專利名稱：外裹微細纖維聚合物砂漿薄層的石子骨料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改性石子骨料，有利于改善石子骨料和水泥石界面的粘結(jié)性能，可提高混凝土制品的抗壓強度，改善混凝土制品的使用性能。
背景技術(shù)：
混凝土摻入高效減水劑、粉煤灰、硅粉、沸石、鋼纖維、聚丙烯纖維后，能有效的提 高混凝土的強度和其他使用性能。但是，混凝土微觀分析研究得知，減水劑、活性粉末和纖 維的摻入僅能有效提高混凝土中水泥石的密實度和力學(xué)強度，對石子骨料和水泥石界面的 過渡區(qū)的粘結(jié)力改善效果不明顯，存在著石子骨料和水泥石界面薄弱的區(qū)域。混凝土強度由骨料強度、水泥石強度以及水泥石和骨料表面間的粘結(jié)強度決定， 一般來說，骨料強度是足夠的。混凝土結(jié)構(gòu)中最主要、最薄弱的環(huán)節(jié)是各相材料間界面的粘 結(jié)力，其中水泥石與石子界面的粘結(jié)力對混凝土強度起著決定性作用。以亞微觀層次而論， 混凝土是由三相復(fù)合而成的材料，即骨料、水泥石與界面過渡層。粗骨料與硬化水泥漿體界 面存在過渡區(qū)，過渡區(qū)圍繞粗骨料四周存在薄層，厚約10 50 μ m，界面過渡區(qū)比混凝土的 水泥石和石子骨料要弱，界面區(qū)對混凝土力學(xué)行為的影響很大。界面區(qū)中主要存在有水化 硅酸鈣、Ca(OH)2、鈣礬石和未水化反應(yīng)的熟料顆粒及孔洞、裂縫。界面區(qū)中存在較多的強度 較弱Ca(OH)2晶體，界面區(qū)的孔洞數(shù)量比水泥石區(qū)域為多，這些特點決定了界面過渡區(qū)強度 低，輕易引發(fā)裂縫，對界面粘結(jié)將產(chǎn)生不利影響。在土木工程領(lǐng)域中，凈漿裹石法混凝土攪拌工藝和高強度再生骨料配置的混凝土 試驗等研究成果表明對水泥石和石子骨料的界面預(yù)先改良處理，可有效地提高水泥石和 石子骨料界面的粘結(jié)強度及界面親和性。目前，聚合物砂漿和聚丙烯纖維已得到了廣泛的 應(yīng)用，取得了良好的工程效果。若用聚合物砂漿界面劑和微細合成纖維對石子骨料表面進 行改良處理，可改善石子骨料與水泥石的粘結(jié)強度及界面親和性。石子洗凈烘干后，在石子 骨料表面包裹一層薄薄的乳液膠粘劑，噴射高強度的微細合成纖維到石子骨料膠粘面上， 進行預(yù)攪拌，然后再次噴射聚合物水泥砂漿界面劑，充分拌和均勻，采用蒸壓養(yǎng)護，得到具 有裹漿薄層和膠粘微細纖維毛層的表面毛糙改良石子骨料，即本發(fā)明的一種外裹微細纖維 聚合物砂漿薄層的石子骨料。運用改良后的石子骨料進行混凝土構(gòu)件澆筑，當(dāng)混凝土結(jié)硬 后，水泥石和石子骨料界面具有很好的粘結(jié)能力，其混凝土制品具有抗壓強度高、抗變形能 力強、耐久性好、抑制堿骨料反應(yīng)效果好等優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種外裹微細纖維聚合物砂漿薄層的石子骨料及其制備方法，利用本 發(fā)明可以改善混凝土制品中水泥石與石子骨料界面的親和性、粘結(jié)強度。