【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于交通、桥梁、道路工程中混凝土长期耐久性技术及建材，具体涉及抑制骨料碱活性材料，本专利技术还涉及上述抑制骨料碱活性材料的制备方法。
技术介绍
1、碱骨料反应（alkali-aggregate reaction，aar）是指发生在混凝土中的活性骨料（固相）和孔隙溶液中的碱液（液相）发生的反应。混凝土中的碱含量主要来源于水泥、矿物掺和料、化学外加剂及外部环境中，这些材料在遇到水时释放的碱性成分（na2o+k2o）与骨料中碱活性矿物成分发生化学反应，反应产物体积膨胀而在混凝土内部产生应力集中，诱发混凝土膨胀或开裂，进而导致混凝土力学性能、耐久性能降低。混凝土的aar破坏通常会加剧钢筋锈蚀、混凝土盐蚀、混凝土碳化等，给混凝土建筑物安全运行带来了严重的威胁。可见，研究混凝土碱活性危害性对工程质量控制、运营管理具有重要意义。
2、目前预防和抑制aar的措施主要有：（1）使用非活性骨料；（2）使用低碱水泥以及控制混凝土的含碱量；（3）控制建筑部位环境湿度；（4）使用活性混合材或化学外加剂；（5）其他方法。
3、其中措施（1）往往由一个地区的地质情况决定，如果一个地区骨料碱活性很高，那么单纯要求使用非活性骨料要耗费巨大的人力物力，因而不太现实；近年来，随着混凝土强度等级的提高，超高性能混凝土的发展，单位体积混凝土中水泥用量越来越多，加上含碱外加剂的大量使用，造成高强度等级、高性能混凝土含碱量很高，因此措施（2）的可行性也不高；对于措施（3），降低环境相对湿度可以减少aar膨胀，但实际混凝土所处湿度条件是不易人
4、随着建筑行业的发展与进步，以往普通混凝土的性能已经难以满足部分特殊工程的要求，而纤维混凝土自问世以来，大量的试验研究表明在混凝土中掺入分散的不定向的由不同材料制作的各型纤细连续长纤维或者非连续短纤维，能有效提高混凝土的强度，增强混凝土的韧性和抗断裂能力。但对于纤维混凝土用于骨料碱活性反应抑制试验的研究较少。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供抑制骨料碱活性材料，具有抑制骨料碱活性反应对混凝土的危害和提高混凝土的工作性及力学性能的特点。
2、本专利技术的另一个目的是提供上述抑制骨料碱活性材料的制备方法。
3、本专利技术所采用的技术方案是，抑制骨料碱活性材料，按照质量百分比由以下组分组成：改性聚乙烯醇纤维10%~20%，改性共聚甲醛纤维10%~20%，玄武岩纤维15%~30%，钢纤维10%~20%，纳米偏高岭土25%~35%，以上各组分质量百分比总和为100%。
4、本专利技术的特点还在于：
5、玄武岩纤维的单丝粒径为10μm~13μm，长度为6mm~10mm。
6、钢纤维的长度为6~8mm，直径不大于0.1mm。
7、纳米偏高岭土的平均粒径为50nm~100nm。
8、改性聚乙烯醇纤维由聚乙烯醇纤维在饱和碳酸锂溶液中浸泡后烘干制得。
9、改性共聚甲醛纤维由共聚甲醛纤维在饱和碳酸锂溶液中浸泡后烘干制得。
10、本专利技术所采用的另一个技术方案是，抑制骨料碱活性材料的制备方法，具体按照以下步骤实施：
11、步骤1：制备改性聚乙烯醇纤维；
12、步骤2：制备改性共聚甲醛纤维；
13、步骤3：按质量百分比称取以下组分：改性聚乙烯醇纤维10%~20%，改性共聚甲醛纤维10%~20%，玄武岩纤维15%~30%，钢纤维10%~20%，纳米偏高岭土25%~35%，以上各组分质量百分比总和为100%；
14、步骤4：将改性聚乙烯醇纤维、玄武岩纤维和纳米偏高岭土放入无重力混料机进行第一次搅拌混合，再加入改性共聚甲醛纤维和钢纤维进行第二次搅拌混合即得到抑制骨料碱活性材料。
15、本专利技术另一技术方案的特点还在于：
16、步骤1中制备改性聚乙烯醇纤维的方法是：按照质量百分比分别称取聚乙烯醇纤维11%~16%和饱和碳酸锂溶液84%~89%，将聚乙烯醇纤维放入饱和碳酸锂溶液中浸泡3h~3.5h，浸泡过程中使用双向磁力搅拌，搅拌的速率为500r/min~800r/min，浸泡结束后滤出第一絮状物，将第一絮状物放置于80℃~85℃烘干6h~8h。
17、步骤2中制备改性共聚甲醛纤维的方法是：按照质量百分比分别称取共聚甲醛纤维11%~16%和饱和碳酸锂溶液84%~89%，将共聚甲醛纤维放入饱和碳酸锂溶液中浸泡3h~3.5h，浸泡过程中使用双向磁力搅拌，搅拌的速率为500r/min~800r/min，浸泡结束后滤出第二絮状物，将第二絮状物放置于80℃~85℃烘干6h~8h。
18、步骤4中所述第一次搅拌混合和第二次搅拌混合的时间均为15min~20min，所述第一次搅拌混合和第二次搅拌混合的速率均为25r/min~35r/min。
