一种高韧性耐磨混凝土及其制备方法与流程

本发明涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种高韧性耐磨混凝土及其制备方法。

背景技术：

混凝土通过将按照规定的配比而计量的砂石、沙、水泥、混合水等投入到混合器中，并经规定时间混合的方式制造，在像这样制造的混凝土中，根据不同的目的，添加了各种混合剂，比如减水剂可在确保流动性的同时，减少混合水；分离减少剂可减少泌水的量，在打算控制混凝土的凝结硬化的时间的场合，添加延迟凝结硬化的缓凝剂和促进硬化的促进剂，混凝土必须是在制造后，在规定时间内浇筑，但是如果能调整凝结和硬化时间，则在时间上的制约变少，混凝土的制造、处置的自由度变大。

而混凝土的高脆性是其难以避免的缺点，若混凝土脆性太大，在其凝固后，收到动载荷易开裂、粉碎等情况，对建筑的整体强度起到较大的威胁，本发明，旨在解决的问题就是如何能在保证混凝土强度的同时，改善其高脆性的缺点，使其能更好的应用于建筑工程中。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高韧性耐磨混凝土及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高韧性耐磨混凝土，包括胶凝材料、骨料、外加剂和微钢纤维，所述胶凝材料、骨料、外加剂和微钢纤维的重量比例如下：450-850、1410-1810、1620-2020、20-60。

优选地：包括胶凝材料、骨料、外加剂和微钢纤维，所述胶凝材料、骨料、外加剂和微钢纤维的重量比例如下：550-750、1515-1710、1720-1920、30-50。

优选地：包括胶凝材料、骨料、外加剂和微钢纤维，所述胶凝材料、骨料、外加剂和微钢纤维的重量比例如下：650、1610、1820、40。

优选地：所述胶凝材料包括水泥、粉煤灰、硅灰，其质量比为400-600：50-150：30-70。

优选地：所述外加剂包括缓凝剂、减水剂和水剂，其质量比为600-800：850-1050。

优选地：所述骨料包括粗骨料、机制砂和细砂，其质量比为900-1200：220-420：140-340。

优选地：所述微钢纤维，其尺寸为：长度6mm，直径0.16mm，弹性模量190-210gpa，极限抗拉强度2000mpa，表面属性为平直、镀铜。

优选地：所述微钢纤维，其尺寸为：长度13mm，直径0.16mm，弹性模量190-210gpa，极限抗拉强度2000mpa，表面属性为平直、镀铜。

优选地：所述微钢纤维，其尺寸为：长度13mm，直径0.20mm，弹性模量190-210gpa，极限抗拉强度2000mpa，表面属性为平直、镀铜。

一种高韧性耐磨混凝土的制备方法，具体步骤如下：

s1：将骨料和胶凝材料混合，在800-1000r/min的转速下搅拌1-2min；

s2：随后加入90％的水，在将缓凝剂加入，在600-800r/min的转速下，继续搅拌1-2min；

s3：加入减水剂和剩余的水，在500-600r/min的条件下，继续搅拌3-5min；

s4：随后加入微钢纤维，持续搅拌5min后，出料即可。

本发明的有益效果为：

1.本发明通过在混凝土基料内加入了微钢纤维，并对微钢纤维的掺入尺寸进行控制，可在保证混凝土强度的同时，综合对施工便捷考虑的基础上，大大提高了混凝土的韧性，改善其高脆性缺点。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

实施例1：

一种高韧性耐磨混凝土，包括胶凝材料、骨料和外加剂，所述胶凝材料、骨料和外加剂的重量比例如下：450-850、1410-1810、1620-2020。

所述胶凝材料包括水泥、粉煤灰、硅灰，其质量比为400-600：50-150：30-70。

所述骨料包括粗骨料、机制砂和细砂，其质量比为900-1200：220-420：140-340。

所述外加剂包括缓凝剂、减水剂和水剂，其质量比为600-800：850-1050。

一种高韧性耐磨混凝土的制备方法，具体步骤如下：

s1：将骨料和胶凝材料混合，在800-1000r/min的转速下搅拌1-2min；

s2：随后加入90％的水，在将缓凝剂加入，在600-800r/min的转速下，继续搅拌1-2min；

s3：加入减水剂和剩余的水，在500-600r/min的条件下，继续搅拌3-5min；

s4：出料即可。

实施例2：

一种高韧性耐磨混凝土，包括胶凝材料、骨料、外加剂和微钢纤维，所述胶凝材料、骨料、外加剂和微钢纤维的重量比例如下：450-850、1410-1810、1620-2020、20-60。

所述胶凝材料包括水泥、粉煤灰、硅灰，其质量比为400-600：50-150：30-70。

所述骨料包括粗骨料、机制砂和细砂，其质量比为900-1200：220-420：140-340。

所述外加剂包括缓凝剂、减水剂和水剂，其质量比为600-800：850-1050。

所述微钢纤维，其尺寸为：长度6mm，直径0.16mm，弹性模量190-210gpa，极限抗拉强度2000mpa，表面属性为平直、镀铜。

一种高韧性耐磨混凝土的制备方法，具体步骤如下：

s1：将骨料和胶凝材料混合，在800-1000r/min的转速下搅拌1-2min；

s2：随后加入90％的水，在将缓凝剂加入，在600-800r/min的转速下，继续搅拌1-2min；

s3：加入减水剂和剩余的水，在500-600r/min的条件下，继续搅拌3-5min；

s4：随后加入微钢纤维，持续搅拌5min后，出料即可。

实施例3：

一种高韧性耐磨混凝土，包括胶凝材料、骨料、外加剂和微钢纤维，所述胶凝材料、骨料、外加剂和微钢纤维的重量比例如下：550-750、1515-1710、1720-1920、30-50。