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案本發(fā)明所述的一種外裹微細纖維聚合物砂漿薄層的石子骨料，包括石子骨料內(nèi) 核，在石子骨料內(nèi)核的外表面上包裹有膠粘劑內(nèi)裹層，在膠粘劑內(nèi)裹層的外表面上包裹有聚合物水泥砂漿外裹層，在所述膠粘劑內(nèi)裹層上連接有膠粘微細纖維毛層且所述膠粘微細 纖維毛層上的纖維延伸至聚合物水泥砂漿外裹層的外部。本發(fā)明所述的一種外裹微細纖維聚合物砂漿薄層的石子骨料的制備方法， 步驟1將石子骨料內(nèi)核洗凈烘干，在石子骨料內(nèi)核表面噴灑有機膠粘劑或?qū)⑾?凈烘干的石子骨料內(nèi)核浸漬在有機膠粘劑中，從而在石子骨料內(nèi)核表面形成一層厚度為 20 μ m ~ 30 μ m的膠粘劑內(nèi)裹層，步驟2 —邊攪拌帶有膠粘劑的石子骨料，一邊噴射微細纖維，拌和均勻，從而形成 石子骨料膠粘微細纖維毛層，步驟3聚合物水泥砂漿外裹層選用有機與無機相結(jié)合的聚合物水泥凈漿作為外 裹層材料，采用噴涂或涂刷方法，將聚合物水泥凈漿覆蓋于表面有膠粘劑內(nèi)裹層的石子骨 料內(nèi)核上，步驟4將由步驟3得到的石子骨料放入蒸氣養(yǎng)護池內(nèi)，靜停lh，在Ih內(nèi)升溫至 90°C 100°C，保持90°C 100°C，養(yǎng)護4h 8h，在Ih內(nèi)降溫至常溫，使石子表層界面劑的 水泥砂漿強度達到40MPa以上，即可得到外裹微細纖維聚合物砂漿薄層的石子骨料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下技術(shù)效果本發(fā)明的主要目的在于改善混凝土制品中水泥石與石子骨料界面的親和性、粘結(jié) 強度。產(chǎn)品由石子骨料內(nèi)核、膠粘劑內(nèi)裹層、聚合物水泥砂漿外裹層和膠粘微細纖維毛層構(gòu) 成。該改性石子骨料的制造方法包括如下工藝步驟將石子骨料洗凈烘干，石子骨料基層面 裹膠粘劑，噴射微細纖維絲，聚合物水泥砂漿外裹，蒸壓養(yǎng)護，改性石子骨料儲存，混凝土制 備。本發(fā)明的改性石子骨料具有毛糙的物理表面，其表面層材料組成成分與水泥石成分相 近，改性石子骨料與水泥石具有很好的親和性，與水泥石的粘結(jié)力較高。用改性石子骨料所 配制的混凝土制品具有抗壓強度高、抗變形能力強、耐久性好、抑制堿骨料反應(yīng)效果好、材 料易得性、常溫施工簡單性、價格低廉等優(yōu)點。改性石子骨料可作為配制特高強混凝土的粗 骨料，石子骨料外裹纖維聚合物砂漿薄層的改良加工工藝對于卵石骨料具有更顯著的改良 效果。為了減少混凝土中的空隙和微細裂縫數(shù)量，為了提高混凝土強度和改善混凝土的 使用性能，提出了許多改善混凝土性能的有效措施，主要措施是為了降低空隙率、提高強 度，采用極低的水灰比(<0.2)；為了提高混凝土的和易性，摻入高效減水劑；為了加強混 凝土的水化及火山灰反應(yīng)，采用了活性很高的微硅粉、沸石、粉煤灰和磨細礦粉；為了提高 混凝土的延性，摻入了細的鋼纖維和其他合成纖維，并采用高溫高壓養(yǎng)護工藝。