19、本专利技术的有益效果是：本专利技术所制备的抑制骨料碱活性材料加入混凝土中可以起到降低体系内的碱对骨料的侵蚀、改变反应产物成分、限制内部膨胀等多方面的协同作用，改善碱骨料反应带来的开裂、膨胀等问题，进而有效的延缓或抑制asr对混凝土结构体系的破坏作用，保持混凝土结构体系的各项性能；本专利技术所述抑制骨料碱活性材料加入混凝土体系后，在抑制骨料碱活性反应的同时，可有效提高混凝土的工作性及力学性能，具有显著的经济效益；本专利技术制备所需的抑制骨料碱活性材料的各种原材料均属于常见易得材料，同时制备方法简单，制备过程环保无污染，成本较低，适合推广应用。
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1.抑制骨料碱活性材料，其特征在于，按照质量百分比由以下组分组成：改性聚乙烯醇纤维10%~20%，改性共聚甲醛纤维10%~20%，玄武岩纤维15%~30%，钢纤维10%~20%，纳米偏高岭土25%~35%，以上各组分质量百分比总和为100%。
2.根据权利要求1所述的抑制骨料碱活性材料，其特征在于，所述玄武岩纤维的单丝粒径为10μm~13μm，长度为6mm~10mm。
3.根据权利要求2所述的抑制骨料碱活性材料，其特征在于，所述钢纤维的长度为6~8mm，直径不大于0.1mm。
4.根据权利要求3所述的抑制骨料碱活性材料，其特征在于，所述纳米偏高岭土的平均粒径为50nm~100nm。
5.根据权利要求4所述的抑制骨料碱活性材料，其特征在于，所述改性聚乙烯醇纤维由聚乙烯醇纤维在饱和碳酸锂溶液中浸泡后烘干制得。
6.根据权利要求5所述的抑制骨料碱活性材料，其特征在于，所述改性共聚甲醛纤维由共聚甲醛纤维在饱和碳酸锂溶液中浸泡后烘干制得。
7.根据权利要求1~6任一所述的抑制骨料碱活性材料的制备方法，其特征在于，具体按
8.根据权利要求7所述的抑制骨料碱活性材料的制备方法，其特征在于，步骤1中所述制备改性聚乙烯醇纤维的方法是：按照质量百分比分别称取聚乙烯醇纤维11%~16%和饱和碳酸锂溶液84%~89%，将聚乙烯醇纤维放入饱和碳酸锂溶液中浸泡3h~3.5h，浸泡过程中使用双向磁力搅拌，搅拌的速率为500r/min~800r/min，浸泡结束后滤出第一絮状物，将第一絮状物放置于80℃~85℃烘干6h~8h。
9.根据权利要求7所述的抑制骨料碱活性材料的制备方法，其特征在于，步骤2中所述制备改性共聚甲醛纤维的方法是：按照质量百分比分别称取共聚甲醛纤维11%~16%和饱和碳酸锂溶液84%~89%，将共聚甲醛纤维放入饱和碳酸锂溶液中浸泡3h~3.5h，浸泡过程中使用双向磁力搅拌，搅拌的速率为500r/min~800r/min，浸泡结束后滤出第二絮状物，将第二絮状物放置于80℃~85℃烘干6h~8h。
10.根据权利要求7所述的抑制骨料碱活性材料的制备方法，其特征在于，步骤4中所述第一次搅拌混合和第二次搅拌混合的搅拌时间均为15min~20min，所述第一次搅拌混合和第二次搅拌混合的搅拌速率均为25r/min~35r/min。
...【技术特征摘要】
1.抑制骨料碱活性材料，其特征在于，按照质量百分比由以下组分组成：改性聚乙烯醇纤维10%~20%，改性共聚甲醛纤维10%~20%，玄武岩纤维15%~30%，钢纤维10%~20%，纳米偏高岭土25%~35%，以上各组分质量百分比总和为100%。
2.根据权利要求1所述的抑制骨料碱活性材料，其特征在于，所述玄武岩纤维的单丝粒径为10μm~13μm，长度为6mm~10mm。
3.根据权利要求2所述的抑制骨料碱活性材料，其特征在于，所述钢纤维的长度为6~8mm，直径不大于0.1mm。
4.根据权利要求3所述的抑制骨料碱活性材料，其特征在于，所述纳米偏高岭土的平均粒径为50nm~100nm。
5.根据权利要求4所述的抑制骨料碱活性材料，其特征在于，所述改性聚乙烯醇纤维由聚乙烯醇纤维在饱和碳酸锂溶液中浸泡后烘干制得。
6.根据权利要求5所述的抑制骨料碱活性材料，其特征在于，所述改性共聚甲醛纤维由共聚甲醛纤维在饱和碳酸锂溶液中浸泡后烘干制得。
7.根据权利要求1~6任一所述的抑制骨料碱活性材料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
8.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：樊李浩，贺晶晶，胡炜，闵永涛，曹郎郎，邢依帆，袁晓波，王海婷，
申请(专利权)人：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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