所述胶凝材料包括水泥、粉煤灰、硅灰，其质量比为400-600：50-150：30-70。

所述骨料包括粗骨料、机制砂和细砂，其质量比为900-1200：220-420：140-340。

所述外加剂包括缓凝剂、减水剂和水剂，其质量比为600-800：850-1050。

所述微钢纤维，其尺寸为：长度6mm，直径0.16mm，弹性模量190-210gpa，极限抗拉强度2000mpa，表面属性为平直、镀铜。

一种高韧性耐磨混凝土的制备方法，具体步骤如下：

s1：将骨料和胶凝材料混合，在800-1000r/min的转速下搅拌1-2min；

s2：随后加入90％的水，在将缓凝剂加入，在600-800r/min的转速下，继续搅拌1-2min；

s3：加入减水剂和剩余的水，在500-600r/min的条件下，继续搅拌3-5min；

s4：随后加入微钢纤维，持续搅拌5min后，出料即可。

实施例4：

一种高韧性耐磨混凝土，包括胶凝材料、骨料、外加剂和微钢纤维，所述胶凝材料、骨料、外加剂和微钢纤维的重量比例如下：650、1610、1820、40。

所述胶凝材料包括水泥、粉煤灰、硅灰，其质量比为400-600：50-150：30-70。

所述骨料包括粗骨料、机制砂和细砂，其质量比为900-1200：220-420：140-340。

所述外加剂包括缓凝剂、减水剂和水剂，其质量比为600-800：850-1050。

所述微钢纤维，其尺寸为：长度6mm，直径0.16mm，弹性模量190-210gpa，极限抗拉强度2000mpa，表面属性为平直、镀铜。

一种高韧性耐磨混凝土的制备方法，具体步骤如下：

s1：将骨料和胶凝材料混合，在800-1000r/min的转速下搅拌1-2min；

s2：随后加入90％的水，在将缓凝剂加入，在600-800r/min的转速下，继续搅拌1-2min；

s3：加入减水剂和剩余的水，在500-600r/min的条件下，继续搅拌3-5min；

s4：随后加入微钢纤维，持续搅拌5min后，出料即可。

实施例5：

一种高韧性耐磨混凝土，包括胶凝材料、骨料、外加剂和微钢纤维，所述胶凝材料、骨料、外加剂和微钢纤维的重量比例如下：650、1610、1820、40。

所述胶凝材料包括水泥、粉煤灰、硅灰，其质量比为400-600：50-150：30-70。

所述骨料包括粗骨料、机制砂和细砂，其质量比为900-1200：220-420：140-340。

所述外加剂包括缓凝剂、减水剂和水剂，其质量比为600-800：850-1050。

所述微钢纤维，其尺寸为：长度13mm，直径0.16mm，弹性模量190-210gpa，极限抗拉强度2000mpa，表面属性为平直、镀铜。

一种高韧性耐磨混凝土的制备方法，具体步骤如下：

s1：将骨料和胶凝材料混合，在800-1000r/min的转速下搅拌1-2min；

s2：随后加入90％的水，在将缓凝剂加入，在600-800r/min的转速下，继续搅拌1-2min；

s3：加入减水剂和剩余的水，在500-600r/min的条件下，继续搅拌3-5min；

s4：随后加入微钢纤维，持续搅拌5min后，出料即可。

实施例6：

一种高韧性耐磨混凝土，包括胶凝材料、骨料、外加剂和微钢纤维，所述胶凝材料、骨料、外加剂和微钢纤维的重量比例如下：650、1610、1820、40。

所述胶凝材料包括水泥、粉煤灰、硅灰，其质量比为400-600：50-150：30-70。

所述骨料包括粗骨料、机制砂和细砂，其质量比为900-1200：220-420：140-340。

所述外加剂包括缓凝剂、减水剂和水剂，其质量比为600-800：850-1050。

所述微钢纤维，其尺寸为：长度13mm，直径0.20mm，弹性模量190-210gpa，极限抗拉强度2000mpa，表面属性为平直、镀铜。

一种高韧性耐磨混凝土的制备方法，具体步骤如下：

s1：将骨料和胶凝材料混合，在800-1000r/min的转速下搅拌1-2min；

s2：随后加入90％的水，在将缓凝剂加入，在600-800r/min的转速下，继续搅拌1-2min；

s3：加入减水剂和剩余的水，在500-600r/min的条件下，继续搅拌3-5min；

s4：随后加入微钢纤维，持续搅拌5min后，出料即可。

对上述实施例中制备的混凝土取样件进行坍落度和扩展度实验，具体数据如下述表格：

由上表可知，在混凝土制备的常用材料中，加入一定量的微钢纤维，可在保证其坍落度的情况下，略微降低其扩展度。

根据上表可知，当限位长度为13mm时，混凝土的流动性降低非常明显，特别是长度13mm，直径为0.16mm时，纤维团聚成球，使得混凝土震动密实异常困难。

对混凝土的施工过程研究的基础上，本发明上述实施例的韧性进行实验，具体数据如下述表格：

综上结论：三种尺寸的微钢纤维的分别掺入都影响到混凝土的流动性和韧性，相对而言，较短的微钢纤维混凝土的流动性好于较长微钢纤维混凝土，而相对于韧性指数和抗折强度时，则较长纤维混凝土要略微优于较短微钢纤维混凝土，在实际掺入时，根据所需的混凝土韧性和流动性来选择掺入微钢纤维的尺寸。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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