微环箍约束增强混凝土制造技术

本发明专利技术公开了一种微环箍约束增强混凝土。在普通混凝土中添加微环箍，所述微环箍的弹性模量高于所述普通水泥硬化水泥浆；所述微环箍为封闭环状结构。所述微环箍均匀分布在普通混凝土中，微环箍添加量占所述增强混凝土体积的1％～3％。所述微环箍采用的材料为高强钢丝、钢帘线、玻璃纤维或碳纤维等，空间结构为圆形、椭圆形、不规则椭圆形、三角形或其任意混合。本发明专利技术微环箍约束增强混凝土的制备工艺简单，对原材料要求低。混凝土制备过程控制较容易，混凝土成型质量较现有的高强混凝土稳定性好。微环箍约束增强混凝土以较简便的工艺方法实现混凝土抗压强度的大幅增长，同时，也较大的增加了该混凝土的抗拉强度和延性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑材料
，具体涉及一种高强混凝土。
技术介绍
在工程材料中，混凝土是应用最广的一种建筑材料，该材料优缺点较为明显，为了满足现代建筑对高强混凝土的需求，国内外专家学者对高强混凝土的生产制备与施工进行了大量的研究。制备高强混凝土的技术原理已较为成熟，在建筑施工领域常见的混凝土增强方式主要有以下两种，一种是通过优选原材料、优化混凝土配合比，最大限度的降低水胶比。然而，该方法对骨料、胶凝材料和外加剂等材料要求高，同时还需要科学严格的管理措施做保障。因此，该方法在实际生产中实施难度大，混凝土质量波动大，而且低水胶比的混凝土一般黏度偏大，对超高泵送要求更高。另一种是采用某种方法对混凝土提供约束作用，限制其内部微裂缝的发展，从而提高混凝土强度。根据约束方式的不同分为内部约束和外部约束，最常见的内部约束方式为纤维增强混凝土，纤维材料主要有：钢纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维等，纤维增强混凝土能较大地增加混凝土韧性，对抗拉强度的提高有明显帮助。然而，由于纤维多呈针状或片状，其与基体之间的粘附性不足，约束力较弱，以至于混凝土破坏时，均是纤维被拉出，对抗压强度的提高不明显。与此同时，纤维的掺入对混凝土的工作性能影响较大，且部分外露纤维可能对操作工人和使用者带来不利影响。外部约束方式混凝土主要有FRP约束混凝土、箍筋约束混凝土、钢管混凝土、钢丝网约束混凝土等，混凝土的外部约束属于被动约束方式，即约束效果只有在混凝土横向应变达到一定程度时才能发挥作用。外部约束混凝土主要增强混凝土构件，需要采用相关方法包裹混凝土，施工难度较大，而且由于混凝土被包裹，属于隐蔽工程，其质量难以控制。以上两种方法在一定程度上均可提高混凝土强度，改善混凝土的性能。然而，通过优选原材料和降低水胶比制备的高强混凝土质量控制要求高，且现场实施难度大；纤维混凝土的约束力较弱、外部约束混凝土的施工难度大等缺点限制了增强混凝土的应用，因此，研发一种约束力强、制备方法简单、过程易控制、强度尤其是抗压强度提升幅度大的增强混凝土是现代建筑工程迫切需求的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种增强混凝土，适用于各种生产和施工项目，该混凝土制备方法简单，工作性能与普通混凝土无异，易于泵送。为达到上述目的，采用技术方案如下：微环箍约束增强混凝土，在普通混凝土中添加微环箍，所述微环箍的弹性模量高于所述普通水泥硬化水泥浆；所述微环箍为封闭环状结构。按上述方案，所述微环箍均匀分布在普通混凝土中。按上述方案，所述微环箍的最大直径不超过20mm，所述微环箍横截面的最大直径不超过1mm。按上述方案，所述微环箍弹性模量高于所述普通水泥硬化水泥浆弹性模量的两倍。按上述方案，所述微环箍的添加量占所述增强混凝土体积的1％～3％。按上述方案，所述微环箍采用的材料为不锈钢、钢丝、钢帘线、玻璃纤维或碳纤维。按上述方案，所述微环箍的空间结构为圆形、椭圆形、不规则椭圆形、三角形或其任意混合。本专利技术微环箍约束增强混凝土，包含的组分有微环箍和普通混凝土。在普通混凝土搅拌过程中掺加微环箍，微环箍在混凝土中随机均匀分布，微环箍与骨料或硬化水泥浆形成众多相互套接处于约束状态的受力单元，限制混凝土内部微裂缝的发展，大幅提高混凝土的抗压强度，同时，还能提高混凝土的抗拉强度和延性。微环箍由高强材料制成，如高强钢丝、钢帘线、玻璃纤维或碳纤维等，微环箍材料的弹性模量应高于硬化水泥浆，当水泥浆中裂缝扩展时，环箍的变形小于水泥浆，从而环箍可以约束水泥浆的变形，限制微裂缝扩展。为了提高微环箍对混凝土内部的约束作用，微环箍应是封闭的圆环或几何形体，例如圆环、由多个圆环组成的球状形体等。