本发明属于混凝土技术领域，涉及一种聚丙烯纤维混凝土的配方及其制备方法。
背景技术：
聚丙烯纤维混凝土具有防止或减少裂缝、改善混凝土的变形特性和韧性、提高混凝土强度性能和耐久性等优点，因而在军事、交通、机场、房建、水利等工程上得到广泛应用，但是聚丙烯酰胺的加入量、复配成分以及制备工艺控制不当，不仅不会起到增强作用，还会起到局部强度削弱作用，并且聚丙烯纤维由于相对表面积较大，直接添加进普通混凝土中会由于吸附一部分游离水导致混凝土整体和易性变差，除此之外聚丙烯纤维混凝土较普通混凝土初凝提前1-1.5h，终凝也略有提前，但凝结时间与纤维的掺量之间尚未发现规律性的变化，因此深入研究聚丙烯纤维混凝土的配方以及制备工艺是非常有必要的。
技术实现要素：
本发明提出了一种聚丙烯纤维混凝土的配方及其制备方法，解决了上述技术问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种聚丙烯纤维混凝土的配方，由以下重量份的组分组成：
水泥310～340份，矿粉50～60份，粉煤灰90～110份，砂800～840份，碎石670～710份，卵石200～240，硅粉50～70份，聚丙烯纤维20～30份，有机增效剂9～11份，补强剂57～59份，缓凝剂5～7份，聚合物乳液20～25份，流平剂3～5份，水300～310份。
进一步，所述碎石为5～10mm连续级配碎石。
进一步，所述有机增效剂由以下重量份的组分组成：
硅烷偶联剂5份，环氧树脂粉末40份，聚醚型有机硅5份，分散剂2，二甘醇二缩水甘油醚5份，聚羧酸减水剂20份，聚丙烯酰胺13份，三乙醇胺3份，木质素磺酸钠7份。
进一步，所述缓凝剂由以下重量份的组分组成：
2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷20份，葡萄糖酸钠15份，磷酸盐20份，木质纤维素25份，4-羟基苯磺酸锌5份，聚琥珀酰亚胺5份，醋酸10份。
进一步，所述补强剂由以下重量份的组分组成：
炭黑50份，硼泥渣35份，玻璃纤维15份。
进一步，所述聚合物乳液由以下重量份的组分组成：
有机硅乳液35份，阳离子氯丁胶乳13份，乙烯-聚醋酸乙烯共聚乳液22份，丁苯橡胶胶乳15份，氯乙烯-偏氯化烯共聚乳液15份。
进一步，矿粉、粉煤灰以及硅粉的粒径均为400目～300目。
一种聚丙烯纤维混凝土的制备方法，包括以下步骤：
s1、按照权利要求1所述的配方称取各个组分备用；
s2、将砂、碎石、卵石分摊在传送带上，并且将聚丙烯纤维均匀分散在砂石上；
s3、启动传送带将砂、碎石、卵石以及聚丙烯纤维加入至水泥中，不断搅拌，当砂、碎石、卵石以及聚丙烯纤维全部加入后依次加入有机增效剂和补强剂，搅拌1min后，边搅拌边依次加入矿粉、粉煤灰、硅粉以及水，搅拌1min后加入依次加入聚合物乳液、缓凝剂和流平剂。
与现有技术相比，本发明工作原理和有益效果为：
本发明中制备的混凝土具备良好的和易性、强度以及易抹平性，并且初凝时间并没有提前，例外实施例七应用到实际生产中，发现实际浇筑过程中聚丙烯纤维分散均匀，无结团现象，混凝土和易性能良好，完全满足施工性能要求，浇筑完毕拆模后，28天回弹，抗压强度完全达到设计标准要求，表面光洁，聚丙烯纤维无裸露，达到清水混凝土标准要求，实体聚丙烯纤维混凝土的抗拉强度、抗弯强度、抗裂性能、耐磨性和耐久性等完全达到标准要求，综合性能优良，并且显著提高了混凝土的抗拉、抗折、抗裂、抗疲劳、抗震、抗暴等各项性能，另外使用寿命延长了10％，维护周期延长了35％，总体费用降低了50％，为以后各种有特殊要求的混凝土生产提供有据可依的案例。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：由以下重量份的组分组成：水泥310份，矿粉50份，粉煤灰90份，砂800份，碎石670份，卵石200，硅粉50份，聚丙烯纤维20份，有机增效剂9份，补强剂57份，缓凝剂5份，聚合物乳液20份，流平剂3份，水300份，制备方法按照行业通用的混合方法。
