【技术实现步骤摘要】
本申请涉及混凝土领域，尤其是涉及一种高韧性建筑材料及其生产工艺。
技术介绍
1、混凝土是目前应用最广泛的建筑材料其主要成分包括水泥、掺合物和骨料，加水搅拌后硬化而成，具有工艺简单、防火性能等优点，但混凝土的抗拉强度低、韧性差、受强力冲击下易开裂的问题。
2、对此当前应用中有向混凝土中添加纤维材料:添加纤维材料如钢纤维、聚丙烯纤维、玻璃纤维等，例如2002年4月17日申请专cn1192987c钢纤维高强混凝土及其制作方法，其中便公开了钢纤维在高强混凝土中的应用，其混凝土包括的组份范围(重量百分比)为:水泥18-20％、粉煤灰2-4％、硅灰3-5％、水6-8％、钢纤维2-4％、砂20-30％、碎石35-45％、减水剂0.2-0.5％，其利用钢纤维阻止混凝土中止裂缝的扩展，以此增加混凝土的抗拉强度和抗冲击能力。
3、由于钢纤维的加入还受钢纤维混合后分布取向影响——钢纤维在混凝土中是乱向分布的，可以限制裂缝的扩展，但如果钢纤维在混凝土中的分布不均匀，可能会导致钢纤维的聚集产生应力集中，当混凝土受到外部载荷作用时，这些应力集中会导致混凝土的局部应力集中，反而增加混凝土的脆性。这对于大体积浇筑混凝土或大面积摊铺混凝土，如路面而言，是严重的问题，部分路面的损耗，将快速发展至成片路面的病害。
4、故而对于加工工人、制备设备的要求高，钢纤维的混合均匀度要好，而单一的机械混合对混合效果保障低，且难以控制，混合过久成本高且易导致混凝土解析。
技术实现思路
1、为保证混
2、本专利技术的第一个专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
3、一种高韧性建筑材料，包括以下质量份的原料:
4、水泥495.3～550.7份；
5、砂739.5～786.5份；
6、骨料1132～1286份；
7、水170～202份；
8、减水剂0.18～0.22份；
9、改性钢纤维106.8～121.2份；
10、所述砂粒径为0.6±0.2mm，所述骨料粒径配级为5～8mm粒径骨料占32±2wt％，12～15mm粒径骨料占40±2wt％，30～35粒径骨料占16±2wt％，剩余为40～50mm粒径骨料；
11、所述改性钢纤维长度为40±2mm，宽度为1.5±0.5mm，厚度为0.5±0.1mm，
12、所述改性钢纤维表面固化有固定点，所述固定点为改性钢纤维表面尺寸为0.12～0.18mm的固化凸点，所述固定点为二氧化硅材质，所述固定点分布密度为1.25±0.25个/mm2，所述固定点与改性钢纤维同材质表面结合强度为6.9～7.8mpa。
13、通过采用上述技术方案，改性钢纤维表面附着有大量的固定点，固定点为二氧化硅材质，与水泥砂浆有较好的亲和性；
14、在原料混合过程固定点增大了钢纤维与水泥砂浆的摩擦力，使得钢纤维更易随水泥砂浆的流动拖带到混凝土原料混合物各个部位，分散更为均匀；
15、在混凝土固化后固定点将强化钢纤维与水泥砂浆基材之间的结合强度以及粘结力，当混凝土受到冲击或拉伸变形时，钢纤维不易克服基材的粘结力而被拔出，对混凝土平均有效的抗拉、抗折强度进一步提升；在出现局部、少见的改性钢纤维聚集时，其钢纤维与水泥砂浆基材的结合面结合强度大，可克服应力集中问题，减少此处开裂可能。
16、综上使得改性钢纤维在混凝土中分布更为均匀，减少改性钢纤维聚集的可能，同时增加钢纤维与混凝土中水泥砂浆固化后的结合强度，提高混凝土的抗拉、抗折等韧性性能并减少钢纤维对应力集中下与混凝土中其他原料结合界面开裂的可能，由此使得本申请混凝土中应用钢纤维强化混合更为方便、均匀，保证混凝土大量摊铺使用或大体积浇筑使用下高韧性性能的稳定。
17、可选的:所述固定点表面带孔洞。
18、通过采用上述技术方案，固定点表面带有孔洞，可使固定点与混凝土中的胶质成分更好的结合，进一步提高改性钢纤维与混凝土中水泥砂浆的结合强度，提高混凝土韧性性能、减少改性钢纤维与其他原料结合界面应力集中下开裂的可能，提高混凝土大量摊铺使用或大体积浇筑使用下高韧性性能的稳定。
19、可选的:所述改性钢纤维上固定点附着方法如下:
