一種劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土及其制備方法。該混凝土由珊瑚混凝土和劍麻纖維組成；珊瑚混凝土為C30等級(jí)的珊瑚混凝土，其每立方米的組分為：315~360千克水泥、90~135千克硅灰、830千克砂、716千克珊瑚和180千克海水，水泥與硅灰質(zhì)量之和為450千克。將水泥、硅灰、砂和珊瑚倒入攪拌機(jī)中，攪拌，加入劍麻纖維，干拌均勻，再加入海水，攪拌，即得最終的劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土。本發(fā)明的混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度高，且具有節(jié)能環(huán)保、造價(jià)低、導(dǎo)熱性低、無電磁干擾等特點(diǎn)。
【專利說明】一種劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于建筑工程材料【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土及其 制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 珊瑚混凝土在海島建設(shè)中具有廣闊的應(yīng)用前景，可應(yīng)用于防洪堤、島嶼和沿海地 區(qū)的公路、機(jī)場(chǎng)和其他項(xiàng)目。在不破壞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的前提下，基于珊瑚礁代替粗骨料，海 水代替淡水配制而成的珊瑚混凝土在土木工程和軍事工程上具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。為了改 善珊瑚混凝土的強(qiáng)度和韌性，參考摻入纖維于普通混凝土的例子，在珊瑚混凝土中摻入劍 麻纖維，以此來提高珊瑚混凝土的基本力學(xué)性能。
[0003] 纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土是以珊瑚混凝土為基體，纖維為增強(qiáng)材料所制成的水泥基復(fù) 合材料的總稱。由于纖維可以很好地抑制裂縫的開展，纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土是改善珊瑚混 凝土受力性能的有效方法。
[0004] 以往在混凝土中摻加的纖維，大多數(shù)為人工纖維和礦物纖維，但是兩者都沒有綠 色、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)，而非綠色建材。劍麻纖維具有廉價(jià)、質(zhì)輕，可在自然條件下分解以及 無污染的優(yōu)點(diǎn)。此外，劍麻纖維還具有較高的強(qiáng)度以及耐腐蝕、耐酸堿的特點(diǎn)，特別是其維 管束中空結(jié)構(gòu)，使應(yīng)力集中更好地緩解，它的發(fā)展前景將會(huì)越來越廣泛。
[0005] 劍麻纖維與一定量的水泥珊瑚混凝土混合，以改善新拌珊瑚混凝土的工作性能， 體現(xiàn)在新拌珊瑚混凝土泌水率和坍落度的減少，空氣含量也有一定的提高，劍麻纖維增強(qiáng) 珊瑚混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果表明，劍麻纖維的摻入對(duì)提高珊瑚混凝土的抗壓強(qiáng)度的效果 不明顯，但對(duì)于提高珊瑚混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度有顯著作用。此外，劍麻纖維還可 以有效地抑制珊瑚混凝土的收縮，特別是對(duì)于早期珊瑚混凝土收縮的影響更顯著。
[0006] 研究劍麻纖維增強(qiáng)混凝土的抗侵蝕性，發(fā)現(xiàn)Ca(0H)2在劍麻纖維的內(nèi)腔和孔隙內(nèi) 結(jié)晶，使劍麻纖維變脆，逐漸失去增強(qiáng)的作用；而硅灰的摻入可以有效減小Ca(0H)d^生成， 提高劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土的耐久性；摻量為20%?30%的硅灰可以有效抑制劍麻纖維 在硅酸鹽水泥砂漿中的老化。以上思路還未見文獻(xiàn)報(bào)道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土及其制備方法。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)方案： 一種劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土，由珊瑚混凝土和劍麻纖維組成，兩種組分的體積百分 比含量為：99. 72~99. 79%的珊瑚混凝土和0. 21、. 28%的劍麻纖維，兩者體積百分比之和為 100%。
[0009] 所述珊瑚混凝土為C30等級(jí)的珊瑚混凝土，其每立方米的組分為：315~360千克 水泥、9(Γ135千克硅灰、830千克砂、716千克珊瑚和180千克海水，水泥與硅灰質(zhì)量之和為 450千克；其中：水泥為標(biāo)號(hào)42. 5的普通娃酸鹽水泥；娃灰為粒徑大小為0. 1微米，比表面 積為28±0. lm2/g的硅灰；砂為天然河砂；珊瑚為普通碎石型珊瑚礁。