上述措施有 效的提高了混凝土的密實度、抗壓抗拉強度、和易性和耐久性。但是，其材料成本大增、制作 困難、工藝條件苛刻、難以大面積推廣應(yīng)用?；炷翉姸扔晒橇蠌姸?、水泥石強度以及水泥石和骨料表面間的粘結(jié)強度決定， 一般來說，骨料強度是足夠的?；炷两Y(jié)構(gòu)中最主要、最薄弱的環(huán)節(jié)是各相材料間界面的 粘結(jié)力，其中水泥石與石子界面的粘結(jié)力對混凝土強度起著決定性作用。凈漿裹石法混凝 土攪拌工藝研究表明，凈漿石工藝能夠提高混凝土整體強度，提高材料顆粒的均勻散度，增 強水泥石與石子界面的機械咬合作用，阻止部分游離水向石子與水泥漿界面集中，增強水 泥石與石子間的界面強度。再生骨料混凝土有關(guān)研究表明高強度再生骨料配置的混凝土 其強度偏高，其原因主要在于它較好的粘結(jié)界面和較高的界面粘結(jié)強度，再生骨料由于物理表面的凹凸不平容易與水泥石之間形成較大的物理粘結(jié)強度，再生骨料的較高表面活性 易于同水泥漿反應(yīng)形成較高的化學(xué)粘結(jié)強度，再生骨料與新混凝土水泥石有相近的彈性模 量，因而混凝土在受力時，在界面處將產(chǎn)生較小的應(yīng)力差，在粘結(jié)界面受力產(chǎn)生微裂縫的趨 勢減少，這種試驗現(xiàn)象稱作高強度再生骨料對混凝土的界面增強效應(yīng)。因此，石子骨料表面 采用膠粘界面劑進行特種毛糙處理，使其與水泥石的粘結(jié)強度提高，從而可提高混凝土的 強度，改善混凝土的使用性能。針對混凝土石子骨料界面粘結(jié)強度較薄弱的問題，應(yīng)采取有效措施加強水泥石和石子骨料界面的粘結(jié)能力，以便改善混凝土制品的力學(xué)性能、變形性能和耐久性能。本發(fā)明 提出了一種外裹微細纖維聚合物砂漿薄層的石子骨料，主要目的在于改善混凝土制品中水 泥石與石子骨料界面的親和性、粘結(jié)強度。產(chǎn)品由石子骨料內(nèi)核、膠粘劑內(nèi)裹層、聚合物水 泥砂漿外裹層和膠粘微細纖維毛層構(gòu)成。裹漿膠粘纖維薄層目的就是使得石子骨料進行改 良處理，讓石子骨料穿上“外衣”和長出“毛發(fā)”，以便改良石子骨料與水泥石有更好的粘結(jié) 強度及界面親和性。本發(fā)明將膠粘界面劑和工程纖維對石子骨料表面進行改良處理，可改善石子骨料 與水泥石的粘結(jié)強度及界面親和性。膠粘劑包裹洗凈烘干的石子骨料，石子骨料表明可形 成一個膠粘牢固的基層面，以便微細纖維絲與石子骨料表面粘結(jié)在一起錨固生根，膠粘劑 內(nèi)裹層與聚合物水泥砂漿外裹層應(yīng)具有相溶性，以便石子骨料外裹的膠粘劑基層面和界面 劑外層可有效的形成整體。微細纖維毛層的作用是增加石子骨料與水泥石的拉結(jié)作用和 粘結(jié)強度，從而提高混凝土的強度，并改善混凝土的變形性能。聚合物水泥砂漿外裹層的材 料組成成分與水泥石相近，以便保證水泥石和改良石子骨料之間的親和性、粘結(jié)強度。