一种以制造技术

本发明专利技术提供了一种以

【技术实现步骤摘要】
一种以C50等级素混凝土为基础的抗压BFRC试样制备方法


[0001]本专利技术涉及一种以
C50
等级素混凝土为基础的抗压
BFRC(
纤维增强混凝土
)
试样制备方法，特别涉及一种通过调整纤维掺杂量来最大限度发挥
BFRC
的性能的方法
。

技术介绍

[0002]混凝土是脆性材料，其韧性有待提高
。
随着使用时间的增加，混凝土的缺陷日益突出，在建筑施工应用时有时难以满足实际要求
。
为满足工程建设对混凝土的实际要求，对其性能进行改良有重要意义
。
在混凝土中加入纤维
、
聚合物改善其力学性能是可行方法之一，增强材料由最初的石棉发展至各种纤维，掺入聚合物会影响水泥
、
纤维
、
骨料等基体间的粘结强度，提高其性能
。
纤维的分布
、
固有属性
、
含量
、
掺入方式及与基体组分间的作用等均会对增强作用产生影响
。
随着未知领域的技术不断被探索，越来越多的纤维被应用于混凝土中，如：
PFRC、GFRC、CFRC、SFRC、
混杂纤维混凝土等
。
康学伟
(
康学伟
.
玻璃纤维混凝土在修复桥面裂缝中的应用
[J].
交通世界
,2017(27):78
‑
79)
对张承高速中
2#
大桥桥面进行
GFRC
铺装改进，将其外观质量的合格率由
60.7
％提高至
96.8
％
。
杨金宏等
(
杨金宏
,
赵光思
,
曹东岳
.
新型
CFRC
压敏特性与工程应用
[J].
建井技术
,2020,41(05):24
‑
29.)
的研究结果表明，
CFRC
的压敏特性能够较为准确地感应压力变化，可广泛应用于矿井安全监测和智能化建设
。
王凯
(
王凯
.
钢纤维混凝土在桥面铺装层中的应用
[J].
交通世界
(
建养
.
机械
),2011(07):238
‑
239)
利用
SFRC
改造保阜高速北流河大桥桥面，使用一年多后桥面仍保持完好
。
然而在实际工程中，各种纤维都有其缺点
。
玻璃纤维的耐碱性较差；碳纤维价格非常昂贵，不利于控制生产成本；钢纤维弹性刚度较高，使得工件结构偏重，导致其加工性能和耐腐蚀性降低；而聚合物纤维表现出低弹性刚度，导致与混凝土基体的粘附效率低下
。
基于多种原因，人们正逐渐寻求性能稳定且价格低廉的纤维替代品
。
[0003]玄武岩纤维
(BasaltFiber
，简称
BF)
性能优异，如：弹性模量高
、
耐久性长
、
高耐酸和耐溶剂性
、
耐高温
、
低吸水率
、
显著的隔热及隔音性能
、
无毒
、
无污染
、
易加工
、
价格低，逐渐成为纤维复合材料的研究热点之一
。BF
产品已经在汽车和航空业
、
摩擦材料
、
建筑行业
、
造船材料
、
体育设备
、
隔热材料
、
增强材料
、
风力发电系统
、
高温防护等领域得到应用
。
将
BF
掺入水泥
、
骨料等中可制备玄武岩纤维混凝土
(Basalt Fiber Reinforced Concrete
，简称
BFRC)
[14]，凭借其化学性质稳定
、
优异的抗疲劳性
、
耐腐蚀等在工程应用中有重要价值
。

技术实现思路

[0004]一种以
C50
等级素混凝土为基础的抗压
BFRC
试样制备方法，所使用的原料包括水泥
、
粗
/
细骨料
、
粉煤灰
、
减水剂
、
水和
BF
等
。
[0005]其中：
[0006]水泥是制备
BFRC
材料中最关键的因素之一，本专利技术中素混凝土和
BFRC
均采用
C50
等级
。
该水泥的技术指标如下表
1.1
所示：
[0007][0008]表
1.1P.C42.5
级复合硅酸盐水泥性能指标
。
[0009]制备
BFRC
所需的粗
、
细骨料占总体积的约
75
％
。
粗骨料主要起支撑作用，本专利技术采用的粒径为5～
10mm
的石灰岩碎石作为粗骨料
。
细骨料主要起填充作用，并选择市面常见的普通河砂作为细骨料
。
粗
、
细骨料的性能指标分别如表
1.2
和表
1.3
所示：
[0010][0011]表
1.2
粗骨料性能指标
。
[0012][0013]表
1.3
细骨料性能指标
。
[0014]粉煤灰与水泥具有相似的组成成分，可以适量替代水泥
。
本文采用市面常见的普通三级粉煤灰
。
粉煤灰的性能指标如表
1.4
所示
。
[0015][0016]表
1.4
粉煤灰性能指标
。
[0017]优选的，本专利技术使用聚羧酸高性能减水剂，减水率约为
28
％，水源为实验室普通市政自来水
。
[0018]优选的，本专利技术采用直径为
15
μ
m
的玄武岩纤维，经加工后长度为
18mm
的短切
BF。
玄武岩纤维的性能指标如表
1.5
所示
。
[0019][0020]表
1.5BF
的主要性能指标
。
[0021]进一步的，根据表
1.6
的内容进行玄武岩纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种以
C50
等级素混凝土为基础的抗压
BFRC
试样制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.
准备水泥；
b.
准备粗骨料和细骨料，其中粗骨料采用粒径为5～
10mm
的石灰岩碎石，细骨料采用普通河砂；
c.
准备粉煤灰，采用普通三级粉煤灰；
d.
选择聚羧酸高性能减水剂，减水率约为
28
％，水源为实验室普通市政自来水；
e.
选择直径为
15
μ
m
的玄武岩纤维，经加工后长度为
18mm
的短切
BF
；
f.
按照以下顺序进行投料和混合：先放入粗骨料，充分搅拌；然后加入玄武岩纤维
、
粉煤灰和水泥，充分搅拌使纤维均匀分散；最后加入水和减水剂，充分搅拌；
g.
将混凝土装入模具中置于振动台上振捣，脱模后放入养护室中养护
28
天
。2.
根据权利要求1所述的一种以
C50
等级素混凝土为基础的抗压
BFRC
试样制备方法，其特征在于：水泥的技术指标包括初凝时间不超过
45
分钟，终凝时间不低于
600
分钟，3天抗压强度不低于
10.0MPa
，
28
天抗压强度不低于
32.5MPa
，3天抗折强度不低于
2.5MPa
，
28
天抗折强度不低于
5.5MPa。3.
根据权利要求1所述的一种以
C50
等级素混凝土为基础的抗压
BFRC
试样制备方法，其特征在于：其中粗骨料的性能指标包括堆积密度为
1378kg/m3
，压碎值为
15
％，吸水率为
0.05
％，质量损失为
3.6
％，硫化物和硫酸盐含量为
0.31...

【专利技术属性】
技术研发人员：章鑫，林加剑，韦天下，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：