一种聚丙烯纤维珊瑚混凝土及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种聚丙烯纤维珊瑚混凝土及其制备方法。该混凝土由珊瑚混凝土和聚丙烯纤维组成；珊瑚混凝土为C30等级的珊瑚混凝土，其每立方米的组分为：405千克水泥、45千克粉煤灰、830千克中砂、716千克珊瑚、180千克海水和4.5千克减水剂；聚丙烯纤维为单丝束状短纤维，其长度为19毫米，抗拉强度大于500兆帕。将砂和珊瑚倒入搅拌机中,搅拌,加入聚丙烯纤维,干拌均匀,再加入1/2海水搅拌，最后加入水泥、粉煤灰、减水剂和剩余海水，搅拌均匀后即制得聚丙烯纤维珊瑚混凝土。本发明的聚丙烯纤维珊瑚混凝土具有较好的劈裂抗拉强度和抗折强度，同时具有良好的韧性、抗裂性和抗渗性,并且兼具就地取材、轻质、造价低等优点，有利于海洋权益的保护以及海洋资源的开发利用，符合国家海洋战略的要求。
【专利说明】一种聚丙烯纤维珊瑚混凝土及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于建筑工程材料【技术领域】，特别涉及一种聚丙烯纤维珊瑚混凝土及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着海洋开发以及海洋权益的争夺，包括军事防护在内的海洋工程建设日渐增多，对于远离大陆的岛礁工程建设来说，在不破坏当地生态环境的前提下，基于珊瑚礁代替粗骨料，海水代替淡水配制而成的珊瑚混凝土在土木工程和军事工程上具有重大的现实意义。珊瑚混凝土与普通混凝土相比自重较轻，还具有抗渗阻裂能力强、隔热保温效果好、抗冻融抗疲劳能力强、耐久性好等优点，但其同时具有抗折强度低、弹性模量小、易开裂、氯盐含量高等本质性缺点，使其发展应用受到了限制。因此，选用高强纤维材料与珊瑚混凝土进行复合制成纤维增强珊瑚混凝土，能够有效的克服其本身的缺点、改善其基本力学性能，进一步扩大其应用领域。
[0003]聚丙烯纤维是一种新式的混凝土阻裂纤维，常被称作“次要加强筋”，承受因塑性收缩引起的拉应力，约束与阻止微裂缝的扩展并延缓新裂缝的出现。此外聚丙烯纤维还具有良好的化学性能稳定、价格低廉、自重较小、施工方便等特点。采用聚丙烯纤维制成的珊瑚混凝土具有轻质高强，抗裂性能、抗渗性能与耐久性能好的优点。
[0004]采用扫描电镜观察聚丙烯纤维珊瑚混凝土中珊瑚骨料、纤维与水泥浆体界面过渡区微观结构的形貌。结果表明，聚丙烯纤维使骨料与水泥浆体界面过渡区的粘结力增强了，并且掺入粉煤灰使界面过渡区骨料与浆体被大量的水化硅酸钙凝胶紧密的搭接在一起，增强了珊瑚骨料与水泥浆体粘结强度，使聚丙烯纤维对珊瑚混凝土的增强、增韧、阻裂效果发挥的更好。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种聚丙烯纤维珊瑚混凝土及其制备方法。
[0006]本发明的技术方案:
一种聚丙烯纤维珊瑚混凝土，由珊瑚混凝土和聚丙烯纤维组成，两种组分的体积百分比含量为=99.78%的珊瑚混凝土和0.22%的聚丙烯纤维。
[0007]所述珊瑚混凝土为C30等级的珊瑚混凝土，其每立方米的组分为:405千克水泥、45千克粉煤灰、830千克中砂、716千克珊瑚、180千克海水和4.5千克减水剂；其中:水泥为标号42.5的普通硅酸盐水泥；粉煤灰为II级粉煤灰，其比表面积为418m2/kg，烧失量为3.5%,需水量为93% ;中砂为天然中粗河砂；珊瑚为北海涠洲岛上分布的珊瑚砂，其形状为条状和块状，条状珊瑚砂长2~4厘米，直径为1.5±0.02厘米，块状珊瑚砂长宽为2~3厘米，直径为1.5±0.02厘米，条状珊瑚砂占珊瑚砂总重量的25.7% ;海水按照南海海水成分用海盐配制而成；减水剂为聚羧酸系高性能减水剂。
[0008]所述聚丙烯纤维为单丝束状短纤维，其长度为19毫米，抗拉强度大于500兆帕。
[0009]上述聚丙烯纤维珊瑚混凝土的制备方法，具体步骤为:
(I)按照上述组分要求称取所有原料，备用。
[0010](2)将步骤(1)称取的珊瑚清洗晾晒后放入步骤(1)称取的海水中浸泡I小时。
[0011](3)将步骤(2)浸泡后的珊瑚和步骤(1)称取的中砂放进搅拌机干拌，同时均匀的撒入步骤(1)称取的聚丙烯纤维，干拌均匀。
[0012](4)将步骤(1)中称取的海水留下一半，剩余的全部加入步骤(3)干拌所得的产物中，搅拌I分钟后，加入步骤(1)称取的水泥、粉煤灰、减水剂和剩余海水，搅拌2分钟后即制得聚丙烯纤维珊瑚混凝土。
