一种新型增强增韧混凝土的方法及混凝土技术

本发明专利技术公开了一种新型增强增韧混凝土的方法及混凝土，通过将钢环添加进入混凝土，硬化后的混凝土由多个侧向受力的混凝土单元构成，每一个单元都类似钢管混凝土结构，钢环内部的混凝土受到钢环的约束作用，使钢环内部混凝土形成侧向受压状态，混凝土的侧向压力约束了混凝土受压后的横向变形，抑制了混凝土内部竖向裂缝的产生和发展，能够有效的提升混凝土的整体力学强度。的整体力学强度。的整体力学强度。

【技术实现步骤摘要】
一种新型增强增韧混凝土的方法及混凝土


[0001]本专利技术涉及一种高性能混凝土,具体涉及一种增强增韧超高性能混凝土。

技术介绍

[0002]通常混凝土都会添加额外的材料来进一步提升其性能,常用的就是各类纤维。
[0003]纤维的增强是利用纤维在混凝土内相互搭接，提升了混凝土硬化后连续性，进而提升力学性能。但纤维在混凝土内形成的是一个不稳固的大部分不直接搭接的网络。但纤维的添加量受制于分散程度，纤维自身特性等因素，添加量是有限的，即纤维在混凝土中基本不太可能形成真实的连续搭接网络，不能辅助混凝土在力学性能上有更大幅度的提升。
[0004]钢纤维混凝土会大幅降低混凝土的和易性，在混凝土搅拌时容易成团；钢纤维混凝土在制备、施工和使用过程中，钢纤维可能刺伤人；钢纤维混凝土浇筑的路面，可能伤人和刺破汽车轮胎。
[0005]由于纤维在混凝土分散效果都不太好，很难完全实现理论上的增强效果。

