一种纤维增强泡沫超高性能混凝土基材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于建筑材料技术领域，更具体地，涉及一种纤维增强泡沫超高性能混凝土基材料及其制备方法。该混凝土基材料包括0.3

【技术实现步骤摘要】
一种纤维增强泡沫超高性能混凝土基材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料
，更具体地，涉及一种纤维增强泡沫超高性能混凝土基材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]传统的泡沫混凝土是在普通混凝土中引入发泡剂或者轻骨料形成的一种多相、多组分的水泥基复合材料。传统的普通泡沫混凝土虽有轻质、隔声、保温的优点，但延浇筑方向泡沫分布不均匀，呈现上部密集下部疏松的分布形态，泡沫相的设计密度与实际密度差异较大。此外，由于普通泡沫混凝土基体强度较低以及泡沫的加入使得泡沫混凝土的力学性能进一步减弱，普通泡沫混凝土抗压强度普遍达不到结构承载的要求，此类材料往往仅限于在非承重结构构件
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保温隔墙中的使用，使用功能单一，虽有添加粗骨料等提升力学性能的研究与应用，但在增加密实度的同时，削减了保温、隔音等性能，而且增加了结构自重与材料成本，泡沫相与骨料相的相互作用进一步增加了泡沫设计密度与实际密度的差异。
[0003]为了改善普通泡沫混凝土的力学性能，特别是提高普通泡沫混凝土的抗压强度，有研究人员在泡沫混凝土中加入了众多种类的纤维，但由于基体的低粘结强度以及泡沫的存在，引入的纤维往往达不到增强效果，甚至由于纤维与基体之间弱连接界面的存在，部分高纤维掺量会降低普通泡沫纤维混凝土的抗拉强度。现有的虽有将泡沫掺入到超高性能纤维混凝土通过高基体强度赋予此类纤维增强超高性能泡混凝土一定的高抗压、抗拉的力学性能，但是普遍存在拌合物流动性差，浇筑困难泡沫被挤出或挤压严重，泡沫分布不均匀，进而造成设计密度与实际密度以及设计强度与抗压强度差异较大，应用性能不佳，另有所采用原材料如胶凝材料种类繁多，制备不具备简便性的问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种纤维增强泡沫超高性能混凝土基材料及其制备方法，以有效解决现有技术纤维增强泡沫混凝土拌合物流动性差，浇筑困难；泡沫被挤出或挤压导致泡沫均匀性不佳，设计密度与实际密度差异大，应用性能不佳等的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种纤维增强泡沫超高性能混凝土基材料，按照重量份计，包括0.3
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1.5份的泡沫颗粒、890
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1000份的胶凝材料、400
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440份的细砂、200
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240份的石英粉、2
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5份的减水剂、150
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250份的水和60
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180份的钢纤维。
[0006]优选地，所述泡沫颗粒为聚苯颗粒、膨胀珍珠岩或多孔橡胶颗粒。
[0007]优选地，所述胶凝材料包括800
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900份的水泥和90
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100份的硅灰；所述水泥为标号为42.5或以上的复合硅酸盐水泥或者普通硅酸盐水泥。
[0008]优选地，所述细砂为石英砂，所述细砂的粒度为小于或等于0.25mm。
[0009]优选地，所述石英粉粒径小于50μm。
[0010]优选地，所述减水剂为粉剂或水剂聚羧酸减水剂，其减水效率为15～20％。
[0011]优选地，所述减水剂的质量分数为2
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4质量份。
[0012]优选地，所述钢纤维为直线钢纤维、端勾钢纤维或波浪形钢纤维。
[0013]按照本专利技术的另一个方面，提供了一种所述的混凝土基材料的制备方法，包括如下步骤：
[0014](1)将890
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1000质量份的胶凝材料、400
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440质量份的细砂和200
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240质量份的石英粉干拌以均匀混合，得到粉体混合料；
[0015](2)将40
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80质量份的水和60
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180质量份的钢纤维加入所述粉体混合料中搅拌，得到处于粉体向流固体过渡临界状态的预备混合料，并持续对所述预备混合料进行搅拌；
[0016](3)将0.3
