CN113511865B - 一种纤维混凝土预制桁架的制备方法 - Google Patents

一种纤维混凝土预制桁架的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及混凝土技术领域，提出了一种纤维混凝土，按照质量份包括以下组分：硅酸盐水泥800‑1000份、聚甲醛纤维10‑20份、石英砂800‑1000份、消泡剂2‑4份、水180‑250份、添加剂10‑15份、玄武岩纤维10‑14份，所述添加剂包括椰油酰基甲基牛磺酸钠、苯氧乙醇、聚羧酸减水剂，质量比为3:1:5，本发明还提出了由所述纤维混凝土制备纤维混凝土预制桁架。通过上述技术方案，解决了现有技术中的混凝土桁架的长期使用后性能降低的问题。

Description

一种纤维混凝土预制桁架的制备方法
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，具体的，涉及一种纤维混凝土预制桁架的制备方法。
背景技术
随着社会的发展，建筑行业迅速发展，桁架的需求也逐渐增多，除此之外，桁架还广泛应用于应用水利科技、输电线路塔、起重机架等。桁架的优点是杆件主要承受拉力或压力，可以充分发挥材料的作用，节约材料，减轻结构重量。常用的有钢桁架、钢筋混凝土桁架、预应力混凝土桁架、木桁架、钢与木组合桁架、钢与混凝土组合桁架。
混凝土桁架的拉杆在长期使用荷载下常出现裂缝。这种裂缝一方面是由于水泥水化，水分迁移造成的，另一方面是由于混凝土长期受到来自粗骨料、外部结构的应力，导致开裂。
发明内容
本发明提出一种纤维混凝土预制桁架的制备方法，解决了现有技术中的混凝土桁架的长期使用后性能降低的问题。
本发明的技术方案如下：
一种纤维混凝土，按照质量份包括以下组分：硅酸盐水泥800-1000份、聚甲醛纤维10-20份、石英砂800-1000份、消泡剂2-4份、水180-250份、添加剂10-15份、玄武岩纤维10-14份；
所述添加剂包括椰油酰基甲基牛磺酸钠、苯氧乙醇、聚羧酸减水剂，质量比为3:1:5。
作为进一步的技术方案，所述硅酸盐水泥粒径为60-100μm。
作为进一步的技术方案，所述石英砂分为两种，一种为80-120目，另一种为40-80目，两者比例为1:3。
作为进一步的技术方案，所述玄武岩纤维的直径0.1-0.12mm，长度6-8mm。
作为进一步的技术方案，所述的纤维混凝土，还包括2-(丁基氨基)乙醇1-2份。
作为进一步的技术方案所述玄武岩纤维由玄武岩、钢渣经过熔融后，高速拉制而成的。
本发明还提出一种纤维混凝土预制桁架的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照任意一项所述的原料配料；
S2、将椰油酰基甲基牛磺酸钠、苯氧乙醇、聚羧酸减水剂与水混合搅拌30-45s；
S3、加入硅酸盐水泥搅拌1-2min；
S4、加入其他组分搅拌均匀后浇筑于模具中；
S5、进行养护后即得纤维混凝土预制桁架。
本发明的有益效果为：
1、本发明用椰油酰基甲基牛磺酸钠代替常规的烷基磺酸盐，椰油酰基甲基牛磺酸钠对混凝土的性能情况远大于十二烷基磺酸钠，椰油酰基甲基牛磺酸钠既可以作为减水剂，也可以作为引气剂提高抗冻性，可以在物料表面形成疏水吸收膜，能够很好的起到抗渗和弱化碳化的作用。
2、本发明添加苯氧乙醇显著提高了混凝土抗冻性和抗渗性的提高，发明人认为这可能是由于苯氧乙醇可以提高胶凝材料与玄武岩纤维之间的粘结性，另外苯环的空间位阻较大可以进一步提高混凝土的抗渗性。本发明中将炼钢过程中的一种副产品钢渣与玄武岩混合制备得到玄武岩纤维，并用于提高混凝土的力学性能，防止混凝土出现塑性收缩裂缝。
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，都涉及本发明保护的范围。
本发明的具体实施方式中，无特殊说明外，玄武岩纤维由玄武岩、钢渣按5：1的比例在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。
实施例1
S1、配料：硅酸盐水泥800份、聚甲醛纤维10份、石英砂800份、消泡剂2份、水180份、添加剂10份、玄武岩纤维10份；
所述添加剂包括椰油酰基甲基牛磺酸钠、苯氧乙醇、聚羧酸减水剂，质量比为3:1:5；
所述石英砂分为两种，一种为80-120目，另一种为40-80目，两者比例为1:3；
S2、将椰油酰基甲基牛磺酸钠、苯氧乙醇、聚羧酸减水剂与水混合搅拌30s；
S3、加入硅酸盐水泥搅拌1min；
S4、加入其他组分搅拌均匀后浇筑于模具中；
S5、进行养护后即得纤维混凝土预制桁架。
实施例2
S1、配料：硅酸盐水泥1000份、聚甲醛纤维20份、石英砂1000份、消泡剂4份、水250份、添加剂15份、玄武岩纤维14份；
所述添加剂包括椰油酰基甲基牛磺酸钠、苯氧乙醇、聚羧酸减水剂，质量比为3:1:5；
所述石英砂分为两种，一种为80-120目，另一种为40-80目，两者比例为1:3；
S2、将椰油酰基甲基牛磺酸钠、苯氧乙醇、聚羧酸减水剂与水混合搅拌45s；
S3、加入硅酸盐水泥搅拌2min；
S4、加入其他组分搅拌均匀后浇筑于模具中；
S5、进行养护后即得纤维混凝土预制桁架。
实施例3
S1、配料：硅酸盐水泥900份、聚甲醛纤维15份、石英砂900份、消泡剂3份、水200份、添加剂14份、玄武岩纤维12份；
所述添加剂包括椰油酰基甲基牛磺酸钠、苯氧乙醇、聚羧酸减水剂，质量比为3:1:5；
所述石英砂分为两种，一种为80-120目，另一种为40-80目，两者比例为1:3；
