专利名称：一种抗裂混凝土的制作方法
技术领域：
本发明涉及建筑材料领域的水泥基复合材料，具体地说是一种改善水捏浆体孔隙结构及勻质性的抗裂混凝土。
背景技术：
普通混凝土由胶凝材料、粗、细骨材和水按适当比例配置，再经硬化而成的人工石材。从对混凝土的断面宏观检测看，混凝土由不同尺寸和形状的骨料颗粒和不连续的起胶结性介质的水化水泥浆体构成，从微观角度看在微结构中此两相既不是彼此均勻分布的， 微结构本身也不是勻质的。邻近大颗粒骨料的水泥浆体的微结构通常与体系中的水泥浆或砂浆本体存在较大差异，即界面过渡区。由于混凝土中水泥浆本体和界面过渡区两者都含有不均勻分布的、不同类型与数量的固相、孔隙和微裂缝，所以使得混凝土易受外界环境的影响而导致混凝土微裂缝扩展，有害物质侵入造成混凝土劣化，降低混凝土耐久性，影响混凝土构筑物的使用寿命。
发明内容
本发明的目的为提供一种改善水泥浆体的孔隙结构及提高混凝土勻质性的抗裂混凝土。实现上述目的的技术方案如下一种抗裂混凝土，包括骨料、水泥和外加剂，还包括纤维素纤维。所述的外加剂包括矿物外加剂和化学外加剂。所述纤维素纤维的含量为每立方米混凝土中含纤维0. 6kg 2. 7kgo根据具体混凝土设计要求以及混凝土服役环境可以对纤维素纤维的掺量(kg/m3)进行调整。所述纤维素纤维为将针叶木木片以亚硫酸盐法制浆，经洗选、漂白、添加软化剂及耐碱剂后抄造成卷筒浆板，切块后制得。所述纤维素纤维的平均长度为2. Imm,标称直径为17 20 μ m。本发明在现有的混凝土的基础上添加了纤维素纤维，通过纤维素纤维“吸水—— 释放”作用，即在新拌混凝土和混凝土硬化早期内部水分充足时纤维素纤维吸收一定量的水分，随着水泥水化反应的进行及混凝土中水分的蒸发而使混凝土内部湿度不利于水泥进一步水化时，纤维素纤维之前吸收的水分释放出来促进水泥浆体的进一步水化，从而形成混凝土“内养护”功能，改善其孔隙结构；同时因为纤维的保水作用，削弱了粗骨料表面聚集水膜的趋势，减小混凝土的泌水降低了水泥水化浆体与粗骨料界面过渡区的缺陷。
图1为本发明的三个实施例与对比例的孔径分布图；图2为按照ASTM C856标准测试纤维改善混凝土塑性收缩裂缝曲线图。
具体实施例方式下面结合具体实施例和试验数据对本发明作进一步说明。下面各实施例中由于本发明的重点在于在现有混凝土的基础上加入了纤维素纤维，所以对现有技术部分的骨料、水泥和外加剂的含量等未作详细的限定。实施例1一种抗裂混凝土，包括骨料、水泥和外加剂，还包括纤维素纤维，其中纤维素纤维的含量为每立方米混凝土中含纤维0. 6kgo实施例2与实施例1不同在于纤维素纤维的含量为每粒发明混凝土种含纤维素纤维
0.9kg。实施例3与实施例1不同在于纤维素纤维的含量为每粒发明混凝土种含纤维素纤维
1.2kgo试验1为使用压汞仪(mercury intrusion porosimetry，MIP)测量沘(1硬化水泥菜体的孔结构，测孔区间为1. 778 2134nm。试验说明了纤维素纤维对水泥水化浆体的孔隙率及孔径分布的优化。水泥浆体试样将水泥分别与各个掺量的纤维素纤维按水胶比0. 29拌制成净浆(无掺外加剂)。净浆中纤维掺量分别选取水泥质量的0、0. 15%,0. 23%,0.3%, 即相应混凝土中掺量分别为0、0. 6,0. 9,1. ^ig/m3。表1为试样28d硬化水泥浆体孔结构参数，纤维素纤维的掺入能够减小硬化水泥浆体的孔隙率，减小平均孔径，其中掺量以0. 23% 为最佳。表1 28d硬化水泥浆体孔结构参数
试样编号纤维掺量/%孔隙率/(cc · f)平均孔径/nm
PO 00.02935.84 Pl0.150.01204.50
P20.230.01003.16
P30.300.01603.40图1为硬化水泥浆体的孔径分布，纤维的掺入可以使基准水泥浆体的孔径分布朝少害孔与无害孔方向发展，优化孔径分布。试验2
按照ASTM C856标准对硬化混凝土进行了岩相分析，结果表明纤维素纤维混凝土中水泥的水化程度高于基准混凝土，纤维素纤维混凝土内部无微裂纹，而基准混凝土内部存在微裂纹。试验3以某海湾大桥的大坍落度配合比纤维混凝土为研究对象，基准混凝土离析现象严重，浆料对骨料的包裹微弱，大量骨料沉积在坍落度桶底部；而纤维素纤维混凝土，由于纤维的作用，混凝土浆体对骨料的包裹作用显著，混凝土的流变性好。在筛分法离析试验中， 基准混凝土的离析率为41 %，不符合《欧洲自密实混凝土指南》中的要求(一级< 23 %，二级< 18% )，掺纤维素纤维的混凝土在抗离析试验中离析率仅为8%。试验4根据ASTM C1579进行不同纤维素纤维掺量的塑性收缩开裂试验，试验结果见图 2。纤维素纤维能大幅度提高混凝土抗裂性能，在0. 9kg/m3纤维掺量下抗裂改善率达84% 以上。按《纤维混凝土结构技术规程》属限裂效能等级I级。
权利要求
1.一种抗裂混凝土，包括骨料、水泥和外加剂，其特征为还包括纤维素纤维。
2.根据权利要求1所述的抗裂混凝土，其特征为每立方米混凝土中含纤维素纤维 0. 6kg 2. 7kg。
3.根据权利要求2所述的抗裂混凝土，其特征为每立方米混凝土中含纤维素纤维 0. 9 1. 2kg/m3。
4.根据权利要求1所述的抗裂混凝土，其特征为所述外加剂包括矿物外加剂和化学外加剂。
5.根据权利要求1所述的抗裂混凝土，其特征为所述纤维素纤维为将针叶木木片以亚硫酸盐法制浆，经洗选、漂白、添加软化剂及耐碱剂后抄造成卷筒浆板，切块后制得。
6.根据权利要求1所述的抗裂混凝土，其特征为所述纤维素纤维的平均长度为 2. Imm,标称直径为17 20 μ m。
全文摘要
本发明公开了一种抗裂混凝土，包括骨料、水泥和外加剂，还包括纤维素纤维。本发明改善了水泥浆体的孔隙结构及提高了混凝土匀质性。
文档编号C04B16/06GK102311246SQ20101017239
公开日2012年1月11日 申请日期2010年5月14日 优先权日2010年5月14日
发明者刘国平, 施慧聪 申请人:上海罗洋新材料科技有限公司