[发明专利]一种玄武岩纤维增强活性粉末混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于新型建筑材料技术领域，具体涉及一种玄武岩纤维增强活性粉末混凝土(BFRPC)及其制备方法。

背景技术

活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete，简称RPC)是二十世纪九十年代中由法国开发出的一种具有高强度、高韧性、高耐久性等诸多优点的新型混凝土材料，最早应用于核反应堆废料的存储容器制作。它由级配石英砂、水泥、掺合料、外加剂等主要部分组成，在凝结、硬化过程中通过高温蒸汽养护以改善成品的微观结构。

由于其具有的超高强度和其他方面的优异性能，得到国际土木工程学界的广泛重视，近年来在工程中得到了广泛的应用。但长期以来，活性粉末混凝土的配合比中钢纤维是必不可少的一部分，虽然钢纤维在改善活性粉末混凝土力学性能方面有着强大的优势，但钢纤维本身具有一定的弊端：在温度、水、盐溶液等外界环境中容易腐蚀，造成活性粉末混凝土耐久性的不足，同时还存在质量较重，制造过程中容易造成环境污染等问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种玄武岩纤维增强活性粉末混凝土及其制备方法。

本发明提出的玄武岩纤维增强活性粉末混凝土，由水泥、硅粉、石英砂、减水剂、水以及玄武岩纤维组成，其组成配比如下：

按混凝土总体积计算：玄武岩纤维为0.5-2.0％，

按照水泥和硅粉的总和为100质量粉计，减水剂为8-9质量份，水为13-15质量份。

本发明中，所述水泥为普通硅酸盐水泥。

本发明中，所述硅粉为灰白色细粉，粒径2μm以下，SiO₂含量不低于85％。

本发明中，所述石英砂粒径范围为0.15～1.25mm，SiO₂含量不低于90％。

本发明中，所述减水剂为非萘系高效减水剂。

本发明中，所述玄武岩纤维为玄武岩纤维短切纱，单纤直径15μm，长度6／12mm。

本发明中，所述胶凝材料是指水泥和硅粉。

本发明提出的玄武岩纤维增强活性粉末混凝土制备方法，具体步骤如下：

(1)按原料配比称量各组分，将称量好的水取出三分之一，倒入玄武岩纤维，并用搅拌棒搅拌纤维，使纤维达到水饱和状态；

(2)将称量好的石英砂倒入混凝土搅拌机中，搅拌2-3min；

(3)向步骤(2)所得产物中加入称量好的水泥、硅粉，搅拌1-1.5min；

(4)将预饱和好的玄武岩纤维、称量好的减水剂与剩余的水混合后加入到步骤(3)所得产物中，搅拌2.5-3.5min，即得所需产物。

本发明具有如下的优点：

1、由于本发明采用玄武岩纤维掺入活性粉末混凝土，相比于钢纤维，玄武岩纤维是一种非金属纤维，不存在锈蚀的问题，玄武岩纤维增强活性粉末混凝土为在盐腐蚀环境下工作的高强结构构件及高耐久性的结构构件的制备提供了材料基础。

2、本产品不仅保持了活性粉末混凝土自身的优点，而且玄武岩纤维的掺入对RPC基体起到了阻裂和增强的作用，改变了混凝土的脆性易裂的破坏形态。

3、由于本发明的原材料全部采用大量生产的市售成品，所以原材料易得，适合于广泛应用。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步描述。

实施例1-实施例4：玄武岩纤维增强活性粉末混凝土。原材料及规格见表1，材料配比及性能见表2和表3。

表1原材料及规格