S2、将椰油酰基甲基牛磺酸钠、苯氧乙醇、聚羧酸减水剂与水混合搅拌45s；
S3、加入硅酸盐水泥搅拌2min；
S4、加入其他组分搅拌均匀后浇筑于模具中；
S5、进行养护后即得纤维混凝土预制桁架。
实施例4
S1、配料：硅酸盐水泥850份、聚甲醛纤维18份、石英砂960份、消泡剂3份、水210份、添加剂13份、玄武岩纤维11份；
所述添加剂包括椰油酰基甲基牛磺酸钠、苯氧乙醇、聚羧酸减水剂，质量比为3:1:5；
所述石英砂分为两种，一种为80-120目，另一种为40-80目，两者比例为1:3；
S2、将椰油酰基甲基牛磺酸钠、苯氧乙醇、聚羧酸减水剂与水混合搅拌45s；
S3、加入硅酸盐水泥搅拌2min；
S4、加入其他组分搅拌均匀后浇筑于模具中；
S5、进行养护后即得纤维混凝土预制桁架。
实施例5
S1、配料：硅酸盐水泥920份、聚甲醛纤维16份、石英砂900份、消泡剂3份、水230份、添加剂14份、玄武岩纤维12份；
所述添加剂包括椰油酰基甲基牛磺酸钠、苯氧乙醇、聚羧酸减水剂，质量比为3:1:5；
所述石英砂分为两种，一种为80-120目，另一种为40-80目，两者比例为1:3；
S2、将椰油酰基甲基牛磺酸钠、苯氧乙醇、聚羧酸减水剂与水混合搅拌35s；
S3、加入硅酸盐水泥搅拌1.5min；
S4、加入其他组分搅拌均匀后浇筑于模具中；
S5、进行养护后即得纤维混凝土预制桁架。
实施例6
S1、配料：硅酸盐水泥920份、聚甲醛纤维16份、石英砂900份、消泡剂3份、水230份、添加剂14份、玄武岩纤维12份、2-(丁基氨基)乙醇1份；
所述添加剂包括椰油酰基甲基牛磺酸钠、苯氧乙醇、聚羧酸减水剂，质量比为3:1:5；
所述石英砂分为两种，一种为80-120目，另一种为40-80目，两者比例为1:3；
S2、将椰油酰基甲基牛磺酸钠、苯氧乙醇、聚羧酸减水剂与水混合搅拌35s；
S3、加入硅酸盐水泥搅拌1.5min；
S4、加入其他组分搅拌均匀后浇筑于模具中；
S5、进行养护后即得纤维混凝土预制桁架。
实施例7
S1、配料：硅酸盐水泥920份、聚甲醛纤维16份、石英砂900份、消泡剂3份、水230份、添加剂14份、玄武岩纤维12份、2-(丁基氨基)乙醇2份；
所述添加剂包括椰油酰基甲基牛磺酸钠、苯氧乙醇、聚羧酸减水剂，质量比为3:1:5；
所述石英砂分为两种，一种为80-120目，另一种为40-80目，两者比例为1:3；
S2、将椰油酰基甲基牛磺酸钠、苯氧乙醇、聚羧酸减水剂与水混合搅拌35s；
S3、加入硅酸盐水泥搅拌1.5min；
S4、加入其他组分搅拌均匀后浇筑于模具中；
S5、进行养护后即得纤维混凝土预制桁架。
实施例8
S1、配料：硅酸盐水泥920份、聚甲醛纤维16份、石英砂900份、消泡剂3份、水230份、添加剂14份、玄武岩纤维12份、3,4-吡啶二酰亚胺1份；
所述添加剂包括椰油酰基甲基牛磺酸钠、苯氧乙醇、聚羧酸减水剂，质量比为3:1:5；
所述石英砂分为两种，一种为80-120目，另一种为40-80目，两者比例为1:3；
S2、将椰油酰基甲基牛磺酸钠、苯氧乙醇、聚羧酸减水剂与水混合搅拌35s；
S3、加入硅酸盐水泥搅拌1.5min；
S4、加入其他组分搅拌均匀后浇筑于模具中；
S5、进行养护后即得纤维混凝土预制桁架。
对比例1
将实施例5中的椰油酰基甲基牛磺酸钠用等量的十二烷基苯磺酸钠替代，其他与实施例5相同。
对比例2
将实施例5中的苯氧乙醇用等量的乙二醇替代，其他与实施例5相同。
对比例3
本实施方式中，玄武岩纤维由玄武岩在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维，其他与实施例5相同。
实验例
在浇筑成桁架之前，取出适量样品，在标准条件下养护28天后进行测试：
按照《ASTM C 666-97混凝土抗快速冻融循环性能试验》进行冻融循环性能实验，按照《GB/T 50082-2009普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》测试平均渗水高度和碳化深度，按照《GB/T50081-2016普通混凝土力学性能试验方法标准》测试其他性能，测试结果如表1所示。
表1实施例与对比例纤维混凝土的性能测试结果
Figure BDA0003184820310000061
本发明的实施例5-8为综合性能较好的实施例，其中实施例6和实施例7中添加了2-(丁基氨基)乙醇，能够提高混凝土的防水防渗抗冻性，实施例8中添加有3,4-吡啶二酰亚胺一方面强电负性，能够提高混凝土胶凝材料之间的吸附能力，改善混凝土的自身收缩，混凝土试样具有较好的力学性能，另一方面3,4-吡啶二酰亚胺的添加还能改善混凝土的抗渗性。对比例1中，用十二烷基苯磺酸钠替代椰油酰基甲基牛磺酸钠，虽然都为磺酸盐，但是发明人通过实验发现，椰油酰基甲基牛磺酸钠对混凝土的性能情况远大于十二烷基磺酸钠，椰油酰基甲基牛磺酸钠既可以作为减水剂，也可以作为引气剂提高抗冻性，可以在物料表面形成疏水吸收膜，能够很好的起到抗渗和弱化碳化的作用，而十二烷基磺酸钠对混凝土的抗冻耐久性的改善远低于椰油酰基甲基牛磺酸钠。对比例2中，用常规的引气剂乙二醇代替苯氧乙醇，对混凝土的力学性能影响较小，而苯氧乙醇对于混凝土抗冻性和抗渗性的提高水平高于乙二醇。本申请中将钢渣与玄武岩共同纺丝，制成的纤维在水泥混凝土中的分散性较好，显著提高混凝土的力学性能。
以上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。