微环箍约束增强混凝土中微环箍可以套接于骨料，也可以套接于水泥浆中，故微环箍的平面尺寸应与粗骨料尺寸相近，且为了提高微环箍之间的协同作用，混凝土中掺入的微环箍可以由多种不同尺寸进行组合而成。微环箍的掺入对混凝土工作性能无明显影响，但可使混凝土的抗压强度提高20～60％，同时还可提高混凝土的抗折强度。相对于现有技术，本专利技术的有益效果是：1、微环箍约束增强混凝土的制备工艺简单，对原材料要求低。2、混凝土制备过程控制较容易，混凝土成型质量较现有的高强混凝土稳定性好。3、微环箍约束增强混凝土以较简便的工艺方法实现混凝土抗压强度的大幅增长，同时，也较大的增加了该混凝土的抗拉强度和延性。具体实施方式以下实施例进一步阐释本专利技术的技术方案，但不作为对本专利技术保护范围的限制。普通混凝土的配合比为胶凝材料：石子：砂：水：外加剂＝1：1.5：1.29：0.26：0.026。水泥采用42.5普通硅酸盐水泥。将普通混凝土搅拌过程中缓慢匀速加入微环箍，延长微环箍混凝土的搅拌时间，确保微环箍在混凝土中分布均匀。实施例1微环箍：琴钢线SWP-B，环箍尺寸为15×0.6，即线径为0.6mm，环箍外径为15mm。在普通混凝土中分别掺加体积百分比为1.5％和3％的微环箍，对普通混凝土以及微环箍约束增强混凝土分别进行抗压强度(试块为150×150×150mm)、抗折强度试验(试块为150×150×550mm)，强度试验结果如表1所示，工作性能试验结果如表2所示：表1微环箍约束增强混凝土强度试验表单位：MPa微环箍质量含量抗压强度抗折强度抗压强度增幅抗折强度增幅062.06.3----1.5％81.910.132.1％60.3％3％91.211.447.1％81.0％表2微环箍约束增强混凝土工作性能试验表单位：mm微环箍质量含量坍落度扩展度02506801.5％2306503％220640从表1可以看出，相比于基准混凝土，掺量为1.5％的微环箍约束增强混凝土的抗压强度和抗折强度分别增加了32.1％和60.3％，掺量为3％的微环箍约束增强混凝土的抗压强度和抗折强度分别增加了47.1％和81.0％，表明微环箍的掺入可使普通混凝土的抗压强度提高20～60％，抗拉强度提高30％～80％。从表2可以看出，相比于基准混凝土，在适当掺量(≤2％)下，微环箍的掺入对混凝土的工作性能影响较小，但3％体积掺量的微环箍对混凝土工作性能影响大。实施例2微环箍：玻璃钢纤维环，环箍尺寸为15×0.6，即线径为0.6mm，环箍外径为15mm。在普通混凝土中分别掺加体积百分比为1％和2％的微环箍，对普通混凝土以及微环箍约束增强混凝土分别进行抗压强度(试块为150×150×150mm)、抗折强度试验(试块为150×150×550mm)，强度试验结果如表3所示，工作性能试验结果如表4所示：表3微环箍约束增强混凝土强度试验表单位：MPa微环箍体积百分比抗压强度抗折强度抗压强度增幅抗折强度增幅061.56.2----1％81.19.231.9％48.4％2％95.210.654.8％70.1％表4微环箍约束增强混凝土工作性能试验表单位：mm微环箍体积百分比坍落度扩展度02506801％2356602％220640从表3可以看出，相比于基准混凝土，掺量为1％的微环箍约束增强混凝土的抗压强度和抗折强度分别增加了31.9％和48.4％，掺量为2％的微环箍约束增强混凝土的抗压强度和抗折强度分别增加了54.8％和70.1％，表明微环箍的掺入可使普通混凝土的抗压强度提高20～60％，抗折强度提高30％～80％。从表4可以看出本文档来自技高网...

【技术保护点】
微环箍约束增强混凝土，其特征在于在普通混凝土中添加微环箍；所述微环箍的弹性模量高于所述普通水泥硬化水泥浆的弹性模量；所述微环箍为封闭环状结构。

【技术特征摘要】
1.微环箍约束增强混凝土，其特征在于在普通混凝土中添加微环箍；所述微环箍的弹性模量高于所述普通水泥硬化水泥浆的弹性模量；所述微环箍为封闭环状结构。2.如权利要求1所述的微环箍约束增强混凝土，其特征在于所述微环箍均匀分布在普通混凝土中。3.如权利要求1所述的微环箍约束增强混凝土，其特征在于所述微环箍的最大直径不超过20mm，所述微环箍横截面的最大直径不超过1mm。4.如权利要求1所述的微环箍约束增强混凝土，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琨，
申请(专利权)人：中建三局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42