一种钢丝混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术涉建筑材料领域，具体涉及一种钢丝混凝土及其制备方法，所述钢丝料增强混凝土，采用水泥基细集料混凝土材料作为基料、钢丝料作为增强改性材料，免去钢丝料和基料的搅拌工艺，通过钢丝料铺筑，以及高流动性基料压浆或灌浆，的途径制备得到。本发明专利技术钢丝料与基料的复合工艺，采用钢丝料铺设(或分层铺设)、压浆或灌浆浇筑、渗透、振动技术的免搅拌复合混凝土工艺。将基料充满钢丝间空隙，包裹每根钢丝，形成匀质(或层状)复合钢丝混凝土。这是基于本发明专利技术釆用了高性能的高流动性的基料和压浆(或灌浆)技术，成型工艺便捷，效率高。效率高。效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种钢丝混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料领域，具体涉及一种钢丝混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]普通水泥混凝土、砂浆的抗压强度高，但抗拉、抗裂、抗弯、抗冲击及韧性却比较差，在其中加入纤维可有效的改善、提高上述性能，形成纤维混凝土。常用的纤维有低弹性模量纤维(如尼龙纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维等)和高弹性模量纤维(钢纤、维碳纤维、玻璃纤维等)两大类。一般说低弹性模量纤维能提高混凝土抗冲击韧性，但对抗拉强度影响不明显。高弹性模量纤维能显著的提高韧性和抗拉强度，例如：在混凝土中掺入1.2～2％体积比的钢纤维，其抗弯强度可提高1.5～3倍，韧性可提高3～10倍以上，抗拉强度提高20％～50％。
[0003]从上世纪70年代末期开始，在我国采用碳钢、合金钢和不锈钢等制造成的平直形、压痕形、波形、端沟形、大头形和不规则麻面形等短切钢纤维。工程中常用长度在20～60mm，当量直径在0.3～0.9mm，长径比30～80的钢纤维，掺入混凝土中形成复合钢纤维混凝土。钢纤维混凝土在结结构工程中的应用日益增多，如桥面部分的面层结构、公路地面、飞机跑道、桥面的铺装、隧道衬里、盾构管片工程以及混凝土构件等。但在实际应用中，也存在一定问题，使其使用受到一定的限制，例如施工时混凝土和易性差，搅拌、浇筑和振动捣实时会发生纤维成团，分散不均匀等质量问题，粘接性能也有待改进，纤维价格也偏高，影响了钢纤维混凝土的推广应用。我国已有相应的纤维混凝土技术规程，如JGJ/T221—2010纤维混凝土应用技规程、GB/T38901
‑‑
2020纤维混凝土盾构管片等。目前国内外广泛使用的钢纤维有四大类，高强钢丝切断型、薄板剪切型、钢锭铣削型和熔抽型。我国纤维增强混凝土技术，主要是短切纤维(短切钢纤维和聚合物纤维)增强水泥混凝土和钢网(片状编织钢筋、钢丝网或焊接钢网)增强水泥混凝土和砂浆(均称为纤维混凝土)。
[0004]为了克服现有技术的缺点和赋予混凝土不同的应用目的和应用范围，本专利技术提出了与现有钢纤维改性混凝土不同构思的钢丝混凝土SWC(steel wire concrete)，以钢丝料(形成无规毡、网、云团状)增强改性混凝土及其制备方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术提出了以高性能、高流动性的水泥基细集料混凝土为基料，以钢丝形成的(无规毡、网或云团状)钢丝料为增强改性材料，通过免搅拌的压浆或灌浆工艺，而制备出的一种钢丝增强改性的钢丝混凝土。
[0006]本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：
[0007]第一方面，本专利技术提出一种钢丝混凝土，所述钢丝料增强混凝土采用水泥基细集料混凝土材料作为基料、钢丝料作为增强改性材料，免去钢丝料和基料的搅拌工艺，通过钢丝料铺筑，以及高流动性基料压浆或灌浆的途径制备得到。
[0008]优选地，所述水泥基细集料混凝土材料含高性能砂浆、轻集料的混凝土材料等。
[0009]优选地，所述为钢丝料增强混凝土材料，即钢丝混凝土材料，或钢丝砂浆材料，或钢丝轻集料混凝土材料，或与钢筋混凝土、轻集料混凝土的层状复合材料。
[0010]优选地，所述钢丝料钢丝为直径或当量直径0.3～0.9mm的钢丝制成的毡状、网状或云团状的钢丝料。
[0011]钢丝混凝土可用于各种装配式复合板构件、防震减震复合构件或薄壁混凝土结构、装饰构件、港区道路、桥面铺装等。例如抗震性能要求较高的构件、建筑节能轻质外墙板、防撞击复合构件和其它混凝土制品等。钢丝混凝土也可与钢筋配合形成钢丝钢筋混凝土构件。
[0012]优选地，所述钢丝混凝土选用以下体积份的原料组成：改性组份钢丝料0.25％～1.20％；基料组份99.75％～98.80％。