[0010] 所述劍麻纖維的長(zhǎng)度為10±2毫米，抗拉強(qiáng)度為50(Γ700兆帕。
[0011] 上述劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土的制備方法，具體步驟為： (1)按照上述組分要求稱取所有原料，備用。
[0012] (2)將步驟⑴稱取的水泥、硅灰、砂和珊瑚倒入攪拌機(jī)經(jīng)攪拌均勻后加入步驟 ⑴稱取的劍麻纖維并干拌均勻，最后加入步驟⑴稱取的海水?dāng)嚢杈鶆颍粗频脛β槔w維 增強(qiáng)珊瑚混凝土。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：本發(fā)明利用劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混 凝土，提高珊瑚混凝土的劈裂抗拉強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度；同時(shí)，本發(fā)明制得的劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚 混凝土材料具有節(jié)能環(huán)保、造價(jià)低、導(dǎo)熱性低、無電磁干擾等特點(diǎn)；另外，硅灰的摻入，能夠 顯著提高珊瑚混凝土的抗?jié)B性，強(qiáng)度，耐化學(xué)腐蝕性，珊瑚混凝土中部分水泥被硅灰替代后 能夠降低膠凝材料的堿性，降低Ca(0H) 2的生成量，提高劍麻纖維的耐腐蝕性。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人 員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的 保護(hù)范圍。
[0015] 實(shí)施例1 : 一種劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土，由珊瑚混凝土和劍麻纖維組成，兩種組分的體積百分 比含量為：99. 79%的珊瑚混凝土和0. 21%的劍麻纖維；該劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土的水灰 t匕(每立方米珊瑚混凝土中的水重量與水泥重量之比值）為0. 40。
[0016] 所述珊瑚混凝土每立方米的組分為：450千克水泥、830千克砂、716千克珊瑚和 180千克海水；其中：水泥為標(biāo)號(hào)42. 5的普通硅酸鹽水泥；砂為天然河砂；珊瑚為普通碎石 型珊瑚礁。
[0017] 所述劍麻纖維的長(zhǎng)度為1〇±2毫米，抗拉強(qiáng)度為50(Γ700兆帕，質(zhì)量為3千克。
[0018] 上述劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土的制備方法，具體步驟為： (1)按照上述組分要求稱取所有原料，備用。
[0019] (2)將步驟⑴稱取的水泥、砂和珊瑚倒入攪拌機(jī)經(jīng)攪拌60秒后加入步驟⑴稱 取的劍麻纖維并干拌30秒使其混合均勻，最后加入步驟（1)稱取的海水?dāng)嚢杈鶆?，即制?劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土。
[0020] 本實(shí)施例制備的劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土的容重為2180kg/m3 ;28天后，本實(shí)施例 的劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土與相同配合比的素珊瑚混凝土的抗壓強(qiáng)度基本相同；與相同配 合比的素珊瑚混凝土比較，劈裂抗拉強(qiáng)度提升約16% ;與相同配合比的素珊瑚混凝土比較， 抗折強(qiáng)度提升48. 5%。
[0021] 實(shí)施例2: 一種劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土，由珊瑚混凝土和劍麻纖維組成，兩種組分的體積百分 比含量為：99. 72%的珊瑚混凝土和0. 28%的劍麻纖維，該劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土的水灰 t匕(每立方米珊瑚混凝土中的水重量與水泥重量之比值）為0. 40。
[0022] 所述珊瑚混凝土每立方米的組分為：450千克水泥、830千克砂、716千克珊瑚和 180千克海水；其中：水泥為標(biāo)號(hào)42. 5的普通硅酸鹽水泥；砂為天然河砂；珊瑚為普通碎石 型珊瑚礁。
[0023] 所述劍麻纖維的長(zhǎng)度為10±2毫米，抗拉強(qiáng)度為50(Γ700兆帕，質(zhì)量為4. 5千克。
[0024] 上述劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土的制備方法，具體步驟為： (1)按照上述組分要求稱取所有原料，備用。
