高强混凝土盖板的制备方法技术

本发明专利技术属于建筑材料技术领域，具体涉及一种高强混凝土盖板的制备方法，包括以下步骤：S1.将水泥、硅粉、砂、聚丙烯纤维充分搅拌得到混合料；S2.向所述混合料中加入水、减水剂和缓凝剂，充分搅拌得到混凝土浆液；S3.在所述盖板模具中水平放入玄武岩筋后，倒入所述混凝土浆液，直至液面高度达到模具厚度的4/5处；S4.将玄武岩纤维束加捻得到加捻玄武岩纤维束；S5.将所述加捻玄武岩纤维束沿竖直方向插入模具中的所述混凝土浆液内；S6.继续向模具内倒入所述混凝土浆液，直至填满模具，在浆液表面铺设一层纤维网，待浆液凝固后，经养护、脱模得到所述盖板；本发明专利技术的方案，能够使盖板各方面的力学性能都获得提升。力学性能都获得提升。

【技术实现步骤摘要】
高强混凝土盖板的制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种高强混凝土盖板的制备方法。

技术介绍

[0002]混凝土盖板是以水泥混凝土浇注的工程材料，广泛应用于市政道路、园林设施、住宅小区、学校、体育场馆等不同场所。盖板的用途决定了其必须具备优良的力学性能，尤其是抗压、抗裂、抗拉等性能。
[0003]在纤维增强混凝土方面，人们已做了大量研究。把纤维作为增强材料放入混凝土中，可以使纤维混凝土的抗拉性、韧性等力学性能和耐久性相比于普通混凝土得到不同程度的提高已是本领域的公知。而对于抗压性能，不同的研究得出不同的结论，但普遍认为混凝土抗压性能受纤维的直径、长度及掺量等的影响，一般情况下，混凝土的抗压性能随着纤维掺量的增加表现出先增加后减少的趋势。
[0004]纤维可以单一或者混合掺入到混凝土中，如果采用单一纤维，作用提升效果十分有限，而混杂纤维的掺入可以发挥不同纤维的各自优势，效果提升明显。
[0005]然而，文献“玄武岩
‑
聚丙烯纤维增强混凝土力学性能、渗透性能和孔结构研究，黄大观等”研究得出，在聚丙烯
‑
玄武岩混杂纤维体系中，当玄武岩纤维掺量固定，随着聚丙烯纤维掺量增加，混凝土抗压强度逐渐减小；当聚丙烯纤维掺量固定，随着玄武岩纤维掺量增加，混凝土抗压强度变化不大。
[0006]由此可见，通过传统方法掺加混杂纤维来增强混凝土盖板的抗压性能的方式并不理想，有必要提出一种新的盖板制备方法，在不影响盖板其他力学性能的前提下，有效提升其抗压性能。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种高强混凝土盖板的制备方法，在组分中掺加聚丙烯纤维的同时，沿竖直方向插入加捻玄武岩纤维束，并在盖板顶部铺设一层纤维网，有效提升了盖板包括抗压性能在内的力学性能。
[0008]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0009]一种高强混凝土盖板的制备方法，包括以下步骤：
[0010]S1.将水泥、硅粉、砂、聚丙烯纤维充分搅拌达到均匀分布状态，得到混合料；
[0011]S2.向所述混合料中加入水和、减水剂和缓凝剂，充分搅拌达到均匀混合状态，得到混凝土浆液；
[0012]S3.在所述盖板模具中水平放入玄武岩筋后，倒入所述混凝土浆液，直至液面高度达到模具厚度的4/5处；
[0013]S4.将单根玄武岩纤维束加捻，再将2
‑
3根已加捻的玄武岩纤维束再次加捻，两次加捻方向相同，总捻度相同，得到加捻玄武岩纤维束；
[0014]S5.迅速将所述加捻玄武岩纤维束沿竖直方向插入模具中的所述混凝土浆液内，
直至纤维束没入所述混凝土浆液或，边插入边将其沿着加捻方向转动，防止加捻后的纤维束散开；
[0015]S6.继续向模具内倒入所述混凝土浆液，直至填满模具，在浆液表面铺设一层纤维网，轻轻振捣按压，使所述纤维网没入浆液1
‑
2cm，待浆液凝固后，经养护、脱模得到所述盖板。
[0016]进一步的是，步骤S1
‑
S2中，按重量份计，所述水泥100
‑
130份，硅粉20
‑
40份，砂70
‑
90份，聚丙烯纤维20
‑
40份，水30
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40份，减水剂25份，缓凝剂1.5
‑
2份。
[0017]进一步的是，步骤S1
‑
S2中，按重量份计，所述水泥110份，硅粉25份，砂80份，聚丙烯纤维30份，水33份，减水剂25份，缓凝剂1.5
‑
2份。
[0018]其中，所述减水剂和缓凝剂为本领域技术人员所熟知的助剂，本专利技术不作其他限定。
[0019]进一步的是，步骤S1中，所述聚丙烯纤维为单丝纤维，其长度为12
‑
20mm，直径为40
‑
50μm，密度为900
‑
920kg/m3，弹性模量为5
‑
8GPa，抗拉强度为500
‑
600MPa，断裂伸长率为30
‑