技术实现思路

[0006]本申请实施例通过提供一种新型增强增韧混凝土的方法，解决了现有技术中纤维增强混凝土中存在的一些问题，实现了混凝土力学性能跃升的效果。
[0007]本申请实施例提供了一种新型增强增韧混凝土的方法，包括混凝土基础材料，所述混凝土基础材料包括胶凝材料、水和骨料，将混凝土基础材料进行混合，还包括将钢环加入混凝土基础材料中进行混合，钢环占混凝土基础材料体积比0.1
‑
3%。
[0008]优选的，所述钢环占混凝土基础材料体积比为0.5
‑
2%。
[0009]优选的，所述钢环占混凝土基础材料体积比为1
‑
1.5%。
[0010]优选的，所述混凝土制备过程包括一下步骤：（1）称料；（2）将除水以外的基础材料搅拌形成混合料；（3）向搅拌机内加入称取的水，再投放步骤（2）中的混合料；（4）搅拌1
‑
8分钟暂停，将叶片上粘住的浆体刮下，让搅拌更加充分；继续搅拌0.5
‑
3分钟；（5）投入称好的钢环继续搅拌1
‑
5分钟。
[0011]一种混凝土，包括钢环，钢环与其余组分之间的体积比为0.1
‑
3%。
[0012]优选的，每立方米该种混凝土需要830kg水泥、230kg硅灰、1070kg石英砂、22kg减水剂、192kg水、钢环60kg，所述钢环厚1mm，内径9mm，轴向长4mm。
[0013]本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：通过将钢环添加进入混凝土，硬化后的混凝土由多个侧向受力的混凝土单元构成，每一个单元都类似钢管混凝土结构，钢环内部的混凝土受到钢环的约束作用，使钢环内部混凝土侧向受压，混凝土的侧向压力约束了混凝土受压后的横向变形，抑制了混凝土内部竖向裂缝
的产生和发展，能够有效的提升混凝土的整体力学强度。
附图说明
[0014]图1 为试块抗压试验破碎后的截面照片。图2 钢环掺量与混凝土强度试验结果。
具体实施方式
[0015]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施方式。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。
[0016]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中的元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0017]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0018]如图1所示，通过将钢环添加进入混凝土，硬化后的混凝土由多个侧向受力的混凝土单元构成，每一个单元都类似钢管混凝土结构，钢环内部的混凝土受到钢环的约束作用，使钢环内部混凝土形成三向受压状态，混凝土的侧向压力约束了混凝土受压后的横向变形，抑制了混凝土内部竖向裂缝的产生和发展，能够有效地提升混凝土的整体力学强度。
[0019]如图1所示，一种新型增强增韧混凝土的方法，包括混凝土基础材料，所述混凝土基础材料包括胶凝材料、水和集料，将混凝土基础材料进行混合，还包括将钢环加入混凝土基础材料中进行混合，钢环占混凝土基础材料体积比为0.1
‑
3%。
[0020]以C40、C80、C120混凝土作实验组，对照组不掺加钢环，各对照组混凝土的坍落度均控制在80
‑
100mm范围内，百分比为钢环体积比，钢环直径10mm、轴向长度4mm、厚度1mm）对比3d、28d混凝土抗压强度。
[0021]同时，针对C40、C80、C120混凝土，选择对照组是掺加钢纤维，实验组选择掺加钢环的同等级混凝土，进行强度对比，来判断钢环与钢纤维掺加进入混凝土后效果差异。
[0022]并且为了评估钢环的对混凝土施工性能和力学性能的影响,将钢环掺加进入自密实混凝土、泵送混凝土内评估其对混凝土施工性能和力学性能。
[0023]钢环适用于超高强混凝土，配比如下：每立方米该种混凝土需要830kg水泥、230kg硅灰、1070kg石英砂、22kg减水剂、192kg水、钢环60kg（钢环厚1mm、内径9mm、轴向长4mm）。制备工艺如下：（1）称料：每立方米该种混凝土需要830kg水泥、240kg硅灰、1070kg石英砂、22kg减水剂、192kg水、钢环60kg。
[0024]（2）将水泥、硅灰、减水剂，在干燥状态混合均匀形成混合粉料。
[0025]（3）向搅拌机内加入称取的水，再投放步骤2中的混合粉料，加盖。
[0026]（4）搅拌8分钟暂停，将叶片上黏住的浆体刮下，让搅拌更加充分。继续搅拌2分钟。
[0027]（5）投入称好的钢环继续搅拌5分钟，出料装模，震实。
[0028]对比同配比未加钢环和加钢环的28天抗压强度如表1和图2。
[0029]表1 钢环对混凝土28天抗压强度的影响钢环体积掺量/%28d强度/MPa0101.80.75110.7可见在超高强混凝土中，加入钢环后能够有效的提升混凝土的28天抗压强度，提升比例为8.7%。
[0030]而将小钢环掺入到超高强混凝土机体中可以得到增强增韧超高性能混凝土，可以提高混凝土的延性、韧性和能量吸收能力，提高其抗冲击能力。在实际应用上110Mpa
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140Mpa的超高性能混凝土更具有实际运用价值。本专利技术用小钢环代替普通的钢纤维，使其在混凝土的内部除了普通钢纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型增强增韧混凝土的方法，包括混凝土基础材料，所述混凝土基础材料包括胶凝材料、水和骨料，将混凝土基础材料进行混合，还包括将钢环加入混凝土基础材料中进行混合，钢环占混凝土基础材料体积比为0.1
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3%。2.根据权利要求1所述的新型增强增韧混凝土的方法，其特征在于，所述钢环占混凝土基础材料体积比为0.5
‑
2%。3.根据权利要求1所述的新型增强增韧混凝土的方法，其特征在于，所述钢环占混凝土基础材料体积比为1
‑
1.5%。4.根据权利要求1所述的新型增强增韧混凝土的方法，其特征在于，所述混凝土制备过程包括以下步骤：（1）称料；（2）将除水以...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧志华，李芳涛，李家楣，李兆超，龙广成，黄春华，奉瑞萍，丁波，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：发明
国别省市：