[0025] (2)將步驟（1)稱取的水泥、砂和珊瑚倒入攪拌機(jī)經(jīng)攪拌60秒后加入步驟（1)稱 取的劍麻纖維并干拌30秒使其混合均勻，最后加入步驟（1)稱取的海水?dāng)嚢杈鶆颍粗频?劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土。
[0026] 本實(shí)施例制備的劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土的容重為2180kg/m3 ;28天后，本實(shí)施例 的劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土與相同配合比的素珊瑚混凝土的抗壓強(qiáng)度基本相同；與相同配 合比的素珊瑚混凝土比較，劈裂抗拉強(qiáng)度提升約16. 9% ;與相同配合比的素珊瑚混凝土比 較，抗折強(qiáng)度提升43. 4%。
[0027] 實(shí)施例3 : 一種劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土，由珊瑚混凝土和劍麻纖維組成，兩種組分的體積百分 比含量為：99. 72%的珊瑚混凝土和0. 28%的劍麻纖維，該劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土的水灰 t匕(每立方米珊瑚混凝土中的水重量與水泥重量之比值）為0. 40。
[0028] 所述珊瑚混凝土為C30等級(jí)的珊瑚混凝土，其每立方米的組分為：337. 5千克水 泥、112. 5千克硅灰、830千克砂、716千克珊瑚和180千克海水；其中：水泥為標(biāo)號(hào)42. 5的 普通硅酸鹽水泥；硅灰為粒徑大小為0. 1微米，比表面積為28m2/g的硅灰；砂為天然河砂； 珊瑚為普通碎石型珊瑚礁。
[0029] 所述劍麻纖維的長(zhǎng)度為10±2毫米，抗拉強(qiáng)度為50(Γ700兆帕，質(zhì)量為4. 5千克。
[0030] 上述劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土的制備方法，具體步驟為： (1)按照上述組分要求稱取所有原料，備用。
[0031] (2)將步驟（1)稱取的水泥、硅灰、砂和珊瑚倒入攪拌機(jī)經(jīng)攪拌60秒后加入步驟 (1)稱取的劍麻纖維并干拌30秒使其混合均勻，最后加入步驟（1)稱取的海水?dāng)嚢杈鶆颍?制得劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土。
[0032] 本實(shí)施例制備的劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土的容重為2180kg/m3 ;28天后，本實(shí)施例 的劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土與相同配合比的素珊瑚混凝土的劈裂抗拉強(qiáng)度相比，當(dāng)硅灰摻 量為25%時(shí)，增幅為8. 9% ;當(dāng)硅灰摻量為25%時(shí)，經(jīng)干濕循環(huán)老化后的劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混 凝土劈裂抗拉強(qiáng)度與老化前的劈裂抗拉強(qiáng)度相差不大，說明用25%的硅灰取代水泥能有效 抑制劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土中劍麻纖維的老化。
【權(quán)利要求】
1. 一種劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土，其特征在于該劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土由珊瑚 混凝土和劍麻纖維組成，兩種組分的體積百分比含量為：99. 72~99. 79%的珊瑚混凝土和 0. 21~0. 28%的劍麻纖維，兩者體積百分比之和為100% ; 所述珊瑚混凝土為C30等級(jí)的珊瑚混凝土，其每立方米的組分為：315~360千克水泥、 9(Γ135千克硅灰、830千克砂、716千克珊瑚和180千克海水，水泥與硅灰質(zhì)量之和為450 千克；其中：水泥為標(biāo)號(hào)42. 5的普通娃酸鹽水泥；娃灰為粒徑大小為0. 1微米，比表面積為 28±0. lm2/g的硅灰；砂為天然河砂；珊瑚為普通碎石型珊瑚礁； 所述劍麻纖維的長(zhǎng)度為10±2毫米，抗拉強(qiáng)度為50(Γ700兆帕。
2. -種如權(quán)利要求1所述劍麻纖維增強(qiáng)珊瑚混凝土的制備方法，其特征在于具體步驟 為： (1) 按照權(quán)利要求1的組分要求稱取所有原料，備用； (2) 將步驟（1)稱取的水泥、硅灰、砂和珊瑚倒入攪拌機(jī)經(jīng)攪拌均勻后加入步驟（1)稱 取的劍麻纖維并干拌均勻，最后加入步驟（1)稱取的海水?dāng)嚢杈鶆?，即制得劍麻纖維增強(qiáng) 珊瑚混凝土。
【文檔編號(hào)】C04B14/06GK104150838SQ201410388708
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月9日
【發(fā)明者】王磊, 夏海龍, 劉存鵬 申請(qǐng)人:桂林理工大學(xué)