40％。
[0020]进一步的是，步骤S3中，所述盖板模具的厚度为10
‑
12cm。
[0021]进一步的是，步骤S3中，所述玄武岩筋的直径为4
‑
10mm，弯曲强度为650
‑
680MPa，拉伸强度为900
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1000MPa，剪切强度为250
‑
270MPa，弹性模量为40
‑
45GPa，磁化率小于5
×
10
‑
7CGSM，与混凝土的粘结强度≥35MPa。
[0022]进一步的是，步骤S3中，所述玄武岩筋长度与模具相同且沿模具长度方向水平放置，根据具体产品承载力要求设置所述玄武岩筋的用量与间隔，竖直方向根据所述玄武岩筋的具体直径和握裹力要求留置保护层厚度。
[0023]进一步的是，步骤S4中，所述加捻玄武岩纤维束的直径为1mm，长度为7
‑
9cm，捻度为30/100。
[0024]进一步的是，步骤S5中，所述加捻玄武岩纤维束的插入密度为30
‑
40根/
㎡
。
[0025]进一步的是，步骤S6中，所述纤维网包括聚丙烯纤维网或玄武岩纤维网，网孔尺寸为20mm
×
20mm，厚度为0.5
‑
1mm。
[0026]混凝土是一种非匀质材料，内部有尺寸不同的微裂缝、孔隙和缺陷，一定量的纤维加入混凝土中，可以协同基体一起受力，起到承担载荷的作用，当应力自基体传递给纤维时，纤维因为具有很高的拉伸强度和弹性模量，其变形或断裂会消耗能量，使混凝土抗压强度提高。但是，当纤维掺量过高时，会导致纤维在基体中的平均间距减小，当小到一定程度时，纤维出现搭接、结团的现象，使纤维与混凝土的粘结效果变差，同时，降低了混凝土的密实度及连续性，进而造成一定的裂纹缺陷；另外，纤维掺量过高在混凝土内分散不均匀会产生很多薄弱界面，导致混凝土抗压强度降低。
[0027]而在盖板的制备中，为了提高产品的抗裂或抗拉性能，通常掺入的聚丙烯纤维含量较高，对盖板的抗压性能产生了不利影响。
[0028]本专利技术的有益效果是：
[0029]1.本专利技术在浇筑混凝土盖板时，插入所述加捻玄武岩纤维束，插入后的玄武岩纤维束缓慢散开，增加了混凝土和玄武岩纤维束的接触面积，从而减少了纤维用量，提高了纤维束与混凝土基体间的粘结力；散开后的玄武岩纤维束呈弹簧状，当盖板承担载荷时，弹簧
状的玄武岩纤维束能够和混凝土一同产生形变，起到了缓冲作用，提高了盖板的抗压强度，并且，相较于未加捻的纤维来说，由于加工过程中难以控制纤维的方向、使用过程中难以控制压力的方向，所以未加捻的纤维难以起到增加抗压强度的效果。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强混凝土盖板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将水泥、硅粉、砂、聚丙烯纤维充分搅拌达到均匀分布状态，得到混合料；S2.向所述混合料中加入水、减水剂和缓凝剂，充分搅拌达到均匀混合状态，得到混凝土浆液；S3.在所述盖板模具中水平放入玄武岩筋后，倒入所述混凝土浆液，直至液面高度达到模具厚度的4/5处；S4.将单根玄武岩纤维束加捻，再将2
‑
3根已加捻的玄武岩纤维束再次加捻，两次加捻方向相同，总捻度相同，得到加捻玄武岩纤维束；S5.迅速将所述加捻玄武岩纤维束沿竖直方向插入模具中的所述混凝土浆液内，边插入边将其沿着加捻方向转动，防止加捻后的纤维束散开；S6.继续向模具内倒入所述混凝土浆液，直至填满模具，在浆液表面铺设一层纤维网，轻轻振捣按压，使所述纤维网没入浆液1
‑
2cm，待浆液凝固后，经养护、脱模得到所述盖板。2.根据权利要求1所述的一种高强混凝土盖板的制备方法，其特征在于，步骤S1
‑
S2中，按重量份计，所述水泥100
‑
130份，硅粉20
‑
40份，砂70
‑
90份，聚丙烯纤维20
‑
40份，水30
‑
40份，减水剂25份，缓凝剂1.5
‑
2份。3.根据权利要求1所述的一种高强混凝土盖板的制备方法，其特征在于，步骤S1
‑
S2中，按重量份计，所述水泥110份，硅粉25份，砂80份，聚丙烯纤维30份，水33份，减水剂25份，缓凝剂1.5
‑
2份。4.根据权利要求1所述的一种高强混凝土盖板的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述聚丙烯纤维为单丝纤维，其长度为12
‑
20mm，直径为40
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：王波，叶跃忠，刘东民，田野，殷浩翔，杨禹荣，
申请(专利权)人：四川昊龙高科轨道交通新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：