[发明专利]大掺量短切合成细纤维混凝土的成型方法

说明书

本发明公开了一种大掺量短切合成细纤维混凝土成型方法，根据纤维掺量的不同在以下三种方法中选择：1、纤维混凝土中纤维体积率≤0.2％：将纤维与包含粗细骨料的固体组分干拌均匀，加含液态外加剂的液体组分湿拌均匀；2、当体积率中等时，将部分纤维与含粗细骨料的固体组分干拌均匀，加水和液态外加剂的液体组分湿拌得分散性和工作性好的纤维混凝土；再将剩余纤维分批加入，据加料时混凝土状态控制每次添加量和间隔；3、当体积率>0.5％时，将含细骨料的固体组分干拌均匀，掺加80～90％的水和全部减水剂，湿拌至得工作性能好的砂浆；加入纤维和剩余水，湿拌至纤维均匀分散于砂浆；再加粗骨料湿拌至石子均匀分布于合成纤维混凝土。

技术领域

本发明属高性能混凝土制备技术领域，具体涉及一种大掺量短切合成细纤维混凝土的成型方法。

背景技术

根据合成纤维在混凝土中所起的作用，可分为两类，即阻裂纤维与增韧纤维，因前者纤维较细，通常称之为“细合成纤维”(micro synthetic fibre)，而后者纤维较粗，通常称之为“粗合成纤维”(macro synthetic fibre)。粗合成纤维可提高混凝土的抗拉强度、并起到良好的增韧作用，同时也可提高混凝土的耐磨性、抗冲击性、抗爆破性能和抗疲劳寿命，在路面、桥面、工业厂房地板、装卸码头、隧道衬砌、机场跑道、停机坪、停车场和工业与民用建筑等工程领域得到了广泛的应用。细纤维在混凝土中则主要起到减少和抑制混凝土塑性沉降裂缝和塑性收缩裂缝的作用，同时也能在一定程度上提升混凝土的抗冲磨性能和耐高温性能。由于细纤维对混凝土的力学性能和弯曲韧性无显著提升作用，其应用与粗纤维相比，受到了极大的限制。

从纤维增韧的机理来看，混凝土在受拉应力开裂后，纤维对裂缝的发展起到约束作用，外部荷载传递至跨越裂缝的纤维上。若纤维未被拉断或直接拔出，则可通过纤维与水泥浆体的粘结力将荷载传递至裂缝的上下表面，使裂缝仍能继续承载，表现为混凝土的韧性提高。

纤维是否会被拉断而失去增韧效果主要取决于界面处所有纤维的累积截面积，累积截面积越大，纤维所受的拉应力越小，纤维越不容易被拉断，这与纤维的粗细无关，而与纤维的体积掺量有关。

由于粗纤维直径较大，比表面积较低，对混凝土工作性的影响较小，因而在混凝土中的掺量上限较大。当掺量较大时，相应地裂缝处累积截面积，可对混凝土产生较为明显的增韧作用。研究表明，即使是粗纤维，当其在混凝土中的体积掺量低于0.5％时，也无法发挥增韧效果。因此，可推测当细纤维在混凝土中的掺量突破0.5％时(常规掺量在0.2％以下)，细纤维也可对混凝土产生增韧作用。

然而在相同体积掺量时，细纤维的根数和比表面积远大于粗纤维，对混凝土工作性能的影响较为明显，传统的纤维混凝土成型工艺在细纤维掺量较大时甚至无法成型。因此有必要探索大掺量短切合成细纤维混凝土成型方法，使细纤维在发挥其塑性阶段阻裂作用的同时也可在特定情况下发挥其增韧作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种短切合成细纤维在混凝土中大掺量应用的混凝土成型方法。

其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。

一种大掺量短切合成细纤维混凝土的成型方法，其特点为，根据短切合成细纤维掺量的不同，分别采用以下步骤(其中，未提及比例的部分均指按计量比例全部加入)：

(1)当纤维混凝土中纤维的体积率较低时(≤0.2％)，将纤维与水泥、矿物掺合料、粗细骨料等固体组分干拌(1～2)min至混合均匀，然后加入水、液态外加剂等液体组分湿拌(60～90)s至混凝土搅拌均匀；