镀铜钢纤维协同废弃陶瓷粉高性能智能混凝土及制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了镀铜钢纤维协同废弃陶瓷粉高性能智能混凝土及制备工艺，镀铜钢纤维粘结强度高

【技术实现步骤摘要】
镀铜钢纤维协同废弃陶瓷粉高性能智能混凝土及制备工艺


[0001]本专利技术属于建筑材料领域，特别涉及高性能
、
绿色智能混凝土的生产技术，具体为镀铜钢纤维协同废弃陶瓷粉高性能智能混凝土及制备工艺
。

技术介绍

[0002]混凝土是应用最广泛的建筑材料之一，但是普通混凝土存在着折压比
、
韧性低且混凝土作为结构材料缺乏感知损伤性能等问题，限制了混凝土的可持续发展和应用范围
。
高性能与智能混凝土的出现为解决上述问题提供了可行途径
。
高性能混凝土是一种新型高技术混凝土，与普通混凝土相比，其具有强度
、
韧性以及高体积稳定性等性能
。
但是高性能混凝土对水泥的需求量较大，水泥的大量使用不仅会使得混凝土遇到一些问题，如潜在的高水化热
、
水泥基体的收缩
、
高成本以及增加对环境的负荷
。
利用工业废弃物部分或全部替代水泥被认为是一种解决方案，这既能够减少水泥生产对环境的影响，也将有助于绿色高性能混凝土的可持续发展
。
废弃陶瓷粉是一种较为新型的绿色矿物掺合料，废弃陶瓷粉具有吸水性和内养护的效果，而且其本身具有火山灰活性，这两种性能结合能够制备出绿色高性能混凝土，达到绿色低碳
、
节能减排的效果
。
[0003]制备高性能混凝土最常用的钢纤维可提高混凝土的抗拉和抗折强度，还能提高混凝土的断裂能
。
但是，普通钢纤维搅拌时易结团，混凝土和易性差，泵送困难
、
难以施工且易锈蚀
。
而且，普通钢纤维的与混凝土的粘附性不足，这将会影响提高混凝强度和韧性的效果
。
并且，普通钢纤维容易锈蚀，不仅降低混凝土的力学性能和耐久性能，也会损害混凝土电学和压敏性的稳定性
。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术存在的缺陷，本专利技术目的解决高性能混凝土制备过程碳排放量高
、
折压比低
、
韧性差
、
压敏性能差等技术问题
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种镀铜钢纤维协同废弃陶瓷粉高韧高强智能混凝土及制备工艺，采用均匀筛入的方式能够使得镀铜钢纤维均匀地分散到混凝土基体中，在基体内相互搭接形成广泛的增强
、
增韧
、
导电网络，从而提高钢纤维对混凝土改性效果与效率
。
采用废弃陶瓷粉取代部分水泥，不仅降低混凝土的收缩，利用废弃陶瓷粉的吸水性实现自养护，改善镀铜钢纤维与混凝土界面，提高混凝土基体的导电性，并且可以提高混凝土的低碳性
。
[0006]镀铜钢纤维协同废弃陶瓷粉高性能智能混凝土的制备工艺，所述制备工艺包括如下步骤：
[0007]①
按照设计的配合比称量各种原材料；
[0008]②
把步骤
①
所述原材料中的水泥和陶瓷粉加入混凝土卧式搅拌机中，搅拌1‑
5min
；
[0009]③
向所述卧式搅拌机中加入水和减水剂的混合液，搅拌2‑
4min
；然后放入砂，再搅
拌4‑
6min
；
[0010]④
在步骤
③
所述搅拌完成后，调整所述卧式搅拌机的转数为
80n/min
，然后以均匀筛入的方式将镀铜钢纤维加入到搅拌机中，共搅拌4‑
6min
，得到拌合物
。
在混凝土搅拌机低速运行的时候，通过筛子晃动，能够将所述纤维均匀单根筛入
。
[0011]与普通钢纤维不同的是，镀铜钢纤维表面镀有一层黄铜，这种纤维既具有普通钢纤维优异的物理性质
。
