成直徑為0.5～3mm的纖維網(wǎng)。
57.對比例7購買的市售抗裂混凝土，品牌：中德；貨號：686896589；廠家：鄭州中德澤潤建筑材料有限公司。
58.性能檢測試驗(yàn)a、采用實(shí)施例1至10和對比例1至7中制得的防裂特種纖維混凝土進(jìn)行性能測試，檢測抗裂性能，參照《建筑工程裂縫防治技術(shù)規(guī)程》(jkgj/t317—2014)中的規(guī)定，裂縫的評價(jià)按以下裂縫面積法的三個(gè)參數(shù)進(jìn)行評價(jià)，并根據(jù)裂縫參數(shù)按下面規(guī)定對混凝土進(jìn)行分級；1、平均開裂面積a小于10mm2；2、單位面積裂縫數(shù)量b小于10根/m2；3、裂縫面積比c小于100mm2/m2；按評價(jià)界限將混凝土抗裂性能分成以下五個(gè)等級：ⅰ級，試件無裂縫或僅有細(xì)微裂紋；ⅱ級，全部檢驗(yàn)數(shù)據(jù)均未超過評價(jià)界限；ⅲ級，三個(gè)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)中有一個(gè)超過評價(jià)界限；ⅳ級，三個(gè)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)中有兩個(gè)超過評價(jià)界限；
ⅴ
級，三個(gè)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)均超過評價(jià)界限。
59.對于處于ⅳ級和
ⅴ
級的混凝土，可評價(jià)其抗裂性較差。檢測結(jié)果如表1所示。
60.表1
結(jié)合實(shí)施例1、2和實(shí)施例3，可以看出，實(shí)施例1、2、3的原料配比不同，且分別使用制備例1、2、3制得的防裂特種纖維，數(shù)據(jù)顯示，實(shí)施例1、2、3制得的防裂特種纖維混凝土的抗裂性能均較好，裂縫等級為ⅰ級，但是數(shù)據(jù)可看出，實(shí)施例3制得的防裂特種纖維混凝土的抗裂性最好，證明實(shí)施例3的原料配比最佳。
61.結(jié)合實(shí)施例3和4，可以看出，實(shí)施例4使用的防裂特種纖維中，使用的是非水溶性pva纖維，裂縫等級ⅱ級；相比于實(shí)施例4制得的防裂特種纖維混凝土，實(shí)施例3制得的防裂特種纖維混凝土抗裂性能好，裂縫等級ⅰ級，證明，本技術(shù)中使用水溶性pva纖維較好。
62.結(jié)合實(shí)施例3和5、6，可以看出，實(shí)施例5的防裂特種纖維混凝土制備過程中，使用鈦酸酯偶聯(lián)劑醇溶液，實(shí)施例6的防裂特種纖維混凝土制備過程中，使用硅烷偶聯(lián)劑水溶液，實(shí)施例3的防裂特種纖維混凝土制備過程中，使用硅烷偶聯(lián)劑醇溶液，數(shù)據(jù)表明，實(shí)施例3與實(shí)施例5制得的防裂特種纖維混凝土的裂縫等級為ⅰ，而實(shí)施例6制得的防裂特種纖維混凝土的裂縫等級為ⅱ級，證明，本技術(shù)中使用偶聯(lián)劑醇溶液較好。
63.結(jié)合實(shí)施例3和實(shí)施例7，可以看出，實(shí)施例3的防裂特種纖維混凝土制備過程中，
使用受力結(jié)構(gòu)用碳纖維；實(shí)施例7的防裂特種纖維混凝土制備過程中，使用耐磨用碳纖維；實(shí)施例3與實(shí)施例7制得的防裂特種纖維混凝土，裂縫等級均為ⅰ級，證明，受力結(jié)構(gòu)用碳纖維與耐磨用碳纖維在本技術(shù)中可相互替換。
64.結(jié)合實(shí)施例3和8、9，可以看出，實(shí)施例8的防裂特種纖維混凝土制備過程中，不在水中超聲，實(shí)施例9的防裂特種纖維混凝土制備過程中，不在酸中處理；數(shù)據(jù)表明，實(shí)施例8與實(shí)施例9制得的防裂特種纖維混凝土的裂縫等級為ⅱ級，而實(shí)施例3制得的防裂特種纖維混凝土的裂縫等級為ⅰ級，證明，本技術(shù)的防裂特種纖維混凝土制備過程中，進(jìn)行酸處理與水超聲，是需要進(jìn)行的步驟。
65.結(jié)合實(shí)施例3和實(shí)施例10，可以看出，實(shí)施例10的防裂特種纖維混凝土制備過程中，使用60wt％的酸溶液，實(shí)施例3的防裂特種纖維混凝土制備過程中，使用20wt％的酸溶液；實(shí)施例10制得的防裂特種纖維混凝土，裂縫等級為ⅱ級，實(shí)施例3制得的防裂特種纖維混凝土，裂縫等級為ⅰ級，證明，本技術(shù)的防裂特種纖維混凝土制備過程中，使用15wt％-25wt％的酸溶液處理是比較合理的。
66.結(jié)合實(shí)施例3和對比例1、對比例2、對比例3、對比例4，可以看出，相比于實(shí)施例3，對比例1的防裂特種纖維混凝土制備過程中，不添加水溶性pva纖維，制得的防裂特種纖維混凝土裂縫面積比c為80.75；對比例2的防裂特種纖維混凝土制備過程中，不添加受力結(jié)構(gòu)用碳纖維，制得的防裂特種纖維混凝土裂縫面積比c為91.91；對比例3的防裂特種纖維混凝土制備過程中，不添加硅烷偶聯(lián)劑醇溶液，制得的防裂特種纖維混凝土裂縫面積比c為92.07；對比例4的防裂特種纖維混凝土制備過程中，不添加受力結(jié)構(gòu)用碳纖維與硅烷偶聯(lián)劑醇溶液，制得的防裂特種纖維混凝土裂縫面積比c為95.06；裂縫等級均為ⅲ級，證明，防裂特種纖維混凝土中，水溶性pva纖維、受力結(jié)構(gòu)用碳纖維與硅烷偶聯(lián)劑醇溶液缺一不可。