聚 合物水泥砂漿外裹層由有機膠粘劑、水泥、活性粉末、減水劑等材料組成，有機膠粘劑的成 分可與膠粘劑內(nèi)裹層有較好的親和性、粘結(jié)強度；水泥成分與界面水分水化反應(yīng)生成膠凝 材料，進一步握裹微細纖維；活性粉末中包含微硅粉、沸石粉、磨細礦渣和粉煤灰，可與界面 的Ca(OH)2晶體產(chǎn)生火山灰反應(yīng)，生成膠凝材料；高效減水劑的摻加可降低砂漿界面劑中的 含水量，以便減少界面的微細孔洞和微細裂縫。該改性石子骨料的制造方法包括如下工藝 步驟將石子骨料洗凈烘干，石子基層面裹膠，噴射細纖維絲，聚合物水泥砂漿外裹，蒸壓養(yǎng) 護，改性骨料儲存，混凝土制備。本發(fā)明的改性石子骨料成品為干料商品。本發(fā)明的改性石子骨料具有毛糙的物理表面，其表面層材料組成成分與水泥石成 分相近，改性石子骨料與水泥石具有很好的親和性，與水泥石的粘結(jié)力較高。用改性石子骨 料所配制的混凝土制品具有抗壓強度高、抗變形能力強、耐久性好、抑制堿骨料反應(yīng)效果好 等優(yōu)點。本發(fā)明的一種外裹微細纖維聚合物砂漿薄層的石子骨料，使得石子骨料界面進行 改良處理，讓石子骨料穿上“外衣”和長出“毛發(fā)”，以便改良石子骨料與水泥石有更好的粘 結(jié)強度及界面親和性，可作為配制C80以上特高強混凝土的改良石子骨料。產(chǎn)品由石子骨 料內(nèi)核、膠粘劑內(nèi)裹層、聚合物水泥砂漿外裹層和膠粘微細纖維毛層構(gòu)成。運用改良后的新 型石子骨料進行混凝土構(gòu)件澆筑，當(dāng)混凝土結(jié)硬后，水泥石和石子骨料界面具有很好的粘 結(jié)能力，其混凝土制品具有抗壓強度高、抗變形能力強、耐久性好、抑制堿骨料反應(yīng)效果好、 材料易得性、常溫施工簡單性、價格低廉等優(yōu)點。膠粘劑內(nèi)裹層與石子骨料膠粘牢固，微細纖維絲錨固生根在膠粘劑內(nèi)裹層上，聚合物水泥砂漿外裹層與膠粘劑內(nèi)裹層相溶可有效的形成整體。改良石子骨料具有毛糙的物 理表面，聚合物水泥砂漿外裹層中含有的無機成分與水泥石成分相近，可保證水泥石和改 良石子骨料的界面親和性、粘結(jié)強度。聚合物水泥砂漿外裹層中的活性粉末包含微硅粉、沸 石粉、磨細礦渣和粉煤灰等活性材料，可與水泥石界面處的Ca(OH)2晶體產(chǎn)生火山灰反應(yīng)， 生成膠凝材料，對混凝土中最薄弱的水泥石和石子骨料界面進行了改良處理。因此，改性石 子骨料可提高水泥石與石子骨料界面處的粘結(jié)能力，增強混凝土制品的抗壓強度、抗變形 能力和耐久性。膠粘劑內(nèi)裹層包裹了石子骨料，阻止了水化物中堿離子與石子骨料的堿骨 料反應(yīng)。本發(fā)明的外裹微細纖維聚合物砂漿薄層石子骨料，尤其適合配制特高強混凝土。 與UHPC特高強混凝土相比(采用石英砂代替石子骨料、加大水泥用量、摻入鋼纖維和蒸壓 養(yǎng)護)，具有材料易得性、常溫施工簡單性、價格低廉等優(yōu)點。石子骨料外裹纖維聚合物砂漿 薄層的改良加工工藝對于卵石骨料具有更顯著的改良效果。


圖1是裹漿膠粘纖維的石子骨料示意圖；圖中有石子骨料內(nèi)核1 ；膠粘劑內(nèi)裹層2 ；聚合物水泥砂漿外裹層3 ；膠粘微細纖 維毛層4。