而且其表面的黄铜涂层既能够增加镀铜钢纤维的粘结强度，又能增强导电性，也能够避免在养护过程中因普通钢纤维腐蚀对高性能混凝土产生的不利影响，从而提高混凝土的力学性能和压敏特性
。
废弃陶瓷粉，具有火山灰活性和保水效应，有利于提高镀铜钢纤维与基体的界面粘结，提高混凝土基体的导电性
。
两者的协同作用可以增强混凝土的各项性能指标，取得绿色
、
高韧
、
高强
、
智能的技术效果
。
[0012]镀铜钢纤维分散方法采用均匀筛入的方式
。
制备过程中，如果直接将镀铜钢纤维加入到混凝土中，则难以实现纤维的均匀分散，甚至出现纤维结团的现象，如图7所示
。
而采用均匀筛入的方式能够使得镀铜钢纤维均匀的分散到混凝土基体中，如图8所示，避免了镀铜钢纤维结团现象的发生
。
均匀分散的镀铜钢纤维能够在废弃陶瓷粉高性能混凝土基体内相互搭接形成广泛的增强
、
增韧
、
导电网络，从而提高钢纤维对混凝土改性效果与效率
。
而采用废弃陶瓷粉取代部分水泥，不仅降低混凝土的收缩，利用废弃陶瓷粉的吸水性实现自养护，改善纤维与混凝土界面，提高混凝土基体的导电性，而且，通过对固体废弃物的资源化利用，实现了混凝土的绿色低碳生产
。
[0013]⑤
把所述拌合物浇筑到模具中，将所述模具放到振动台上，振动至表面冒浆，然后用抹刀抹平试件表面，并用保鲜膜覆盖表面防止水分蒸发
。
[0014]⑥
将所述模具放在标准环境下养护
24h
后脱模，脱模后的试件放到
20
±
1℃
的水中养护
。
[0015]上述技术方案中，步骤
①
所述原材料及其配合比包括：水泥，为胶凝材料质量的
70
‑
80
％；陶瓷粉，为胶凝材料质量的
20
‑
30
％；石英砂为胶凝材料质量的1倍；减水剂为胶凝材料质量的
0.5
‑
1.5
％；镀铜钢纤维，体积掺量为
0.0
‑
3.0
％；水胶比为
0.18。
[0016]进一步的，所述减水剂优选为聚羧酸高效减水剂；
[0017]进一步的，所述水泥优选为普通硅酸盐水泥；
[0018]进一步的，所述砂为石英砂或机制砂
。
[0019]一种上述工艺制备的镀铜钢纤维协同废弃陶瓷粉高性能智能混凝土
。
[0020]一种上述的镀铜钢纤维协同废弃陶瓷粉高性能智能混凝土在绿色智能建筑中的应用
。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
[0022]①
在制备工艺方面，采用均匀筛入法可以使镀铜钢纤维在基体中均匀分散，避免纤维团聚，适合大规模生产
。
[0023]②
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
镀铜钢纤维协同废弃陶瓷粉高性能智能混凝土的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺包括如下步骤：
①
按照设计的配合比称量各种原材料；
②
把步骤
①
所述原材料中的水泥和陶瓷粉加入混凝土卧式搅拌机中，搅拌1‑
5min
；
③
向所述卧式搅拌机中加入水和减水剂的混合液，搅拌2‑
4min
；然后放入砂，再搅拌4‑
6min
；
④
在步骤
③
所述搅拌完成后，调整所述卧式搅拌机的转数为
80n/min
，然后以均匀筛入的方式将镀铜钢纤维加入到搅拌机中，共搅拌4‑
6min
，得到拌合物；
⑤
把所述拌合物浇筑到模具中，振动至表面冒浆，并用保鲜膜覆盖表面；
⑥
将所述模具放在标准环境下养护
24h
后脱模，脱模后的试件置于
20
±
1℃
的水中养护
。2.
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立卿，边明强，龚良勇，魏洛菲，潘延念，熊进刚，熊信福，
申请(专利权)人：南昌大学华东交通大学，
类型：发明
国别省市：