[发明专利]聚丙烯纤维混凝土及其制备方法

说明书

本发明提供一种不含硅粉、同时具有高抗渗性能的聚丙烯纤维混凝土及其制备方法。该聚丙烯纤维混凝土根据重量配比由包括以下组分的原料制成：水155～165kg/m³、水泥330～360kg/m³、细骨料700～710kg/m³、粗骨料1000～1040kg/m³、粉煤灰50～90kg/m³、聚丙烯纤维0.7～1.1kg/m³、硫铝酸钙膨胀剂30～40kg/m³、减水剂6～10kg/m³。通过细骨料和粗骨料的配比控制混凝土内部孔隙，膨胀剂产生游离钙矾石结晶颗粒能够进一步填充内部孔隙，提高混凝土密实度；同时，聚丙烯纤维的“筛网效应”能够抑制混凝土内部微裂缝发展成连通裂缝；从而有效提高混凝土的抗渗性能。

技术领域

本发明涉及混凝土技术领域，尤其是涉及一种聚丙烯纤维混凝土及其制备方法。

背景技术

混凝土是由胶凝材料、骨料、水等按一定比例配制后，经均匀搅拌、密实成型、养护硬化而成的一种人工石材。近年来，我国城市地下空间发展迅速，地下室底板和外墙长期处于潮湿且有水压作用的环境，普通的混凝土在这种环境下无法满足相应的要求。因此，《地下工程防水技术规范》GB50108-2008中规定：地下工程迎水面主体结构应采用防水混凝土，并应根据防水登革的要求采取其他防水措施。防水混凝土在普通混凝土的基础上，通过调整配合比，或改善骨料级配，或掺加外加剂、掺合料等方法来减少混凝土内部的空隙率或改变孔隙形态、分布特征，从而提高混凝土的密实度、抗渗性，达到防水的目的。

然而，尽管目前市场上的防水混凝土种类繁多，但在实际工程中应用效果并不理想。例如，市售有一款防水混凝土，其由水泥、水、砂石、硅粉、减水剂、聚丙烯纤维等材料配制而成。该款混凝土为了实现较高的抗渗性，在制备时掺加了颗粒极小的硅粉，这些硅粉能够充填到水泥颗粒中间的空隙中，使混凝土变得更加密实，同时硅粉的二次水化作用使得新的生成物堵塞混凝土中的渗透通道，从而提升混凝土的抗渗能力。但是，硅粉的极小粒径使其具有较大的比表面积，这就会导致混凝土用水量增加，进一步增加了混凝土干缩开裂的危险性。尤其在高温环境下，蒸发速度较快时，混凝土的早期收缩裂缝不易控制。因此，有必要提供一种不含硅粉、同时具有高抗渗性能的聚丙烯纤维混凝土。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种不含硅粉、同时具有高抗渗性能的聚丙烯纤维混凝土及其制备方法。

第一方面，本发明的一个实施例提供了一种聚丙烯纤维混凝土，该聚丙烯纤维混凝土根据重量配比由包括以下组分的原料制成：水155～165kg/m³、水泥330～360kg/m³、细骨料 700～710kg/m³、粗骨料1000～1040kg/m³、粉煤灰50～90kg/m³、聚丙烯纤维0.7～1.1kg/m³、硫铝酸钙膨胀剂30～40kg/m³、减水剂6～10kg/m³。

本发明实施例的聚丙烯纤维混凝土至少具有如下有益效果：

通过细骨料和粗骨料的配比控制混凝土内部孔隙，而硫铝酸钙膨胀剂产生的游离钙矾石结晶颗粒能够进一步填充内部孔隙，提高混凝土密实度；同时，聚丙烯纤维在混凝土中均匀乱向分布的“筛网效应”能够减缓粗骨料的快速下沉并阻碍自由水的迁移，抑制混凝土内部微裂缝发展成连通裂缝；从而有效提高混凝土的抗渗性能。

另外，硫铝酸钙膨胀剂的补偿收缩作用可以提高混凝土结构的抗裂性。而聚丙烯纤维可以承担膨胀应力抵消后残余的拉应力，进一步提高混凝土的抗裂能力，从而有效抑制混凝土早期塑性收缩开裂。掺入的粉煤灰和使用的聚羧酸减水剂可以改善混凝土的和易性。粉煤灰在使用时以内掺法等量替代水泥，可以有效降低水泥的水化热，提高混凝土的后期强度。