[发明专利]一种新型高阻裂性能改性聚酯合成纤维混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型高阻裂性能改性聚酯合成纤维混凝土及其制备方法，尤其是一种新型高阻裂性能改性聚酯合成纤维混凝土及其制备方法。

背景技术

从混凝土投入工程应用以来，其抗压强度高、抗拉强度较底这是无可争辩的事实。混凝土结构物的致命问题是在各个阶段肯定会出现各种裂缝，裂缝产生的不可避免性，成因的复杂性和对工程的危害性，就一直是工程技术界研究的重要问题之一。

早在上世纪中叶，技术人员就在尝试在混凝土中掺入细长的纤维材料或其它增强材料来提高混凝土的抗拉性能，改善混凝土的韧性。然而，提高了混凝土的强度或韧性，几乎总会导致抗压强度的降低。

加入聚丙烯等合成纤维对水泥混凝土阻裂效果不理想，聚酯纤维又因不耐碱无法用于带碱性的水泥混凝土中，急需开发既适用于所有水泥混凝土，又具有高阻裂性能的新型合成纤维。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型高阻裂性能改性聚酯合成纤维混凝土及其制备方法，该一种新型高阻裂性能改性聚酯合成纤维混凝土及其制备方法

本发明的技术方案为：1、一种新型高阻裂性能改性聚酯合成纤维混凝土及其制备方法，其特征在于：改性聚酯合成纤维掺入混凝土并搅拌，改性聚脂合成纤维与混凝土的掺入量：1-3kg/m³。改性聚脂合成纤维与混凝土的掺入量：1-1.2kg/m³。用于大面积素混凝土工程，其特征是最佳掺量为1.4kg/m³，

本发明的优点在于：本发明是在普通混凝土中添加改性聚酯合成纤维制备的混凝土，它明显地提高和改善了混凝土的阻裂、防渗、耐久、抗冲击、抗拉和抗疲劳等力学性能，几乎没有收缩期裂缝和塑性裂缝，表观性好，且抗压强度还能增加10％左右，从而明显地提高工程结构的安全稳定性和耐久性。

下面从四个方面对本发明作进一步描述：本发明的第一方面是涉及一种高阻裂性能的混凝土的制备方法。该方法是在混凝土中掺入一定量的改性聚酯合成纤维，利用改性聚酯合成纤维优异的抗碱性能、较高的抗拉强度和较低的变形延伸率，在普通水泥混凝土中增韧、增强的同时，能阻止粗细骨料的下沉，改善混凝土的泌水性，起到阻断混凝土内部毛细管通道、降低混凝土表面水分的蒸发速度、实现了混凝土在硬化使用过程中，基本无塑性裂缝、干缩裂缝和结构性裂缝的产生与发展。本发明的第二方面是涉及由第一方面制备的混凝土被用于大体积素混凝土工程。大体积或构件较大、较厚的混凝土在施工和使用过程中产生各种形式的裂缝，破坏其整体性，危及到工程的安全使用和耐久性。因此，这类混凝土的防裂问题一直是困扰工程界的难题之一。本发明的混凝土的研究与工程实践表明，很好地解决了这一问题。本发明的第三个方面是涉及由第一方面制备的混凝土用于大面积素混凝土工程。象港口工程的码头面层、飞机场混凝土跑道道面在施工和使用过程中发生断板、掉边掉角和裂缝等常见病。本发明的混凝土研究和工程应用证明能够很好地解决大面积混凝土的常见病，抗拉伸性、抗弯曲性、抗弯韧性、抗冲击性、抗疲劳性能优异。本发明的第四个方面是涉及由第一方面制备的混凝土具有力学性能优异、制备工艺简单、综合成本低廉和泵送、予拌、传送带、喷射等施工性能优良。

在混凝土中掺入改性聚酯合成纤维，能够提高混凝土早期抗拉强度，有效的防止早期裂缝的出现。因改性聚酯纤维在材料生产技术方面的重要改进，以及特殊合成材料的突破，使其具有高强、高弹、低伸和抗老化能力，对酸、碱、紫外线等都有极高的耐受力。

由于混凝土自身有多相、多组分、多尺度层次的非均质结构特征，单一纤维增强阻裂作用是有限的，而混合纤维在混凝土中不同结构和不同性能层次上逐级阻裂与强化，充分发挥各个纤维的性能效应，并在不用尺度和性能层次上相互激发、相互补充，达到取长补短，造就高性能，以及提高抗裂增强能力，进而提高混凝土的耐久性。

(一)工程纤维对混凝土力学性能的影响

试验结果与分析：

(1)改性聚酯合成纤维混凝土抗折强度呈现正效应，改性聚酯纤维增强混凝土对混凝土抗折强度的提高有明显作用，28天抗折强度最大可提高19％。

(2)混合纤维、改性聚酯合成纤维和钢纤维混凝土抗折、抗压强度均呈现正效应，混合纤维增强混凝土对混凝土抗折强度的提高有明显作用，28天抗折强度最大可提高78％，抗压强度最大可提高22％。

(二)改性聚酯合成纤维在混凝土中的阻裂作用

(三)改性聚酯纤维对混凝土早期塑性收缩性能的影响