具體實施例方式實施例1一種外裹微細纖維聚合物砂漿薄層的石子骨料，包括石子骨料內(nèi)核1，在石子骨 料內(nèi)核1的外表面上包裹有膠粘劑內(nèi)裹層2，在膠粘劑內(nèi)裹層2的外表面上包裹有聚合物水 泥砂漿外裹層3，在所述膠粘劑內(nèi)裹層2上連接有膠粘微細纖維毛層4且所述膠粘微細纖維 毛層4上的纖維延伸至聚合物水泥砂漿外裹層3的外部。實施例2—種外裹微細纖維聚合物砂漿薄層的石子骨料的制備方法，步驟1將石子骨料內(nèi)核1洗凈烘干，在石子骨料內(nèi)核1表面噴灑有機膠粘劑或?qū)?洗凈烘干的石子骨料內(nèi)核1浸漬在有機膠粘劑中，從而在石子骨料內(nèi)核1表面形成一層厚 度為20 μ m 30 μ m的膠粘劑內(nèi)裹層2，步驟2 —邊攪拌帶有膠粘劑的石子骨料，一邊噴射微細纖維，拌和均勻，從而形成 石子骨料膠粘微細纖維毛層4，步驟3聚合物水泥砂漿外裹層3選用有機與無機相結(jié)合的聚合物水泥凈漿作為外 裹層材料，采用噴涂或涂刷方法，將聚合物水泥凈漿覆蓋于表面有膠粘劑內(nèi)裹層2的石子 骨料內(nèi)核1上，步驟4將由步驟3得到的石子骨料放入蒸氣養(yǎng)護池內(nèi)，靜停lh，在Ih內(nèi)升溫至 90°C 100°C，保持90°C 100°C，養(yǎng)護4h 8h，在Ih內(nèi)降溫至常溫，經(jīng)過蒸汽養(yǎng)護后，石 子表層界面劑的水泥砂漿強度達到40MPa以上，即可得到外裹微細纖維聚合物砂漿薄層的 石子骨料。所述有機膠粘劑為聚醋酸乙烯酯乳膠或VAE醋酸乙烯_乙烯共聚乳液。所述微細纖維為玻璃纖維、鋼纖維、碳纖維、玄武巖纖維、聚丙烯腈纖維、聚乙烯醇纖維、聚酯纖維、聚酰胺纖維或聚丙烯纖維。所述聚合物界面劑其成分、配比(質(zhì)量比)為粉煤灰10_20%、硅粉5-10%、砂子30-40 %、水泥30-40 %、乳膠粉5. 0-7. 0 %、保水劑0. 1-0. 5 %、消泡劑 0. 05-0. 10%、聚羧酸高效減水劑0. 5-1. 0%，水/膠凝材料質(zhì)量比0. 15-0. 27。下面對本發(fā)明作出更為詳細地說明本發(fā)明的包裹纖維聚合物砂漿薄層的混凝土石子骨料應(yīng)專門預(yù)先制作，其制作工 藝流程為石子洗凈烘干——石子基層面裹膠——噴射微細纖維——聚合物水泥砂漿外 裹——蒸壓養(yǎng)護——成品儲存——改良石子應(yīng)用。在制作改良石子骨料作業(yè)中，必須注意 抓緊抓細各環(huán)節(jié)，嚴格掌控各道工序的膠凝時間，具體生產(chǎn)工藝要點如下(1)石子洗凈烘干混凝土宜選用質(zhì)地堅硬的碎石，顆粒直徑宜在5 20mm。石子骨料含泥量過大時， 會降低混凝土水泥石和石子骨料界面的粘結(jié)強度，引發(fā)骨料界面微細裂紋，從而會大幅降 低混凝土的抗壓、抗拉強度，降低混凝土的彈性模量，影響混凝土的耐久性和抗凍性，因而 石子骨料應(yīng)采用洗石機洗凈烘干。