实施例二：由以下重量份的组分组成：水泥325份，矿粉55份，粉煤灰100份，砂820份，碎石690份，卵石220，硅粉60份，聚丙烯纤维25份，有机增效剂10份，补强剂58份，缓凝剂6份，聚合物乳液22份，流平剂4份，水305份，碎石为5～10mm连续级配碎石，即碎石由5mm到10mm连续递增，且每个梯度范围内的碎石量相等，矿粉、粉煤灰以及硅粉的粒径均为400目～300目之间，制备方法按照行业通用的混合方法。
实施例三：由以下重量份的组分组成：水泥340份，矿粉60份，粉煤灰110份，砂840份，碎石710份，卵石240，硅粉70份，聚丙烯纤维30份，有机增效剂11份，补强剂59份，缓凝剂7份，聚合物乳液25份，流平剂5份，水310份，制备方法按照行业通用的混合方法。
实施例四：由以下重量份的组分组成：水泥325份，矿粉55份，粉煤灰100份，砂820份，碎石690份，卵石220，硅粉60份，聚丙烯纤维25份，有机增效剂10份，补强剂58份，缓凝剂6份，聚合物乳液22份，流平剂4份，水305份，矿粉、粉煤灰以及硅粉的粒径均为400目～300目之间，碎石为5～10mm连续级配碎石。
其中所述有机增效剂由以下重量份的组分组成：硅烷偶联剂5份，环氧树脂粉末40份，聚醚型有机硅5份，分散剂2，二甘醇二缩水甘油醚5份，聚羧酸减水剂20份，聚丙烯酰胺13份，三乙醇胺3份，木质素磺酸钠7份。
所述缓凝剂由以下重量份的组分组成：2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷20份，葡萄糖酸钠15份，磷酸盐20份，木质纤维素25份，4-羟基苯磺酸锌5份，聚琥珀酰亚胺5份，醋酸10份。
实施例五：由以下重量份的组分组成：水泥325份，矿粉55份，粉煤灰100份，砂820份，碎石690份，卵石220，硅粉60份，聚丙烯纤维25份，有机增效剂10份，补强剂58份，缓凝剂6份，聚合物乳液22份，流平剂4份，水305份，矿粉、粉煤灰以及硅粉的粒径均为400目～300目之间，碎石为5～10mm连续级配碎石，
其中所述补强剂由以下重量份的组分组成：
炭黑50份，硼泥渣35份，玻璃纤维15份。
所述聚合物乳液由以下重量份的组分组成：
有机硅乳液35份，阳离子氯丁胶乳13份，乙烯-聚醋酸乙烯共聚乳液22份，丁苯橡胶胶乳15份，氯乙烯-偏氯化烯共聚乳液15份。
实施例六：由以下重量份的组分组成：水泥325份，矿粉55份，粉煤灰100份，砂820份，碎石690份，卵石220，硅粉60份，聚丙烯纤维25份，有机增效剂10份，补强剂58份，缓凝剂6份，聚合物乳液22份，流平剂4份，水305份，矿粉、粉煤灰以及硅粉的粒径均为400目～300目之间，碎石为5～10mm连续级配碎石。
其中所述有机增效剂由以下重量份的组分组成：硅烷偶联剂5份，环氧树脂粉末40份，聚醚型有机硅5份，分散剂2，二甘醇二缩水甘油醚5份，聚羧酸减水剂20份，聚丙烯酰胺13份，三乙醇胺3份，木质素磺酸钠7份。
