一种自生长纳米钙矾石纤维增韧混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种自生长纳米钙矾石纤维增韧混凝土材料，按质量百分比计，其原料组分由胶凝材料1.4％～17.55％、用于生成纳米钙矾石纤维的增韧剂粉末0.1％～5.4％、矿物掺合料0～14％、减水剂0～0.8％、细集料20.3％～47.2％和粗集料33.8％～66.1％和余量的水组成。本发明专利技术通过用于生成纳米钙矾石纤维的增韧剂粉末在水泥水化过程中伴随水化产物生长纳米钙矾石纤维，纤维对基体起到阻裂、增韧作用，从而提高混凝土的抗拉(抗弯拉)强度和韧性，同时解决了外掺纤维在混凝土路面材料中无法均匀分散的问题。匀分散的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种自生长纳米钙矾石纤维增韧混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术属于公路工程材料领域，具体涉及一种自生长纤维增韧混凝土，更具体地涉及一种自生长纳米钙矾石纤维增韧混凝土及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]水泥混凝土是公路工程中应用较为广泛的路面材料之一，其特点是具有较高的抗压强度、刚度较大且耐磨性较好。按水泥用量划分可分为普通混凝土路面和碾压混凝土路面。但由于水泥混凝土的抗拉(抗弯拉)强度较低，路面使用过程中易出现由于抗弯拉强度不足而导致的底部开裂，造成混凝土路面的破坏，特别是碾压混凝土，由于水泥用量较低，碾压混凝土的强度特别是抗拉和抗弯拉强度较低，限制了其发展与应用。亟待研发新型的具有高抗拉和抗弯拉强度的碾压混凝土材料。
[0003]在通用硅酸盐水泥混凝土中加入纤维可以有效的提高混凝土的抗拉性能，增强材料韧性。一方面，纤维可有效阻止裂缝的扩展，一旦混凝土发生开裂，连接裂缝两端的纤维将承担拉应力，从而起到抑制开裂的作用；另一方面，与基体结合紧密的纤维，还可起到阻止裂缝产生的作用。因此，纤维增强混凝土的抗拉强度和韧性相较于普通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自生长纳米钙矾石纤维增韧混凝土，按质量百分比计，其原料组分由胶凝材料1.4％～17.55％、用于生成纳米钙矾石纤维的增韧剂粉末0.1％～5.4％、水1.6％～14.4％、矿物掺合料0～14％、减水剂0～0.8％、细集料20.3％～47.2％、粗集料33.8％～66.1％组成；优选地，由胶凝材料2.1％～16.57％、用于生成纳米钙矾石纤维的增韧剂粉末0.15％～5.1％、水2.4％～13.6％、矿物掺合料0～10.2％、减水剂0～0.4％、细集料21.8％～45.8％、粗集料35.7％～64.1％组成；更优选地由胶凝材料3.9％～15.6％、用于生成纳米钙矾石纤维的增韧剂粉末0.2％～4.2％、水3.2％～11.2％、矿物掺合料0％～8.4％、减水剂0～0.2％、细集料24％～42％和粗集料40％～62％组成。2.根据权利要求1所述的自生长纳米钙矾石纤维增韧混凝土，其特征在于，所述用于生成纳米钙矾石纤维的增韧剂粉末，由硫铝酸盐水泥熟料、石膏类原材料和氧化钙类原材料组成，其质量比为1∶1.0～3.1∶0.05～0.5；优选的质量比为1∶1.1～2.7∶0.10～0.5；更优选的质量比为1∶1.2～2.3∶0.15～0.5；最优选的质量比为1:1.2～2.3:0.15～0.3。3.根据权利要求2所述的自生长纳米钙矾石纤维增韧混凝土，其特征在于：所述用于生成纳米钙矾石纤维的增韧剂粉末中的硫铝酸盐水泥熟料包括以下矿物组成：无水硫铝酸钙、贝利特、铁铝酸四钙；同时硫铝酸盐水泥熟料可由高贝利特硫铝酸盐水泥熟料部分或全部替代，1质量份的硫铝酸盐水泥熟料由1.5～2.5质量份(优选2质量份)的高贝利特硫铝酸盐水泥熟料替代。4.根据权利要求1所述的自生长纳米钙矾石纤维增韧混凝土，其特征在于，所述用于生成纳米钙矾石纤维的增韧剂粉末由硫铝酸盐水泥、石膏类原材料和氧化钙类原材料组成，其质量比为1∶0.4～1.6∶0.03～0.3；优选的质量比为1∶0.45～1.4∶0.07～0.25；更优选的质量比为1∶0.5～1.2∶0.10～0.2。5.根据权利要求1所述的自生长纳米钙矾石纤维增韧混凝土，其特征在于，所述用于生成纳米钙矾石纤维的增韧剂粉末由钙矾石类膨胀剂和无水硫铝酸钙、石膏组成，其比例为：1:0.43:0.13。6.根据权利要求2
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5任意一项所述的自生长纳米钙矾石纤维增韧混凝土，其特征在于：所述用于生成纳米钙矾石纤维的增韧剂粉末中的石膏类原材料包括硬石膏、半水石膏、二水石膏、脱硫石膏、磷石膏、氟石膏、建筑石膏或高强石膏中的任意一种或两种以上的混合物；进一步优选CaSO4含量为60％～90％的天然硬石膏；更优选CaSO4含量为80％～95％的天然硬石膏。7.根据权利要求2
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5任意一项所述的自生长纳米钙矾石纤维增韧混凝土，其特征在于：所述用于生成纳米钙矾石纤维的增韧剂粉末中的氧化钙类原材料包括工业氧化钙、工业氢氧化钙、生石灰、熟石灰、电石渣、氧化钙类膨胀剂或钙矾石类膨胀剂中的任意一种或两种以上的混合物；优选为生石灰或熟石灰或...

【专利技术属性】
技术研发人员：周健，李辉，徐名凤，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：