(2)石子基層面裹膠膠粘劑包裹洗凈烘干的石子骨料，石子骨料表明可形成一個膠粘牢固的基層面， 以便細纖維絲與石子骨料表面粘結(jié)在一起錨固生根，膠粘劑內(nèi)裹層與聚合物水泥砂漿外裹 層應(yīng)具有相溶性，以便石子骨料外裹的膠粘劑基層面和界面劑外層可有效地形成整體。建筑膠水主要有水性環(huán)氧乳液、聚乙烯醇縮甲醛膠水(107膠)、丙烯酰胺膠水、聚 醋酸乙烯酯乳液和VAE乳液。其中水性環(huán)氧乳液價格較貴，聚乙烯醇縮甲醛膠水(107膠)、 丙烯酰胺膠水雖具有價格低的優(yōu)點，但具有微毒性。VAE乳液是醋酸乙烯_乙烯共聚乳液的簡稱，是以醋酸乙烯和乙烯單體為基本原 料，與其它輔料通過乳液聚合方法共聚而成的高分子乳液。VAE乳液具有較好的耐酸堿性， VAE乳液具有良好的粘接性，VAE乳液可以把廉價的填料以很高的比例粘結(jié)起來并保持足 夠的粘結(jié)力，它對纖維、木材、紙張、塑料薄膜、鋁箔、水泥、陶瓷等制品有很好的粘合作用。 建議石子骨料基層膠粘劑采用VAE乳液，采用噴灑和浸漬VAE乳液的方法，使石子骨料表面 形成薄薄的一層膠粘劑內(nèi)裹層，薄層厚度宜為20 μ m 30 μ m。(3)噴射微細纖維微細纖維毛層的作用是增加石子骨料與水泥石的拉結(jié)作用和粘結(jié)強度，從而提高 混凝土的強度，并改善混凝土的變形性能。建筑工程上常用的纖維有玻璃纖維、鋼纖維、碳 纖維、玄武巖纖維、聚丙烯腈纖維、聚乙烯醇纖維、聚酯纖維、聚酰胺纖維和聚丙烯纖維，玻 璃纖維耐堿性差，鋼纖維易銹蝕、結(jié)團，碳纖維價格偏高。聚丙烯纖維，是以聚丙烯為原材料，通過特殊工藝制造而成的，聚丙烯工程纖維可 分為單絲和網(wǎng)狀兩種形式，是一種新型的混凝土增強纖維，經(jīng)特殊的表面處理技術(shù)，確保 了纖維在混凝土中具有極佳的分散性及與水泥機體的握裹力，被稱為混凝土的“次要加強 筋”。聚丙烯纖維具有原料豐富、價格低廉，具有耐酸、耐堿等優(yōu)點。聚丙烯纖維抗拉強度較 高(300 450MPa)，聚丙烯纖維當(dāng)量直徑小，一般為18-30 μ m。因此，改良石子骨料的纖維 毛層宜選用聚丙烯纖維。采用噴射聚丙烯纖維的方法，噴射高強度的微細合成纖維到石子骨料膠粘面上。一邊攪拌帶有膠粘劑基面的石子骨料，一邊噴射聚丙烯纖維，拌和均勻，從而形成石子骨料 膠粘纖維毛層。(4)聚合物水泥砂漿外裹聚合物水泥砂漿外裹層應(yīng)選用有機與無機相結(jié)合的聚合物水泥凈漿作為外裹層 材料，聚合物水泥砂漿外裹層與膠粘劑內(nèi)裹層應(yīng)具有很好的相溶性和粘結(jié)力，最好選用同 一種聚合物乳液。聚合物水泥砂漿外裹層中的無機成分應(yīng)與水泥石成分相近，以便保證水 泥石和改良石子骨料的界面親和性、粘結(jié)強度。
有機與無機相結(jié)合的聚合物水泥砂漿界面劑具有很高的粘結(jié)強度，聚合物水泥砂 漿界面劑粘結(jié)抗拉強度一般能達到2. 0 3. OMpa，可作為石子骨料外裹層。無機水泥砂漿 界面劑粘結(jié)強度較低，不宜用作石子骨料外裹層。