[发明专利]一种高性能活性粉末混凝土

说明书

技术领域

本发明涉及一种高性能活性粉末混凝土，属于土木工程材料技术领域。

背景技术

经过近150多年的发展，钢筋混凝土已成为工程结构中应用最为广泛的一种建筑材料，但伴随着也逐渐暴露出其使用环境的局限性与材料自身的缺陷性等相关弊端。材料缺陷性主要体现在以钢筋锈蚀为主的钢筋混凝土结构失效问题上，尤其是处在沿海及严寒霜冻地区，主要以撒盐除冰后钢筋的氯化腐蚀，结构中钢筋的锈蚀问题更严重，它严重影响了钢筋混凝土结构的耐久性，缩短了建筑物的正常使用寿命，而用于修复和维护因钢筋锈蚀所出现问题的结构上所花费的资金甚至会超过结构本身的造价。使用环境的局限性主要指在一些特种结构中，如防静电、防化学腐蚀结构，普通钢筋混凝土结构就无法应对。因此，在综合分析以上问题的根源后，急需采用一种新材料来代替普通钢筋。

发明内容

本发明提供一种高性能活性粉末混凝土，在经多方试验研究后，纤维增强塑料筋孕育而生，从而能有效解决上述问题。

为解决以上技术问题，本发明提供如下技术方案：所述新钢筋的材料包括：高性能活性粉末混凝土、CFRP筋、环氧砂浆、钢纤维和水，CFRP为碳纤维复合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer，CFRP），属于纤维复合材料（Fiber Reinforced Polymer，FRP）中的一种。

高性能活性粉末混凝土主要由以下几种材料组成：水泥、石英砂、石英粉、硅灰、减水剂，碳纤维和水胶；按照质量比配比如下：水泥为1，石英砂为1.1，硅灰为0.25，石英粉为0.3，减水剂为0.02，钢纤维为0.35，水胶为0.18。              进一步地，所述高性能活性粉末混凝土内掺入微细钢纤维。

本发明涉及的这种高性能活性粉末混凝土，材料自身具有较高的比强度，为普通钢筋的10~15倍，比强度等于材料强度与其表观密度之比、耐疲劳、耐腐蚀、电磁绝缘性、热传导系数低、自诊断性能好等优点。因此相对于普通钢筋，FRP筋在结构中使用时可改善构件的耐久性，延长结构的使用寿命，并适合运用在有特殊要求的结构中，且易于进行后期的结构健康监测与诊断。

具体实施方式

所述新钢筋的材料包括：高性能活性粉末混凝土、CFRP筋、环氧砂浆、钢纤维和水，CFRP为碳纤维复合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer，CFRP），属于纤维复合材料（Fiber Reinforced Polymer，FRP）中的一种。

高性能活性粉末混凝土主要由以下几种材料组成：水泥、石英砂、石英粉、硅灰、减水剂，碳纤维和水胶；按照质量比配比如下：水泥为1，石英砂为1.1，硅灰为0.25，石英粉为0.3，减水剂为0.02，钢纤维为0.35，水胶为0.18。              进一步地，所述高性能活性粉末混凝土内掺入微细钢纤维。

高性能活性粉末混凝土是复合筋的基本组成材料之一，属于一种超高强水泥基材料。具有极高的强度、良好的韧性、较低的孔隙率等优良性能。其基本的配置原理与常规混凝土的有所不同，它主要是在不使用任何粗骨料的情况下通过提高材料内部各组分之间的细度与活性，控制其内部缺陷，主要是孔隙与微裂缝的出现，使之减到最少，从而最终得到超高的强度与耐久性。

高性能活性粉末混凝土主要包括以下几种：普通水泥 、级配良好的细砂、磨细石英砂粉、硅灰等矿物掺合料、高效减水剂。特定环境下有时可在上述基本配合材料中掺入部分微细钢纤维，使其获得更高的韧性性能。

表1高性能活性粉末混凝土的力学性能指标

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表2 高性能活性粉末混凝土的配合比

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本发明所述的具体实施方式并不构成对本申请范围的限制，凡是在本发明构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够作出的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本发明的保护范围之内。