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1.5质量份泡沫相分散在100
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160质量份的水中，得到第一混合溶液；
[0017](4)将所述第一混合溶液与2
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5质量份减水剂混合，得到第二混合溶液；
[0018](5)停止对所述预备混合料的搅拌，观察所述预备混合料是否由高处往低处呈现流动状态，如果有，将所述第二混合溶液分次加入到所述预备混合料中，搅拌得到拌合物；如果没有，在搅拌条件下继续加入余下的部分水，分次加入，直至达到停止搅拌时呈现的流动状态，而后加入所述第二混合溶液，搅拌得到拌和物；
[0019](6)向所述拌合物中加入余下质量份的水，继续搅拌，得到纤维增强泡沫超高性能混凝土基材料。
[0020]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0021](1)本专利技术提出的一种纤维增强泡沫超高性能混凝土基材料，通过调控该混凝土基材料中砂子的粒度和减水剂的用量，使得浆体能有效包裹并悬浮住泡沫使泡沫均匀分布，使混凝土产生流中带黏的特性，能有效保证泡沫在浇筑方向的均匀分布，最大程度上减少基体对泡沫的挤压，缩小设计密度与实际密度之间的差异。
[0022](2)基于本专利技术混凝土基材料的配合比，使得其中泡沫在混凝土中实现均匀分布，同时利用基体的高强度与高粘结力对纤维提供握裹力，实现纤维增强泡沫超高性能混凝土具有均匀分布泡沫的工艺，同时赋予材料较普通纤维泡沫混凝土更高的抗压与抗拉强度。
[0023](3)本专利技术在纤维增强泡沫超高性能混凝土基材料的制备过程中，区别于传统的方法中按照骨料的加入方法在粉体阶段加入泡沫颗粒，本专利技术将泡沫颗粒先分散在水中，然后与减水剂混合，将含有浸湿的泡沫颗粒的混合液加入处于流固体过渡状态且停止搅拌的瞬间呈现流动状态达到流中带黏特性的预备混合料中，搅拌得到拌合物，这种的加料顺序控制既可以保证泡沫颗粒在浆体中均匀分布，又可以最大程度减少混合浆体之前，由粉体过渡到浆体时候因为机械搅拌以及浆体凝固对泡沫颗粒的挤压，而导致泡沫颗粒上浮。
[0024](4)本专利技术提供的超高性能混凝土基体，其基体结构比较致密：同时其单位体积产生的水化热比普通混凝土高，因此本专利技术混凝土基复合材料在制备、浇筑、养护、使用全过程中，仅需要考虑制备过程中原料的投放顺序，没有搅拌条件以及养护条件例如高温蒸压养护的要求，制备工艺以及养护要求简便易行。
[0025](5)本专利技术所述的纤维增强泡沫超高性能混凝土基材料，基体内部结构致密，泡沫相均匀分布。本专利技术可在保证泡沫在基体中近似均匀分布的同时，最大程度的减少基体对泡沫的挤压，保证内部保温隔热孔洞原有形状，提高材料的可浇筑性，维持较高承载力以及静力或冲击荷载作用下逐级破坏的特征与峰后较高的延性。
[0026](6)本专利技术的混凝土基材料可显著提高混合物浆体粘聚力以及握裹力能有效悬浮或包裹泡沫，可使泡沫在基体中实现均匀分布。本专利技术在能够实现泡沫颗粒均匀分布的基础上，可以分多次浇注，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纤维增强泡沫超高性能混凝土基材料，其特征在于，按照重量份计，包括0.3
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1.5份的泡沫颗粒、890
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1000份的胶凝材料、400
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440份的细砂、200
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240份的石英粉、2
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5份的减水剂、150
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250份的水和60
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180份的钢纤维。2.如权利要求1所述的混凝土基材料，其特征在于，所述泡沫颗粒为聚苯颗粒、膨胀珍珠岩或多孔橡胶颗粒。3.如权利要求1所述的混凝土基材料，其特征在于，所述胶凝材料包括800
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900份的水泥和90
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100份的硅灰；所述水泥为标号为42.5或以上的复合硅酸盐水泥或者普通硅酸盐水泥。4.如权利要求1所述的混凝土基材料，其特征在于，所述细砂为石英砂，所述细砂的粒度为小于或等于0.25mm。5.如权利要求1所述的混凝土基材料，其特在于，所述石英粉粒径小于50μm。6.如权利要求1所述的混凝土基材料，其特在于，所述减水剂为粉剂或水剂聚羧酸减水剂，其减水效率为15～20％。7.如权利要求1所述的混凝土基材料，其特征在于，所述减水剂的质量分数为2
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4质量份。8.如权利要求1所述的混凝土基...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨贞军，林墨，曾毅，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：