Claims (5)

1.一种纤维混凝土，其特征在于，由以下组分组成：硅酸盐水泥920份、聚甲醛纤维16份、石英砂900份、消泡剂3份、水230份、添加剂14份、玄武岩纤维12份、3,4-吡啶二酰亚胺1份；
所述添加剂包括椰油酰基甲基牛磺酸钠、苯氧乙醇、聚羧酸减水剂，质量比为3:1:5；
所述玄武岩纤维由玄武岩、钢渣按5：1的比例在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。
2.根据权利要求1所述的纤维混凝土，其特征在于，所述硅酸盐水泥粒径为60-100μm。
3.根据权利要求1所述的纤维混凝土，其特征在于，所述石英砂分为两种，一种为80-120目，另一种为40-80目，两者比例为1:3。
4.根据权利要求1所述的纤维混凝土，其特征在于，所述玄武岩纤维的直径0.1-0.12mm，长度6-8mm。
5.一种纤维混凝土预制桁架的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照权利要求1-4任意一项的原料配料；
S2、将椰油酰基甲基牛磺酸钠、苯氧乙醇、聚羧酸减水剂与水混合搅拌30-45s；
S3、加入硅酸盐水泥搅拌1-2min；
S4、加入其他组分搅拌均匀后浇筑于模具中；
S5、进行养护后即得纤维混凝土预制桁架。
CN202110858010.9A 2021-07-28 2021-07-28 一种纤维混凝土预制桁架的制备方法 Active CN113511865B (zh)

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