[0013]与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果:本发明加入聚丙烯纤维对珊瑚混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度都略有提高，对珊瑚混凝土的抗折强度提高明显，同时提高了珊瑚混凝土的韧性、抗裂性和抗渗性；而且掺入的粉煤灰能显著改善新拌聚丙烯纤维珊瑚混凝土的流动性、黏聚性和保水性；本发明解决了岛礁工程材料运输不便的问题，可大大降低生产、运输成本，缩短建设工期，有利于海洋权益的保护以及海洋资源的开发利用，符合国家海洋战略的要求。
【具体实施方式】
[0014]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0015]实施例:
一种聚丙烯纤维珊瑚混凝土，由珊瑚混凝土和聚丙烯纤维组成，两种组分的体积百分比含量为=99.78%的珊瑚混凝土和0.22%的聚丙烯纤维。
[0016]所述珊瑚混凝土为C30等级的珊瑚混凝土，其每立方米的组分为:405千克水泥、45千克粉煤灰、830千克中砂、716千克珊瑚、180千克海水和4.5千克减水剂；其中:水泥为标号42.5的普通硅酸盐水泥；粉煤灰为II级粉煤灰，其表比面积为418m2/kg，烧失量为
3.5%,需水量为93% ;中砂为天然中粗河砂；珊瑚为北海涠洲岛上分布的珊瑚砂，其形状为条状和块状，条状珊瑚砂长2~4厘米，直径为1.5±0.02厘米，块状珊瑚砂长宽为2~3厘米，直径为1.5±0.02厘米，条状珊瑚砂占珊瑚砂总重量的25.7% ;海水按照南海海水成分用海盐配制而成；减水剂为聚羧酸系高性能减水剂。
[0017]所述聚丙烯纤维为长度19毫米的单丝束状短纤维，抗拉强度为550兆帕，质量为2千克。
[0018]上述聚丙烯纤维珊瑚混凝土的制备方法，具体步骤为:
(I)按照上述组分要求称取所有原料，备用。
[0019](2)将步骤(1)称取的珊瑚清洗晾晒后放入步骤(1)称取的海水中浸泡I小时。
[0020](3)将步骤⑵浸泡后的珊瑚和步骤(1)称取的中砂放进搅拌机干拌，同时均匀的撒入步骤(1)称取的聚丙烯纤维，干拌均匀。
[0021](4)将步骤(1)中称取的海水留下一半，剩余的全部加入步骤(3)干拌所得的产物中，搅拌I分钟后，加入步骤(1)称取的水泥、粉煤灰、减水剂和剩余海水，搅拌2分钟后即制得聚丙烯纤维珊瑚混凝土。
[0022] 本实施例制备的聚丙烯纤维珊瑚混凝土的容重为2182.5kg/m3 ；28天后，本实施例的聚丙烯纤维珊瑚混凝土与相同配合比的珊瑚混凝土比较，抗压强度提升4.7% ;与相同配合比的珊瑚混凝土比较，劈裂抗拉强度提升14.7% ;与相同配合比的珊瑚混凝土比较，抗折强度提升66.7%。
【权利要求】
1.一种聚丙烯纤维珊瑚混凝土，其特征在于该聚丙烯纤维珊瑚混凝土由珊瑚混凝土和聚丙烯纤维组成，两种组分的体积百分比含量为:99.78%的珊瑚混凝土和0.22%的聚丙烯纤维； 所述珊瑚混凝土为C30等级的珊瑚混凝土，其每立方米的组分为:405千克水泥、45千克粉煤灰、830千克中砂、716千克珊瑚、180千克海水和4.5千克减水剂；其中:水泥为标号42.5的普通硅酸盐水泥；粉煤灰为II级粉煤灰，其比表面积为418m2/kg，烧失量为3.5%，需水量为93% ;中砂为天然中粗河砂；珊瑚为北海涠洲岛上分布的珊瑚砂，其形状为条状和块状，条状珊瑚砂长2~4厘米，直径为1.5±0.02厘米，块状珊瑚砂长宽为2~3厘米，直径为1.5±0.02厘米，条状珊瑚砂占珊瑚砂总重量的25.7% ;海水按照南海海水成分用海盐配制而成；减水剂为聚竣Ife系闻性能减水剂； 所述聚丙烯纤维为单丝束状短纤维，其长度为19毫米，抗拉强度大于500兆帕。
2.一种如权利要求1所述聚丙烯纤维珊瑚混凝土的制备方法，其特征在于具体步骤为: (1)按照权利要求1的组分要求称取所有原料，备用； (2)将步骤(1)称取的珊瑚清洗晾晒后放入步骤(1)称取的海水中浸泡I小时； (3)将步骤(2)浸泡后的珊瑚和步骤⑴称取的中砂放进搅拌机干拌，同时均匀的撒入步骤(1)称取的聚丙烯纤维，干拌均匀； (4)将步骤(1)中称取 的海水留下一半，剩余的全部加入步骤(3)干拌所得的产物中，搅拌I分钟后，加入步骤(1)称取的水泥、粉煤灰、减水剂和剩余海水，搅拌2分钟后即制得聚丙烯纤维珊瑚混凝土。
【文档编号】C04B18/08GK104129960SQ201410388707
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年8月9日 优先权日:2014年8月9日
【发明者】王磊, 易金, 熊祖菁 申请人:桂林理工大学