[发明专利]混凝土与纤维复合筋组合的预制结构及混凝土制备方法

说明书

本发明提供了混凝土与纤维复合筋组合的预制结构及混凝土制备方法，属于混凝土材料技术领域。本发明采用的高强轻质混凝土，按如下重量份进行配比：水泥330‑355份、水115‑125份、轻砂200‑220份、河砂180‑195份、轻骨料490‑520份、复合掺合料125‑140份、功能型外加剂9.8‑10.8份、微珠15‑20份、减缩剂24‑33份和聚丙烯纤维1.8份，轻砂采用页岩陶砂，轻骨料为赤泥陶粒或污泥陶粒，复合掺合料由矿渣粉、粉煤灰和硅灰混合而成，该混凝土容重更低，干燥收缩值也更低。本发明的预制结构采用了玻璃纤维筋，高强轻质耐腐蚀，适用于沿海或离岸地区、高原盐湖地区以及高抗震等级地区。

技术领域

本发明涉及混凝土材料技术领域，尤其涉及混凝土与纤维复合筋组合的预制结构及混凝土制备方法。

背景技术

钢筋混凝土结构作为当今最主要的建筑结构，已经经历了近百年的发展和应用，有效的利用混凝土的抗压强度高和钢筋拉伸强度高的特性，完美的结合为一种结构形式，优势互补，成为了风靡世界的建筑结构形式。但随着时代的发展，特别是海洋、盐湖等强腐蚀地区，钢筋混凝土中钢筋在腐蚀介质中锈蚀，混凝土剥落或涨裂的问题日益突出，而且钢筋混凝土自重过大，对于对抗震有较高要求的现代建筑并不适用。

对于轻筋，目前纤维复合筋已经有了一定的市场应用，纤维复合筋比普通钢筋轻质、高强，其密度仅为普通钢筋的1/6，拉伸强度为普通钢筋的10倍以上，而且抗强腐蚀介质的侵蚀的能力强，是作为对承载力有较高要求的结构或构件中国代替钢筋的一种选择。

目前随着装配式建筑、大跨径结构等新型建筑结构和构件的兴起，结构的轻量化成为建筑工业化运输和安装等的必然要求，而保温是建筑节能的基础。随着建筑工业化的快速发展和世界对建筑节能的要求，轻质和保温成为建筑材料发展的必然趋势。

因此对于混凝土结构的轻质化研究，对预制构件领域来说，是重要的研究课题。通常，混凝土轻质化存在两个技术路线，一是通过材料的高强高韧性提高结构的承载力，进而减小构件的截面尺寸，降低构件质量；二是在结构承载力无明显降低的情况下，通过降低材料容重，减轻结构重量。

混凝土在制备的过程中可以大量采用铁尾矿渣、粉煤灰等固体废弃物(一般可30％-50％替代水泥熟料)，混凝土生产成本可降低10％，经济和社会效益显著。

现有技术至少存在以下不足：

1.轻骨料混凝土的容重仍然偏大，目前传统的吊装和运输机械仍然不能满足要求，无法用于预制构件的生产。

2.钢筋混凝土中钢筋在腐蚀介质中锈蚀，混凝土剥落或涨裂的问题日益突出，而且钢筋混凝土自重过大，对于对抗震有较高要求的现代建筑并不适用。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种混凝土与纤维复合筋组合的预制结构，本发明中采用的混凝土为高强轻质混凝土，除常规混凝土使用的水泥、水、轻砂、河砂、轻骨料、复合掺合料和功能型外加剂以外，添加了分微珠、减缩剂和聚丙烯纤维，按重量份水泥330-355份、水115-125份、轻砂200-220份、河砂180-195份、轻骨料490-520份、复合掺合料125-140份、功能型外加剂9.8-10.8份、微珠15-20份、减缩剂24-33份和聚丙烯纤维1.8份，轻砂采用陶砂，轻骨料采用赤泥，所述页岩陶砂与所述河砂采用重量比页岩陶砂:河砂＝10:9的比例进行混合，复合掺合料由矿渣粉、粉煤灰和硅灰混合而成，其中，粉煤灰与矿渣的重量比为(1-1.3):1，粉煤灰与硅灰的重量比为10:1，本发明采用的混凝土容重相比同强度等级混凝土降低40％～50％，干燥收缩值仅为同强度等级混凝土的80％左右。同时采用了由玻璃纤维筋和玄武岩纤维筋的纤维复合筋，与上述混凝土配合使用，使得本发明提供的预制结构，高抗裂、轻、以及耐腐蚀，适用于沿海或离岸地区、高原盐湖地区以及高抗震等级地区。

本发明提供了一种混凝土与纤维复合筋组合的预制结构，