聚合物水泥砂漿外裹層應(yīng)由有機膠粘劑、水泥、石英砂、活性粉末、減水劑、消泡 齊U、保水劑、穩(wěn)定劑、膨脹劑等材料組成，有機膠粘劑的成分應(yīng)與膠粘劑內(nèi)裹層選用同一品 種，以保證內(nèi)、外層有較好的親和性、粘結(jié)強度，有機膠粘劑主要有水性環(huán)氧乳液、聚乙烯醇 縮甲醛膠水(107膠)、丙烯酰胺膠水、聚醋酸乙烯酯乳液和VAE乳液等，VAE乳液是最適宜 用作聚合物水泥砂漿外裹層的有機膠粘劑，VAE乳液具有粘結(jié)強度高，無毒性等優(yōu)點；外裹 層水泥成分應(yīng)與水泥石的水泥成分相同，外裹層水泥的水化反應(yīng)生成膠凝材料，可進一步 握裹微細纖維，在水泥石與改良石子骨料界面處，外裹層中多余的未水化反應(yīng)的水泥熟料 可與水泥漿產(chǎn)生水化反應(yīng)，加強水泥骨料和水泥石的粘結(jié)力；外裹層的活性粉末包含微硅 粉、沸石粉、磨細礦渣和粉煤灰等活性材料，可與界面處的Ca(OH)2晶體產(chǎn)生火山灰反應(yīng)，生 成膠凝材料；高效減水劑的摻加可降低砂漿界面劑中的含水量，以便減少界面的微細孔洞 和微細裂縫，萘系高效減水劑可減少用水量15% 20%，聚羧酸高效減水劑可減少用水量 25% 30% ；消泡劑是為了消除有機聚合物膠粘劑所產(chǎn)生的氣泡；保水劑是為了防止有機 膠粘劑硬化太快，宜選用羥丙基甲基纖維素；穩(wěn)定劑是防止膠粘劑老化的材料；膨脹劑采 用硫鋁酸鹽膨脹劑，以防止聚合物砂漿外裹層收縮開裂。聚合物水泥砂漿外裹層的制作工藝可采用噴涂、涂刷和彈涂等方法，外裹層的涂 抹厚度宜為1.0 2. 0mm。加入具有凹凸不平表面的特制木球(表面環(huán)氧膠粘石英砂)，摻 入適量的水泥、石英砂、活性粉末所組成的混合干粉，采用拌和機將外裹聚合物水泥砂漿的 改良石子骨料攪拌均勻，使得改良石子骨料表面毛糙。(5)蒸壓養(yǎng)護、存儲蒸壓養(yǎng)護的作用是加速混凝土的強度的增長，防止收縮、溫差引起的混凝土內(nèi)部 裂縫。為了提高裹膠纖維改良石子骨料產(chǎn)品的生產(chǎn)速度，為了加快砂漿界面劑的凝固速度， 宜采用蒸壓養(yǎng)護措施，以提高設(shè)備周轉(zhuǎn)速率。膠粘纖維薄層的石子骨料放入蒸氣養(yǎng)護池(坑)內(nèi)，靜停Ih 2h，緩慢升溫至 90°C 100°C，養(yǎng)護4h 8h，使石子表層界面劑的水泥砂漿強度達到40MPa以上，即可成品 出料。將蒸壓養(yǎng)護后的改性石子骨料運至倉庫大棚，妥善保管，以便混凝土制作時使用。(6)改良石子應(yīng)用本發(fā)明的改良石子骨料一般宜作為高強混凝土的石子骨料，混凝土的制作工藝仍 然為常規(guī)工藝。用水泥、砂、改良石子骨料、高效減水劑或同時外加粉煤灰、F礦粉、礦渣、微 硅粉等混合料，采用較低的水灰比，按照合理的配合比，從而可獲得高強混凝土。
運用改良后的新型石子骨料進行混凝土澆筑，混凝土結(jié)硬后，水泥石和石子骨料界面具有很好的粘結(jié)能力，其混凝土制品具有抗壓強度高、抗變形能力強、耐久性好、抑制 堿骨料反應(yīng)效果好等優(yōu)點。所制備的高強混凝土具有材料易得性，常溫、常規(guī)工藝施工簡單 性，價格低廉等優(yōu)點。
權(quán)利要求
