[发明专利]一种河砂玄武岩纤维活性粉末混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开一种河砂玄武岩纤维活性粉末混凝土及其制备方法，按重量份数包括胶凝材料750～950份、河砂1200～1500份、减水剂40～55份、水150～190份，以及复合纤维20～40份或经表面喷涂处理的玄武岩纤维15～35份；其中，胶凝材料包括水泥、粉煤灰、矿粉和硅灰且按重量比例为4～7：2～3.5：1～2.5：1～2.5；复合纤维为玄武岩纤维和聚乙烯醇纤维，经表面喷涂处理的玄武岩纤维是指用有机硅类油性剂处理的玄武岩纤维。本发明还提供了上述活性粉末混凝土的制备方法，通过浸泡纤维，预均化胶凝材料，水养护和蒸汽热养护制得成品。成品主要力学性能显著提高，兼具良好耐腐蚀、耐高低温、耐候性，性能稳定，绿色环保，成本低。

技术领域

本发明属于超高性能混凝土技术领域，特别是一种河砂玄武岩纤维活性粉末混凝土及其制备方法。

背景技术

活性粉末混凝土是一种超高强、高韧性、高耐久性、体积稳定性好，具有广阔应用前景的新型超高性能混凝土。传统的活性粉末混凝土主要是由胶凝材料(水泥、硅灰、粉煤灰、矿粉等)、石英砂(或河砂)、减水剂、水，以及钢纤维制成，生产技术较为成熟。生产出的钢纤维活性粉末混凝土虽然性能好，但成本高昂、自重大、耐腐蚀性差。随着技术的进步，单纯采用钢纤维制备的活性粉末混凝土已难以满足人们对混凝土在各类严苛工作环境下稳定保持较高性能的要求。玄武岩纤维具有强度高、韧性好，且具有良好的耐久性和抗腐蚀性，在活性粉末混凝土领域具有广阔应用前景。

因此，通过在活性粉末混凝土中引入经过脱粘处理的玄武岩纤维，或引入玄武岩纤维和其他性能优异的纤维，能显著降低活性粉末混凝土的生产成本，使其具有较高的劈拉强度、抗压强度、抗折强度等力学性能，以及良好的耐热、耐寒、耐腐蚀、耐候性等。

发明内容

本发明提供了一种河砂玄武岩纤维活性粉末混凝土及其制备方法，具体通过以下技术实现。

一种河砂玄武岩纤维活性粉末混凝土，按重量份数的组分包括胶凝材料750～950份、河砂1200～1500份、减水剂40～55份、水150～190份，还包括复合纤维20～40份或经表面喷涂处理的玄武岩纤维15～35份；

其中，所述胶凝材料包括按重量比例为4～7：2～3.5：1～2.5：1～2.5的水泥、粉煤灰、矿粉和硅灰；

所述复合纤维为按重量比例3～5：1～2混合的玄武岩纤维和聚乙烯醇纤维，所述聚乙烯醇纤维的直径为25～40μm，长度为6～15mm；所述经表面喷涂处理的玄武岩纤维为经有机硅类油性剂中的一种或几种进行表面喷涂处理的玄武岩纤维；

所述减水剂为聚羧酸减水剂，包括聚醚型聚羧酸减水组分，以及有机硅型或聚醚型消泡组分。

优选地，一种河砂玄武岩纤维活性粉末混凝土，按重量份数的组分包括胶凝材料850份、河砂1400份、减水剂45份、水160份、复合纤维35份；其中，所述胶凝材料包括按重量比例为6：2.5：1.5：1.5的水泥、粉煤灰、矿粉和硅灰，所述复合纤维包括按重量比例为4：2的玄武岩纤维和聚乙烯醇纤维。

优选地，一种河砂玄武岩纤维活性粉末混凝土，按重量份数的组分包括胶凝材料850份、河砂1400份、减水剂45份、水160份、经表面喷涂处理的玄武岩纤维27份；其中，所述胶凝材料包括按重量比例为6：2.5：1.5：1.5的水泥、粉煤灰、矿粉和硅灰。

本发明还提供了一种河砂玄武岩纤维活性粉末混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将复合纤维或经表面喷涂处理的玄武岩纤维常温下用水和减水剂浸泡10～20min；

S2、采用均化设备对称量好的胶凝材料进行预均化处理；

S3、先将水、减水剂、浸泡好的复合纤维或经表面喷涂处理的玄武岩纤维和预均化的胶凝材料混合搅拌2～5min，加入河砂，再搅拌10～20min，使纤维在活性粉末混凝土中分散的更均匀；