[发明专利]矿用立体钢纤维强化阻燃混凝土材料

说明书

技术领域

本发明涉及矿用混凝土材料，特别涉及一种矿用立体钢纤维强化阻燃混凝土材料，属于煤矿技术领域。

背景技术

煤炭是我国主要的能源，在我国经济中占有重要的地位，特别是近年来随着我国经济的快速发展，对煤炭的需求量增加很快。大量的需求使煤矿的开采强度不断增大，煤矿逐渐向着深部开采，而深部的高地应力环境，对巷道的支护也提出了更高的要求。目前，多用普通混凝土材料，但其强度较弱难以满足越来越高的支护要求。而钢纤维混凝土材料是解决煤矿巷道支护难题的一个有效、经济的方法。钢纤维混凝土具有显著提高混凝土抗拉强度、抗折强度、韧性和耐磨性能等优点，是一种性能优良的新型混凝土，一般用于其他行业。而针对煤矿这一行业的矿用钢纤维混凝土较少。为此，研究一种矿用的高强度钢纤维混凝土材料就成为本发明要解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种矿用立体钢纤维强化阻燃混凝土材料，可解决现有钢纤维混凝土对煤矿现场的适应性不佳，不能完全胜任煤矿钢纤维混凝土支护巷道的要求的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种矿用立体钢纤维强化阻燃混凝土材料，该混凝土材料由成组的立体钢纤维与混凝土混合制成，所述成组的立体钢纤维是由阻燃型水溶胶将长短不等的若干根立体钢纤维连接而成，各钢纤维的直径不大于20mm，钢纤维的总体积量占制成的混凝土材料的0.5%～2%；所述混凝土中水泥与沙石的重量比例为1:3～1:4，混凝土的含砂率不小于50%，水灰比为0.4～0.45。

本发明的有益效果为：通过将阻燃型水溶胶将若干根钢纤维固定为一起的成组的立体钢纤维按配比与混凝土混合制成矿用立体钢纤维强化阻燃混凝土材料。由于阻燃型水溶胶遇水溶解后使在混凝土中初步分散的成组钢纤维实现二次分散，增加钢纤维均匀度，有效防止打结等现象，提高了混凝土材料的抗拉强度。该混凝土材料保留了普通钢纤维混凝土提高抗拉强度、抗折强度、韧性和耐磨性等参数的优点，由于加入阻燃性水溶胶其阻燃性能满足了煤矿防火的安全要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的矿用立体钢纤维强化阻燃混凝土材料的截面图；

图2为本发明实施例提供的一种哑铃型立体钢纤维的结构图；

图3为本发明实施例提供的一种端钩型立体钢纤维的结构图；

图4为本发明实施例提供的一种直角端钩型立体钢纤维的结构图；

图5为本发明实施例提供的混凝土材料的成组的立体钢纤维示意图。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明实施例提供一种矿用立体钢纤维强化阻燃混凝土材料，该混凝土材料由成组的立体钢纤维与混凝土混合制成，所述成组的立体钢纤维是由阻燃型水溶胶将长短不等的若干根立体钢纤维连接而成，各钢纤维的直径不大于20mm，钢纤维的总体积量占制成的混凝土材料的0.5%～2%；所述混凝土中水泥与沙石的重量比例为1:3～1:4，混凝土的含砂率不小于50%，水灰比为0.4～0.45。

上述混凝土材料中，各钢纤维的表面为毛面，每个立体钢纤维的两侧各有一段钢纤维与中间一段钢纤维的形状或截面不同，且两侧的两段钢纤维的形状所在平面或其截面相互正交。

上述混凝土材料中，各钢纤维两侧与中间截面或形状不同处的位置处于黄金分割点处。

上述混凝土材料中，长短不等的立体钢纤维与混凝土混合。

上述混凝土材料中，阻燃型水溶胶采用符合矿用安全标准的含有阻燃剂的水溶胶。

上述混凝土材料中，各钢纤维长度为20～50mm，等效直径为0.3～1mm，长径比为30～60。

下面结合附图1、图2、图3、图4、图5和具体实施例对本发明实施例的混凝土材料作进一步地详细描述。