所述缓凝剂由以下重量份的组分组成：2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷20份，葡萄糖酸钠15份，磷酸盐20份，木质纤维素25份，4-羟基苯磺酸锌5份，聚琥珀酰亚胺5份，醋酸10份，
所述补强剂由以下重量份的组分组成：
炭黑50份，硼泥渣35份，玻璃纤维15份。
所述聚合物乳液由以下重量份的组分组成：
有机硅乳液35份，阳离子氯丁胶乳13份，乙烯-聚醋酸乙烯共聚乳液22份，丁苯橡胶胶乳15份，氯乙烯-偏氯化烯共聚乳液15份。
实施例七：配方同实施例六，制备方法包括以下步骤：
s1、按照权利实施例六的配方称取各个组分备用；
s2、将砂、碎石、卵石分摊在传送带上，并且将聚丙烯纤维均匀分散在砂石上；
s3、启动传送带将砂、碎石、卵石以及聚丙烯纤维加入至水泥中，不断搅拌，当砂、碎石、卵石以及聚丙烯纤维全部加入后依次加入有机增效剂和补强剂，搅拌1min后，边搅拌边依次加入矿粉、粉煤灰、硅粉以及水，搅拌1min后加入依次加入聚合物乳液、缓凝剂和流平剂，除此之外注意搅拌过程中减少搅拌量，由原来每次搅拌4方，减少到每次搅拌2-2.5方。
实施例一～实施例七制备的混凝土的和易性、强度、表面光滑度、凝结时间的测试结果如表1～表4所述：
表1各个实施例和易性测试结果
由表1可以看出，各个实施例的和易性均优于市场上常见的普通聚丙烯纤维混凝土的和易性，并且相比较而言实施例七和实施例五的和易性最好，因为
实施例一、实施例二、实施例三以及实施例四中的补强剂和聚合物乳液都是常见和目前通用的配方，而实施例七、实施例六和实施例五中的补强剂和聚合物乳液的配方为本发明特制的组分和配比复配而成，对混凝土的和易性起到了很好的增强效果。
表2各个实施例混凝土强度测试结果
由表2可以看出，各个实施例的强度稍优于市场上常见的普通聚丙烯纤维混凝土的强度，并且相比较而言实施例七、实施例六和实施例五的和强度最好，说明实施例七、实施例六和实施例五中的特殊的补强剂和聚合物乳液的加入对混凝土的强度起到了增强作用，并且有机增效剂、缓凝剂、补强剂和聚合物乳液四者之间能够起到协同作用，复配使用大于各自分开使用的效果。
表3各个实施例混凝土抹面后光滑度测试结果
由表3可以看出，对于同等程度的技工而言，聚丙烯纤维混凝土的抹面难度大，表面不易光滑，而本发明中的实施例都没有出现纤维裸露的现象，并且
实施例五、六、七的表面平整度和光滑度都较好，尤其是实施例七的光滑度最优，因此通过配方和工艺的改变使聚丙烯纤维混凝土表面流平性能更好。
表4各个实施例混凝土在夏季凝结时间测试结果
由表4可以看出，聚丙烯纤维混凝土较普通混凝土初凝提前1-1.5h，终凝也略有提前，但是本发明通过配方和工艺的调整达到一普通混凝土一致的初凝时间。
经过试验后将实施例七应用到实际生产中，发现实际浇筑过程中，聚丙烯纤维分散均匀，无结团现象，混凝土和易性能良好，完全满足施工性能要求，浇筑完毕拆模后，28天回弹，抗压强度完全达到设计标准要求，表面光洁，聚丙烯纤维无裸露，达到清水混凝土标准要求，实体聚丙烯纤维混凝土的抗拉强度、抗弯强度、抗裂性能、耐磨性和耐久性等完全达到标准要求，综合性能优良，并且显著提高了混凝土的抗拉、抗折、抗裂、抗疲劳、抗震、抗暴等各项性能，另外使用寿命延长了10％，维护周期延长了35％，总体费用降低了50％，为以后各种有特殊要求的混凝土生产提供有据可依的案例。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。