20、对钢纤维先做表面处理形成防护层，再由钢纤维两侧同时喷雾造点液，喷雾量均为水平投影面喷雾量为0.1～0.18ml/(cm2·h)，喷雾压力为81.5±1.5kpa，造点液为硅酸甲酯、氨、甲醇、水按质量比7.3:3.3:29.4:60混合得到，其中氨由氨水添加，氨水中水记入水质量占比中。
21、通过采用上述技术方案，本申请中改性钢纤维对混凝土的作用影响是基于所得的固定点与改性钢纤维表面的结合强度，若固定点与改性钢纤维表面的结合强度弱于混凝土自身抗拉强度，或固定点与改性钢纤维表面的结合强度弱于混凝土与普通钢纤维的结合强度，那改性钢纤维上固定点对混凝土的增韧和性能稳定作用将微乎其微；
22、以上述附着方法得到的固定点，其与改性钢纤维表面的结合强度可达到7.5～7.8mpa，超过一般c50混凝土的抗拉强度，以此保证本申请改性钢纤维的作用效果实现。
23、另该方法中喷雾量、喷雾压力、造点液浓度三者共同决定了固定点的分布密度、大小，孔隙率受造点液浓度主要影响。
24、可选的:所述钢纤维表面处理形成防护层由亲水性硅烷偶联剂改性得到。
25、通过采用上述技术方案，亲水性硅烷偶联剂改性形成的防护层虽可被磨损消耗，但在本申请领域中其作用效果远在其磨损前起效；
26、亲水性硅烷偶联剂改性形成的防护层，一方面可以阻断造点液中低浓度的氨对钢纤维表面的电化学腐蚀；另一方面，亲水性硅烷偶联剂改性形成的防护层可降低钢纤维表面与造点液中硅酸酯、反应生产的二氧化硅接触的界面能，提升固定点与改性钢纤维表面结合强度；
27、再者在运输、输送投料过程中改性钢纤维间发生摩擦，保护层的结合强度远不如固定点的强度，但改性钢纤维表面依旧有残留的保护层，其可降低改性钢纤维非固定点的表面与混凝土其他原料的界面能，提高改性钢纤维表面与混凝土其他原料的结合强度，由此进一步提升混凝土韧性性能以及稳定性。
28、可选的:所述亲水性硅烷偶联剂为乙烯基三乙酰氧基硅烷。
29、通过采用上述技术方案，在多种亲水性硅烷偶联剂中选用乙烯基三乙酰氧基硅烷，其改性效果较好。
30、可选的:所述亲水性硅烷偶联剂用量为(亲水性硅烷偶联剂/钢纤维):0.05～0.08g/g。
31、通过采用上述技术方案，选用乙烯基三乙酰氧基硅烷为亲水性硅烷偶联剂时，亲水性硅烷偶联剂用量控制为(亲水性硅烷偶联剂/钢纤维):0.05～0.08g/g，所得混凝土的韧性性能较好且较为稳定。
32、可选的:改性钢纤维沿本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高韧性建筑材料，其特征在于，包括以下质量份的原料:
2.根据权利要求1所述的一种高韧性建筑材料，其特征在于:
3.根据权利要求2所述的一种高韧性建筑材料，其特征在于:所述钢纤维表面处理形成防护层由亲水性硅烷偶联剂改性得到。
4.根据权利要求3所述的一种高韧性建筑材料，其特征在于:所述亲水性硅烷偶联剂为乙烯基三乙酰氧基硅烷。
5.根据权利要求4所述的一种高韧性建筑材料，其特征在于:所述亲水性硅烷偶联剂用量为（亲水性硅烷偶联剂/钢纤维）:0.05~0.08g/g。
6.根据权利要求1所述的一种高韧性建筑材料，其特征在于:改性钢纤维沿长度方向呈螺旋弯曲状。
7.根据权利要求5所述的一种高韧性建筑材料，其特征在于:改性钢纤维螺旋圈数为3.5圈。
8.权利要求1~7任一项一种高韧性建筑材料的生产工艺，其特征在于:将各原料按配比投入混合设备中混合均匀得到。
【技术特征摘要】
1.一种高韧性建筑材料，其特征在于，包括以下质量份的原料:
2.根据权利要求1所述的一种高韧性建筑材料，其特征在于:
3.根据权利要求2所述的一种高韧性建筑材料，其特征在于:所述钢纤维表面处理形成防护层由亲水性硅烷偶联剂改性得到。
4.根据权利要求3所述的一种高韧性建筑材料，其特征在于:所述亲水性硅烷偶联剂为乙烯基三乙酰氧基硅烷。
5.根据权利要求4所述的一种高韧性建筑材料...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹申，陈翔俊，陈奔奔，罗成，周相虎，郑则宇，
申请(专利权)人：浙江诚博建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。