67.結(jié)合實(shí)施例3和對比例5、6，可以看出，實(shí)施例3的防裂特種纖維直徑為5～20mm；對比例5的防裂特種纖維直徑為50～70mm；對比例6的防裂特種纖維直徑為0.5～3mm；相比于實(shí)施例3，對比例5與對比例6制得的防裂特種纖維混凝土裂縫等級均為ⅲ級，證明，本技術(shù)防裂特種纖維的直徑非常重要。
68.結(jié)合實(shí)施例3和對比例7，可以看出，對比例7的市售抗裂混凝土雖然裂縫等級為ⅱ級，但是裂縫面積比c為95.04，而實(shí)施例3的裂縫面積比c為47.56，證明，本技術(shù)的防裂特種纖維混凝土抗裂性能極好。
69.b、檢測實(shí)施例3、對比例4與7的裂縫出現(xiàn)時(shí)間，參照《建筑工程裂縫防治技術(shù)規(guī)程》(jkgj/t317—2014)中的圓環(huán)法，結(jié)果如下表2所示：表2試件時(shí)間開裂時(shí)間(h)實(shí)施例345對比例430對比例736結(jié)合實(shí)施例3、對比例4與7，可以看出，同等模擬實(shí)驗(yàn)條件下，本技術(shù)實(shí)施例3的試樣第一條裂縫開裂時(shí)間為45小時(shí)，對比例4的試樣第一條裂縫開裂時(shí)間為30小時(shí)，證明防裂特種纖維混凝土中，水溶性pva纖維、受力結(jié)構(gòu)用碳纖維與硅烷偶聯(lián)劑醇溶液缺一不可。對比例7為市售抗裂混凝土，對比例7的試樣第一條裂縫開裂時(shí)間為36小時(shí)，沒有本技術(shù)的試
樣耐久性好，證明本技術(shù)的方案制得的防裂特種纖維混凝土防裂持久性好。
70.本具體實(shí)施例僅僅是對本技術(shù)的解釋，其并不是對本技術(shù)的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本技術(shù)的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。
技術(shù)特征：
1.一種防裂特種纖維混凝土，其特征在于，由以下重量份的原料制得：防裂特種纖維5~10份，碎石35~45份，砂50~70份，水泥40~60份，膠凝材料15~35份，外加劑1.0~1.5份，吸水樹脂0.2~0.5份，水50~70份；所述防裂特種纖維由2~4份pva纖維、2.8~5.5份碳纖維與0.2~0.5份偶聯(lián)劑制備得到；上述重量份均以防裂特種纖維為基準(zhǔn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防裂特種纖維混凝土，其特征在于，所述碳纖維是耐磨用碳纖維或受力結(jié)構(gòu)用碳纖維中的一種或多種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防裂特種纖維混凝土，其特征在于，所述pva纖維為水溶性pva纖維。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防裂特種纖維混凝土，其特征在于，所述偶聯(lián)劑是硅烷偶聯(lián)劑醇溶液或鈦酸酯偶聯(lián)劑醇溶液。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防裂特種纖維混凝土，其特征在于，所述防裂特種纖維的制備步驟如下：步驟a1：將pva纖維與偶聯(lián)劑醇溶液混合超聲，得到偶聯(lián)劑改性的pva纖維混合液；步驟a2：將碳纖維在水中超聲分散，并取出，迅速與步驟a1得到的偶聯(lián)劑改性的pva纖維混合液進(jìn)一步混合，超聲反應(yīng)，取出后得到初步防裂特種纖維，將初步防裂特種纖維干燥后得到防裂特種纖維。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種防裂特種纖維混凝土，其特征在于，所述步驟a2的碳纖維在與水混合之前，先在35~45℃下的酸溶液中超聲處理0.5~2h后，形成刻蝕碳纖維，再將刻蝕碳纖維在水中超聲分散。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種防裂特種纖維混凝土，其特征在于，所述酸溶液為15-25wt%的磷酸水溶液或15-25wt%的鹽酸水溶液。8.一種如權(quán)利要求1-6任一所述的防裂特種纖維混凝土的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:步驟1：將防裂特種纖維破碎成直徑為5~20mm的纖維網(wǎng)；步驟2：將步驟1得到的纖維網(wǎng)、碎石、砂、水泥、膠凝材料、外加劑、吸水樹脂與水拌合，得到防裂特種纖維混凝土。
技術(shù)總結(jié)
本申請涉及纖維混凝土領(lǐng)域，具體公開了一種防裂特種纖維混凝土及其制備方法。本申請的防裂特種纖維混凝土由以下重量份的原料制得：防裂特種纖維5~10份，碎石35~45份，砂50~70份，水泥40~60份，膠凝材料15~35份，外加劑1.0~1.5份，吸水樹脂0.2~0.5份，水50~70份；所述防裂特種纖維由2~4份PVA纖維，2.8~5.5份碳纖維與0.2~0.5份偶聯(lián)劑制備得到；上述重量份均以防裂特種纖維為基準(zhǔn)。本申請的防裂特種纖維混凝土具有抗裂性能優(yōu)異與抗裂性能持久的效果。有抗裂性能優(yōu)異與抗裂性能持久的效果。