[0013]改性组份钢丝料含量太高，钢丝用量过大，会减小丝间空隙，不利于基料的渗透，同时增大基料分散性，减少基料的整体连贯性。
[0014]优选地，所述改性组份钢丝料所使用的钢丝为非直线性钢丝，直径(或当量直径)为0.3～0.9mm，长度大于500mm。
[0015]优选地，所述钢丝料为云团状、毡状、网状中的一种，视混凝土的成型要求、含钢率等而定；常选用层厚20
‑
100mm范围，丝间空洞不小于5mm，并控制分布基本均匀。
[0016]优选地，所述基料组份的坍落度不低于180mm，抗压强度不低于20MPa，泵送混凝土扩展度不低于450mm。
[0017]更优选地，所述基料组份按照质量组分(Kg/m3)包括：水泥380～880份，砂200～1400份，轻集料0 520份，掺和料60～1300份，外加剂1～6份，水170～220份。
[0018]优选地，所述轻集料包括陶粒(陶砂)、EPS轻珠中的至少一种；轻集料粒径不大于5mm，多用2.5mm；陶粒密度在900Kg/m3以下，筒压强度3.5Mpa以上，EPS轻珠为阻燃型的密度在3～7Kg/m3。轻集料的目的是配制密度较小的钢丝混凝土，应用于有轻质、节能等要求的建筑构件或部位。
[0019]优选地，所述掺和料包括矿粉、硅灰、粉煤灰、陶瓷抛光渣粉、复合石粉(包含超细粉状材料)中的至少一种。
[0020]优选地，所述外加剂为聚羧酸类高效减水剂、硅烷可再分散乳胶粉中的至少一种。
[0021]第二方面，本专利技术提供一种钢丝混凝土的制备工艺，包括以下步骤：
[0022]步骤1，在密闭条件下，按配料组份计量，先加入砂、轻集料，再加入水泥、掺和料、外加剂和水，充分搅拌均匀；
[0023]步骤2，将改性组份钢丝料和基料组份进行铺设浇筑，钢丝料铺设一次不宜超过二层；
[0024]步骤3，钢丝的分层铺设和基料浇筑完成后，采用震动器进行震实；
[0025]优选地，在步骤1中，配置高性能的基料时，按配料组份计量，先将部分水泥、超细粉掺和料、外加剂和水，充分研磨分散均匀(如胶体磨等)成浆料，再用搅拌机加入砂、轻集料和余下材料充分搅拌均匀。
[0026]优选地，在步骤2中，基料浇筑时，釆用泵浇或机洒；制备匀质钢丝混凝土时，釆用砂浆泵压浆或灌浆方案，将砂浆从模具下方进料孔缓慢压入，或从上方灌入钢丝的空隙中，充满空隙,包裹每根钢丝，并配合震动排出气泡。
[0027]优选地，在步骤2中，视钢丝料品种不同，基料从上部灌浆铺筑时，厚度不宜超过400mm；从下部压灌浆铺筑时，厚度不宜超过500mm。
[0028]优选地，在步骤3中，震动时不得出现丝网上跳、分层、离析现象。
[0029]本专利技术的有益效果为：
[0030]本专利技术从混凝土材料的结构构造、材料复合改性原理和制造工艺入手，采用高流动性细集料混凝土、砂浆(含超高性能混凝土、高性能砂浆等)作为基料；采用钢丝(直径0.3～0.9mm，长度不等的长钢丝(一般不小于500mm)制成的弹性多维(无规空间毡、网、云团状)钢丝料，作为抗拉、抗裂、抗弯、抗冲击及增韧、增强材料；免去钢丝料和基料的搅拌工艺；通过钢丝料铺筑，高流动性基料压浆或灌浆、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢丝混凝土，其特征在于，所述钢丝料增强混凝土采用水泥基细集料混凝土材料作为基料、钢丝料作为增强改性材料，免去钢丝料和基料的搅拌工艺，通过钢丝料铺筑，以及高流动性基料压浆或灌浆的途径制备得到。2.根据权利要求1所述的一种钢丝混凝土，其特征在于，所述水泥基细集料混凝土材料为含高性能砂浆、轻集料混凝土的材料。3.根据权利要求1所述的一种钢丝混凝土，其特征在于，所述钢丝料为钢丝制成的毡状、网状或云团状的钢丝料。4.根据权利要求1所述的一种钢丝混凝土，其特征在于，所述钢丝混凝土选用以下体积份的原料组成：改性组份钢丝料0.25％～1.20％；基料组份99.75％～98.80％。5.根据权利要求1所述的一种钢丝混凝土，其特征在于，所述改性组份钢丝料所使用的钢丝为非直线性，直径或当量直径为0.3～0.9mm，长度大于500mm。6.根据权利要求1所述的一种钢丝混凝土，其特征在于，所述钢丝料为云团状、毡状、网状中的一种，视混凝土的成型要求、含钢率等而定；常选用层厚20～100mm范围，丝间空洞不小于5mm，并控制分布基本均匀。7.根据权利要求1所述的一种钢丝混凝土，其特征在于，所述基料组份的坍落度不低于180mm，抗压强度不低于20MPa，泵送混凝土扩展度不低...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘伟，张传镁，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：