仿生型纤维以及包含其的混凝土和建筑物制造技术

本发明专利技术是关于一种仿生型纤维，用于混凝土中，其包括一个主枝和至少一个与所述主枝连接的侧枝，所述主枝包括第一端部和第二端部，所述第一端部到连接部的部分与所述连接部所连接的侧枝的夹角为θ。本发明专利技术的仿生型纤维为仿鱼刺形状的纤维，增加了纤维在基体内的锚固点，增大了纤维脱粘或拔出时外力，同时也增大了桥接作用时的桥接点，该形状使纤维主枝和侧枝与基体的内摩擦力显著增大，因而增强了基体的韧性，同时也可以增大泄压通道，防止着火后混凝土爆裂破坏。对于同一种材质的纤维，在同样的纤维掺量下，本发明专利技术的仿生型纤维比普通纤维具有更好的增韧效果。本发明专利技术还提供了一种包含该仿生型纤维的混凝土和建筑物。

Bionic fibers and concrete and buildings containing them

The invention relates to a bionic fiber used in concrete, which comprises one main branch and at least one side branch connected with the main branch. The main branch includes the first end and the second end. The angle between the first end and the connecting part and the side branch connected with the connecting part is theta. The biomimetic fiber of the invention is a fish-bone-like fiber, which increases the anchoring point of the fiber in the matrix, enhances the external force when the fiber is debonded or pulled out, and also enlarges the bridge joint when the fiber is bridged. The shape makes the internal friction force of the main branch and the side branch of the fiber and the matrix increase significantly, thereby enhancing the toughness of the matrix, at the same time, it can increase the pressure relief channel and prevent the mixture after ignition. Condensate burst damage. For fibers of the same material, the bionic fibers of the invention have better toughening effect than ordinary fibers under the same fiber content. The invention also provides a concrete and a building comprising the bionic fiber.

【技术实现步骤摘要】
仿生型纤维以及包含其的混凝土和建筑物
本专利技术涉及一种纤维材料，特别是一种仿生型纤维以及包含其的混凝土和建筑物，该仿生型纤维用于增强水泥基材料或其它可以由流动态转变为固体的材料。
技术介绍
水泥混凝土是建筑工程最重要的结构材料，但其自身尚存在一些缺陷，如易于塑性干缩开裂、抗拉强度低、韧性差等，从而限制了其在工程中的广泛使用。水泥混凝土是一种具有高抗压强度、低抗拉强度的脆性材料，抗拉强度和抗压强度的比值为1/15-1/20，极限延伸率很低(仅0.01％-0.02％)，变形和抗裂性能差，混凝土的变形和开裂控制一直是困扰工程界的难题，尤其在西部高原大风和大蒸发条件下，对混凝土的变形控制提出了更高的挑战。纤维材料，如钢纤维、聚丙烯纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维等是一种工程中常用的增强材料。加入纤维材料被认为是提高混凝土材料变形和抗裂性能的有效措施之一。现有的纤维形状主要有：直线型(镀铜微丝、无机纤维、绝大多数有机纤维)、端钩型、波浪型和熔抽型四种(见图1)。但在使用过程中发现，纤维的增强增韧效率不高，甚至存在加入纤维后混凝土抗压、抗折强度降低的现象。因此，如何设计一种提高混凝土材料变形和抗裂性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仿生型纤维，用于混凝土中，其包括一个主枝和至少一个与所述主枝连接的侧枝；所述主枝的两端分别为第一端部和第二端部，从所述第一端部到所述主枝的中部为所述主枝的第一部分，从所述第二端部到所述主枝的中部为所述主枝的第二部分，所述第一端部到连接部的部分与所述连接部所连接的侧枝的夹角为θ；当所述连接部在所述第一部分时，0°<θ≤90°；当所述连接部在所述第二部分时，90°≤θ<180°；当所述连接部在所述主枝的中部时，0°<θ<180°；所述主枝的抗拉强度不小于200MPa，并且弹性模量不小于0.2GPa；所述侧枝的抗拉强度不小于200MPa，并且弹性模量不小于0.2GPa...

【技术特征摘要】
1.一种仿生型纤维，用于混凝土中，其包括一个主枝和至少一个与所述主枝连接的侧枝；所述主枝的两端分别为第一端部和第二端部，从所述第一端部到所述主枝的中部为所述主枝的第一部分，从所述第二端部到所述主枝的中部为所述主枝的第二部分，所述第一端部到连接部的部分与所述连接部所连接的侧枝的夹角为θ；当所述连接部在所述第一部分时，0°<θ≤90°；当所述连接部在所述第二部分时，90°≤θ<180°；当所述连接部在所述主枝的中部时，0°<θ<180°；所述主枝的抗拉强度不小于200MPa，并且弹性模量不小于0.2GPa；所述侧枝的抗拉强度不小于200MPa，并且弹性模量不小于0.2GPa。2.根据权利要求1所述的仿生型纤维，其特征在于，所述主枝为金属材料、高分子材料或无机非金属材料；其中，所述金属材料满足：抗拉强度200MPa-3000Mpa，弹性模量60GPa-400GPa；所述高分子材料满足：抗拉强度200MPa-4000Mpa，弹性模量0.2GPa-10GPa，熔点100-600℃；所述无机非金属材料满足：抗拉强度300MPa-5000MPa，弹性模量70GPa-260GPa。3.根据权利要求1所述的仿生型纤维，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振地，王玲，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11