一種外裹微細纖維聚合物砂漿薄層的石子骨料，包括石子骨料內(nèi)核(1)，其特征在于，在石子骨料內(nèi)核(1)的外表面上包裹有膠粘劑內(nèi)裹層(2)，在膠粘劑內(nèi)裹層(2)的外表面上包裹有聚合物水泥砂漿外裹層(3)，在所述膠粘劑內(nèi)裹層(2)上連接有膠粘微細纖維毛層(4)且所述膠粘微細纖維毛層(4)上的纖維延伸至聚合物水泥砂漿外裹層(3)的外部。
2.—種權(quán)利要求1所述外裹微細纖維聚合物砂漿薄層的石子骨料的制備方法，其特征 在于，步驟1將石子骨料內(nèi)核(1)洗凈烘干，在石子骨料內(nèi)核(1)表面噴灑有機膠粘劑或?qū)?洗凈烘干的石子骨料內(nèi)核(1)浸漬在有機膠粘劑中，從而在石子骨料內(nèi)核(1)表面形成一 層厚度為20 μ m 30 μ m的膠粘劑內(nèi)裹層⑵，步驟2 —邊攪拌帶有膠粘劑的石子骨料，一邊噴射微細纖維，拌和均勻，從而形成石子 骨料膠粘微細纖維毛層(4)，步驟3聚合物水泥砂漿外裹層(3)選用有機與無機相結(jié)合的聚合物水泥凈漿作為外裹 層材料，采用噴涂或涂刷方法，將聚合物水泥凈漿覆蓋于表面有膠粘劑內(nèi)裹層(2)的石子 骨料內(nèi)核⑴上，步驟4將由步驟3得到的石子骨料放入蒸氣養(yǎng)護池內(nèi)，靜停lh，在Ih內(nèi)升溫至90°C 100°C，保持90°C 100°C，養(yǎng)護4h 8h，在Ih內(nèi)降溫至常溫，使石子表層界面劑的水泥砂 漿強度達到40MPa以上，即可得到外裹微細纖維聚合物砂漿薄層的石子骨料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，有機膠粘劑為聚醋酸乙烯酯乳膠或 VAE醋酸乙烯-乙烯共聚乳液。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，微細纖維為玻璃纖維、鋼纖維、碳纖 維、玄武巖纖維、聚丙烯腈纖維、聚乙烯醇纖維、聚酯纖維、聚酰胺纖維或聚丙烯纖維。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種外裹微細纖維聚合物砂漿薄層的石子骨料及其制備方法，石子骨料由石子骨料內(nèi)核、膠粘劑內(nèi)裹層、聚合物水泥砂漿外裹層和膠粘微細纖維毛層構(gòu)成。膠粘劑內(nèi)裹層與石子骨料膠粘牢固，微細纖維絲錨固生根在膠粘劑內(nèi)裹層上，聚合物水泥砂漿外裹層與膠粘劑內(nèi)裹層相溶可有效的形成整體。聚合物水泥砂漿外裹層中的活性粉末包含微硅粉、沸石粉、磨細礦渣和粉煤灰等活性材料，可與水泥石界面處的Ca(OH)2晶體產(chǎn)生火山灰反應(yīng)，生成膠凝材料，對混凝土中最薄弱的水泥石和石子骨料界面進行了改良處理。本發(fā)明的改性石子骨料與水泥石具有很好的親和性，與水泥石的粘結(jié)力較高。
文檔編號C04B16/06GK101863631SQ20101020421
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月21日
發(fā)明者周劍峰, 徐文平, 李亞楓, 楊江金, 蔣百堂, 鐘華, 陳新杰 申請人:東南大學(xué)