[发明专利]一种外裹碳纤维的混凝土粗骨料及其制备方法

说明书

本发明所述的是一种外裹碳纤维的混凝土粗骨料及其制备方法，包括：石子骨料，石子骨料表面的包裹的一层胶粘剂，在胶粘剂外面包裹的水泥净浆，在胶粘剂和水泥净浆中散乱分布的碳纤维。造成混凝土易开裂的原因是水泥石与粗骨料之间的界面处密实度低，具有较高的孔隙率，水泥水化产生的大量颗粒尺寸较大且取向生长的CH晶体造成了集料‑浆体界面处粘结力较弱。通过对粗骨料的裹浆处理，可以使混凝土中水泥石和粗骨料之间的界面更加密实，结合强度大大增加，碳纤维的加入还可以增加混凝土的抗折能力，从而使混凝土具有更好的变形能力。

技术领域

本发明涉及一种混凝土粗骨料的改性，能够提升混凝土中粗骨料与水泥砂浆的界面粘结效果，可以提高混凝土结构的物理性能和耐久性能。

背景技术

混凝土是目前使用最广泛的建筑材料，虽然混凝土具有抗压强度高、原材料丰富，而且价格便宜、制造简单等优点，但其自重大、脆性高、变形能力差等缺点制约着混凝土结构的发展。尤其是混凝土的抗折强度远远低于其抗压强度，使混凝土在使用中容易发生开裂，使混凝土强度降低，内部钢筋裸露遭受腐蚀，严重影响了混凝土的使用寿命。

造成混凝土易开裂、变形能力差的原因是水泥浆与粗骨料石子之间的界面粘结强度不高。这是因为混凝土中骨料周围是一个高水灰比的区域，而水泥颗粒发生反应后的离子很容易扩散到这个区域内。由于该区域的密实度低，具有较高的孔隙率，水泥水化产生的大量CH晶体有足够的空间进行生长，这些在过渡区内的CH晶体比在基体中生成的CH晶体的颗粒尺寸大且具有取向生长的特征，从而造成了集料-浆体界面处粘结力较弱，使得混凝土受到荷载时，界面粘结部分率先发生分离，造成应力集中，最终使混凝土结构发生破坏。所以如何提高混凝土中水泥砂浆与粗骨料之间的界面过渡区的强度成为了人们关注的对象。

近年来，混凝土骨料裹浆处理技术受到人们的广泛关注。通过对粗骨料的裹浆处理，使得混凝土中水泥石和粗骨料之间的界面结合强度大大增加，延长了混凝土的服役寿命。但是大多数研究在于对粗骨料单纯的进行水泥净浆的包裹或者水泥胶砂的包裹，而对混凝土粗骨料外裹纤维的研究却很少，对粗骨料只包裹水泥净浆或砂浆虽然能有效的提高混凝土的抗压强度，但对混凝土的抗折强度增加较少，所以对混凝土粗骨料外裹碳纤维可以克服这种缺点，从而使混凝土具有更好的变形能力。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种外裹碳纤维的混凝土粗骨料及其制备方法，能够提升混凝土中粗骨料与水泥石的界面粘结效果，从而提高混凝土结构的物理性能和耐久性能。

本发明采用如下技术方案：

本发明所述的一种外裹碳纤维的混凝土粗骨料及其制备方法，包括：石子骨料，石子骨料表面的包裹的一层胶粘剂，在胶粘剂外面包裹的水泥净浆，在胶粘剂和水泥净浆中散乱分布的碳纤维。