CN102757192A - 高延展高强度复合阻裂纤维 - Google Patents

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Abstract

一种高延展高强度复合阻裂纤维，包括以重量分计的以下组分：高强高模聚乙烯醇纤维29-33份；高纯聚丙烯纤维66-70份、特种助剂0.8-1.2份，混凝土内加入本发明产品，能有效提高混凝土的抗拉强度，增强延展性，可降低混凝土的制造成本，具有良好的社会效益和经济效益。

Description

高延展高强度复合阻裂纤维
技术领域
本发明属于建筑工程混凝土配料领域，尤其涉及一种高延展高强度复合阻裂纤维。
背景技术
公路、建筑物的建造中都会使用大量的混凝土，混凝土内部存在结构缺陷的部位由于应力集中会产生微裂纹，并逐渐扩展成较大的裂缝，当裂缝扩展至钢筋时，混凝土的护筋作用完全丧失，空气中的腐蚀性气体直接侵害钢筋使钢筋锈蚀，引起钢筋混凝土结构破坏并最终导致建筑物、堤坝、桥梁及地下室等出现渗漏、潮湿和安全性问题。目前为预防混凝土裂缝主要采用在混凝土中掺加膨胀剂和纤维等多种配料的方法来改善混凝土的性能，这种方式存在以下缺陷：
首先，目前膨胀剂和纤维分别由现场工人调配，多种粉尘和纤维的飞扬和弥漫会对现场工人的身体造成伤害，而且劳动强度大，很容易引起调配错误，进而影响质量。另外，调配时容易造成原料倾洒，由此造成浪费。
接着，目前膨胀剂和纤维的掺加是两道工序，这两道工序之间是需要大约四十多天的时间间隔，拉长了工期，增加了施工成本。
发明内容
本发明为了解决现有技术中存在的不足而提供一种高延展高强度复合阻裂纤维，包括以重量分计的以下组分：高强高模聚乙烯醇纤维29-33份；高纯聚丙烯纤维66-70份、特种助剂0.8-1.2份，高强高模聚乙烯醇纤维、高纯聚丙烯纤维和特种助剂混合物与混凝土充份搅拌，特种助剂使高强高模聚乙烯醇纤维、高纯聚丙烯纤维在混凝土内分布的更均匀，解决纤维在混凝土中絮凝结团现象，以及增强纤维的亲水性和增强纤维在混凝土中的握裹力和凝结性。
所述高强高模聚乙烯醇纤维和高纯聚丙烯纤维为束状单丝。
所述高纯聚丙烯纤维的直径为0.12－0.18mm,长度为10－18mm。
所述高强高模聚乙烯醇纤维的直径为0.14－0.25mm,长度为5－20mm。
所述特种助剂组分为聚丙烯酰胺（PAM）、乙烯-辛烯共聚物（POE）、马来酸酐接枝聚丙烯共聚物（MAPP）和纤维分散剂。
聚乙烯酰胺（PAM）作用于纤维分散解决纤维在混凝土中絮凝结团现象 ；乙烯-辛烯共聚物（POE）和马来酸酐接枝聚丙烯共聚物（MAPP）这两种产品作用于改进纤维的亲水性增强纤维在混凝土中的握裹力和凝结性，纤维分散剂能使高强高模聚乙烯醇纤维和高纯聚丙烯纤维在混凝土内均匀分布。
高纯聚丙烯纤维在混凝土中具有极佳的分散性以及与水泥基体的握裹力，具有显著的抗裂能力，纤维分散剂能使高纯聚丙烯纤维、高强高模聚乙烯醇纤维更均匀的分布在混凝土内。
与现有技术相比，本发明的高延展高强度复合阻裂纤维将多种原料复配后与混凝土混合。
复合防渗抗裂纤维在混凝土内呈三维状乱向分布，利用其优良的分散性来控制混凝土的失水速度，延缓水化热峰值的产生时间，清除或减少塑性有害裂缝，在混凝土塑性阶段完成进入硬化阶段后，抑制混凝土干燥收缩裂缝的产生。
高纯聚丙烯纤维、高强高模聚乙烯醇纤维在混凝土塑性阶段和硬化阶段的不同状态，按各自特性发挥不同的作用，承受混凝土失水干缩产生的拉应力，最大限度减少混凝土裂缝的产生；
复合防渗抗裂纤维能降低混凝土的脆性，对混凝土的韧性具有明显的增强作用，有助于提高混凝土结构受冲击时所吸收的动能，提高混凝土的抗疲劳性能；
复合防渗抗裂纤维通过抗裂减少混凝土内部游离水的存在空间，实现抗冻融性能，可使混凝土的抗冻标号提高一倍；
复合防渗抗裂纤维能阻止外界对混凝土内钢筋的化学侵蚀，抑制有害裂缝的产生，减少混凝土内部裂缝的数量，提高混凝土的抗冲击性能等一系列优化指标，整体提高混凝土的耐久性。
本发明具有以下优点：
1. 与普通混凝相比，体积掺量0.05%（约0.5kg/ m3）的高延展高强度复合阻裂纤维混凝土抗裂能力提高70%，抗渗能力提高75%。
2. 抗冲击，有效提高混凝土、砂浆抗冲击、抗震及抗龟裂能力0.05%体积掺量锤击测试，初裂及粉碎锤击次数成倍提高，砂浆薄板冲击深度测试提高30%。
3. 抗冻：大大提高混凝土的抗冻能力，能有效提高其耐久性。动志弹模残余量测试，较之不加纤维提高3-5倍。
4. 明显提高混凝土的耐磨能力，明显减少起尘、鳞状、片状剥落破损现象。
5. 增强延展性，复合纤维自身的高延展性较改良提高26%，可大大提高混土的韧性，提高抗裂变形能力，特别对改善高强混凝土的脆性有重要意义。
6.  0.5kg/m3的纤维掺量目前为国内最低，较改良前最低0.6kg/m3掺量减少0.1kg/m3，以目前市场各类纤维的平均造价16.8元/kg计算，每立方混凝土降低成本1.68元/m3，具有良好的经济效益和社会效益。
7.  抗爆性能及耐腐蚀性能进一步增强。
具体实施方式
实施例1
一种高延展高强度复合阻裂纤维，高延展高强度复合阻裂纤维包括以重量分计的以下组分：高纯聚丙烯纤维、高强高模聚乙烯醇纤维和特种助剂混合而成，特种助剂包括：聚丙烯酰胺（PAM）、乙烯-辛烯共聚物（POE）、马来酸酐接枝聚丙烯共聚物（MAPP）和纤维分散剂。
高延展高强度复合阻裂纤维的组分以重量分计：
高纯聚丙烯纤维                            29份
高强高模聚乙烯醇纤维                      66份
聚丙烯酰胺                               0.1份     
乙烯-辛烯共聚物                           0.2份
马来酸酐接枝聚丙烯共聚物                   0.4份     
纤维分散剂                                0.1份        
实施例2
一种高延展高强度复合阻裂纤维，高延展高强度复合阻裂纤维包括以重量分计的以下组分：高纯聚丙烯纤维、高强高模聚乙烯醇纤维和特种助剂混合而成，特种助剂包括：聚丙烯酰胺（PAM）、乙烯-辛烯共聚物（POE）、马来酸酐接枝聚丙烯共聚物（MAPP）和纤维分散剂。
高延展高强度复合阻裂纤维的组分以重量分计：
高纯聚丙烯纤维                             33份
高强高模聚乙烯醇纤维                       70份
聚丙烯酰胺                               0.2份     
乙烯-辛烯共聚物                           0.3份
马来酸酐接枝聚丙烯共聚物                   0.5份     
纤维分散剂                                0.2份   
实施例3
一种高延展高强度复合阻裂纤维，高延展高强度复合阻裂纤维包括以重量分计的以下组分：高纯聚丙烯纤维、高强高模聚乙烯醇纤维和特种助剂混合而成，特种助剂包括：聚丙烯酰胺（PAM）、乙烯-辛烯共聚物（POE）、马来酸酐接枝聚丙烯共聚物（MAPP）和纤维分散剂。
高延展高强度复合阻裂纤维的组分以重量分计：
高纯聚丙烯纤维                           29份
高强高模聚乙烯醇纤维                     66份
聚丙烯酰胺                               0.1份     
乙烯-辛烯共聚物                           0.3份
马来酸酐接枝聚丙烯共聚物                  0.4份     
纤维分散剂                                0.2份  
以上公开的仅为本申请的几个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (5)

