【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超高性能混凝土，尤其是涉及一种提高超高性能混凝土韧性的方法及其应用。
技术介绍
1、超高性能混凝土（uhpc）是一种先进的胶凝复合材料，具有优异的抗压强度、高韧性和耐久性。钢纤维与超高性能混凝土基体的粘结性决定了超高性能混凝土的抗弯性能和韧性。然而，钢纤维表面光滑，导致纤维与uhpc基体粘结度差，使uhpc的延性和抗拉强度并未得到充分利用。因此，改善钢纤维与uhpc基体的界面的粘结性在提高uhpc的抗弯性能方面是非常有必要的。目前，已有研究通过改变钢纤维的形状增强纤维与基体的机械互锁，来增强纤维与uhpc的粘合强度，但是变形纤维相比于直纤维会增加使用成本；另外，大量变形纤维的使用会在拉拔过程中会产生劈裂裂缝。还有研究通过对纤维表面进行等离子、火焰及强酸强碱处理，但是以上处理方法除了操作复杂，不能大面积使用外，还会对纤维本身的机械强度产生影响。纳米材料的添加也可以有效的提高其抗弯性能，但是也面临着成本高、难以分散等问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种提高超高性能混凝土韧性的方法及其应用，以提供一种成本低、操作简单、效果好的方法，来提高钢纤维与超高性能混凝土基体的粘结性能，进而提高超高性能混凝土的抗压强度和韧性，扩宽超高性能混凝土的使用范围，延长超高性能混凝土的使用寿命。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种提高超高性能混凝土韧性的方法，步骤如下：
3、s1、采用亲水性有机物质对钢纤维进行改性；
4、s2、将获得的改性
5、优选的，所述s1中亲水性有机物质为具有亲水官能团和/或粘性的有机物，相对分子质量为100-60000。
6、优选的，亲水性有机物质为聚乙烯吡咯烷酮、聚偏二氟乙烯或壳聚糖；当亲水性有机物质为壳聚糖时，添加终浓度为0.1%的己二酸。
7、优选的，采用亲水性有机物质对钢纤维进行改性的方法为：
8、s11、将钢纤维依次用超纯水、无水乙醇进行冲洗或浸泡，以除去钢纤维表面的杂质；
9、s12、将清洗完毕的钢纤维置于40-60℃条件下烘干3-6小时；
10、s13、将亲水性有机物质加入无水乙醇中，超声分散10分钟，随后搅拌30分钟，制备成溶液；
11、s14、将步骤s12烘干的钢纤维置于步骤s13制备的溶液中，超声5-15分钟后浸泡15-90分钟。
12、优选的，所述s13中亲水性有机物质的浓度为0.1-5%，搅拌速度为100-300转/分钟。
13、优选的，所述步骤s13和s14中超声功率为200-1200w。
14、优选的，所述s2中改性钢纤维于45-60℃条件下烘干1-3小时；改性钢纤维的直径为0.2mm，长度为2mm，改性钢纤维的添加量为1-3%。
15、优选的，所述步骤s2中高效减水剂为减水率效果为60%以上的减水剂，为聚羧酸类高效减水剂。
16、优选的，所述步骤s2中1立方米的超高性能混凝土浆料是由818.14-850.726kg水泥、205.016-213.182kg粉煤灰、205.016-213.182kg硅灰、899.954-935.799kg河沙、37.538-39.033kg高效减水剂和198.279-167.143kg水组成；搅拌机的搅拌速度为90-110转/分钟。
17、一种如上所述的提高超高性能混凝土韧性的方法在超高性能混凝土制备中的应用。
18、因此，本专利技术提供的一种提高超高性能混凝土韧性的方法及其应用，其具体技术效果如下：
19、（1）本专利技术提供的方法在不损坏钢纤维的表面和机械性能的同时，增强钢纤维与超高性能混凝土基体界面的粘结强度，进而显著提高制备的超高性能混凝土的抗弯性能、韧性，对扩宽超高性能混凝土的使用范围，延长超高性能混凝土的钢纤维与超高性能混凝土基体界面的粘结强度和使用寿命有重要意义；
20、（2）本专利技术提供的方法简单易操作、成本低、不影响钢纤维本身的机械强度、增韧效果好；所用原材料均无毒或毒性非常低，过程中无有毒有害物质生成，环境友好，适于推广使用。
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1.一种提高超高性能混凝土韧性的方法，其特征在于，步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种提高超高性能混凝土韧性的方法，其特征在于：所述S1中亲水性有机物质为具有亲水官能团和/或粘性的有机物，相对分子质量为100-60000。
3.根据权利要求2所述的一种提高超高性能混凝土韧性的方法，其特征在于：亲水性有机物质为聚乙烯吡咯烷酮、聚偏二氟乙烯或壳聚糖；当亲水性有机物质为壳聚糖时，添加终浓度为0.1%的己二酸。
4.根据权利要求1所述的一种提高超高性能混凝土韧性的方法，其特征在于，采用亲水性有机物质对钢纤维进行改性的方法为：
5.根据权利要求4所述的一种提高超高性能混凝土韧性的方法，其特征在于：所述S13中亲水性有机物质的浓度为0.1-5%，搅拌速度为100-300转/分钟。
6.根据权利要求4所述的一种提高超高性能混凝土韧性的方法，其特征在于：所述步骤S13和S14中超声功率为200-1200w。
7.根据权利要求1所述的一种提高超高性能混凝土韧性的方法，其特征在于：所述S2中改性钢纤维于45-60℃条件下烘干
8.根据权利要求1所述的一种提高超高性能混凝土韧性的方法，其特征在于：所述步骤S2中高效减水剂为减水率效果为60%以上的减水剂，为聚羧酸类高效减水剂。
9.根据权利要求1所述的一种提高超高性能混凝土韧性的方法，其特征在于：所述步骤S2中1立方米的超高性能混凝土浆料是由818.14-850.726kg水泥、205.016-213.182kg粉煤灰、205.016-213.182kg硅灰、899.954-935.799kg河沙、37.538-39.033kg高效减水剂和198.279-167.143kg水组成；搅拌机的搅拌速度为90-110转/分钟。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的提高超高性能混凝土韧性的方法在超高性能混凝土制备中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种提高超高性能混凝土韧性的方法，其特征在于，步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种提高超高性能混凝土韧性的方法，其特征在于：所述s1中亲水性有机物质为具有亲水官能团和/或粘性的有机物，相对分子质量为100-60000。
3.根据权利要求2所述的一种提高超高性能混凝土韧性的方法，其特征在于：亲水性有机物质为聚乙烯吡咯烷酮、聚偏二氟乙烯或壳聚糖；当亲水性有机物质为壳聚糖时，添加终浓度为0.1%的己二酸。
4.根据权利要求1所述的一种提高超高性能混凝土韧性的方法，其特征在于，采用亲水性有机物质对钢纤维进行改性的方法为：
5.根据权利要求4所述的一种提高超高性能混凝土韧性的方法，其特征在于：所述s13中亲水性有机物质的浓度为0.1-5%，搅拌速度为100-300转/分钟。
6.根据权利要求4所述的一种提高超高性能混凝土韧性的方法，其特征在于：所述步骤s13和s14中超声功率为200-1200w。
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【专利技术属性】
技术研发人员：王秀满，门朋飞，张洪，周建庭，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：
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