1.一种高延展高强度复合阻裂纤维，其特征在于，包括以重量分计的以下组分：高强高模聚乙烯醇纤维29-33份；高纯聚丙烯纤维66-70份、特种助剂0.8-1.2份，高强高模聚乙烯醇纤维、高纯聚丙烯纤维和特种助剂混合物与混凝土充份搅拌，特种助剂使高强高模聚乙烯醇纤维、高纯聚丙烯纤维在混凝土内分布的更均匀，解决纤维在混凝土中絮凝结团现象，以及增强纤维的亲水性和增强纤维在混凝土中的握裹力和凝结性。
2.如权利要求1所述的高延展高强度复合阻裂纤维，其特征在于，高强高模聚乙烯醇纤维和高纯聚丙烯纤维为束状单丝。
3.如权利要求1所述的高延展高强度复合阻裂纤维，其特征在于，高纯聚丙烯纤维的直径为0.12－0.18mm,长度为10－18mm。
4.如权利要求1所述的高延展高强度复合阻裂纤维，其特征在于，高强高模聚乙烯醇纤维的直径为0.14－0.25mm,长度为5－20mm。
5.如权利要求1所述的高延展高强度复合阻裂纤维，其特征在于，所述特种助剂组分为聚丙烯酰胺、乙烯-辛烯共聚物、马来酸酐接枝聚丙烯共聚物和纤维分散剂。
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