專利名稱：表面粗糙型鋼纖維的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種表面粗糙型鋼纖維的制備方法，更具體是涉及一種應(yīng)用于混凝土的表面粗糙型鋼纖維的制備方法。
背景技術(shù)：
鋼纖維摻入混凝土已被廣泛應(yīng)用，與未摻加鋼纖維的普通混凝土相比，抗裂、增韌的效果非常明顯。但隨著工程對(duì)建筑材料要求的日益提高，鋼纖維與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度低及自身易銹蝕的缺陷，局限了鋼纖維的使用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種表面粗糙型鋼纖維的制備方法，使其應(yīng)用于混凝土?xí)r能夠提高鋼纖維與混凝土基體的粘接強(qiáng)度及自身的耐銹蝕能力，提升鋼纖維混凝土的綜合性倉(cāng)泛?，F(xiàn)有技術(shù)中，應(yīng)用于混凝土的鋼纖維未經(jīng)過(guò)加工，表面為光滑型的，發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)在鋼纖維的表面增加粗糙度可以增加與混凝土基材的摩擦阻力，在混凝土承受荷載時(shí)，增大了的摩擦阻力能夠有效地抑制和減緩混凝土裂縫的形成與發(fā)展，從而提高混凝土的抗裂性能。本發(fā)明中，發(fā)明人采用在鋼纖維表面增加一個(gè)粗糙的鍍銅層來(lái)增加表面的粗糙度。現(xiàn)有技術(shù)中，盡管已有鍍銅鋼纖維的出現(xiàn)，但應(yīng)用不同，而且其目的均是為了得到表面較為光滑的鍍層，本發(fā)明得到的表面粗糙型鍍銅鋼纖維在那些領(lǐng)域并不被接受。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種表面粗糙型鋼纖維的制備方法，包括如下步驟(I)將直徑為0. 30 0. 90mm的鋼絲表面除油，并用水沖洗至鋼絲表面呈中性；(2)將鋼絲放入電鍍?cè)〔圻M(jìn)行鍍銅；(3)鍍銅完成后，清洗表面的殘留物，對(duì)鋼絲表面進(jìn)行干燥；(4)將粗糙度彡25 Um的鋼絲壓制成型、切斷，即得表面粗糙型鋼纖維。步驟⑵中電鍍電流控制在230 270A，電壓控制在1.5 2. 5V，在這個(gè)范圍內(nèi)電鍍效果最好。步驟(2)中電鍍液中的PH值為8. 5 9. 0，電鍍液中的硫酸銅濃度為200 ± IOg/ L，同時(shí)滿足這兩者要求，有利于銅在鋼絲表面的沉積。步驟(2)中電鍍時(shí)間控制為15 20s，本發(fā)明中電鍍時(shí)間控制為15 20s，在此
范圍內(nèi)，鍍銅層的粗糙度最佳。步驟⑵中電鍍溫度控制在40±2°C，在此溫度下，有利于電鍍的進(jìn)程。步驟(3)中，鋼絲表面的干燥可采用熱風(fēng)烘、吹的方式。步驟(4)中，可將粗糙度彡25 的鋼絲按所需形狀(如平直型、弓型、壓痕型、 波浪型、端勾型等)、長(zhǎng)度壓制成型、切斷。壓制成型所用的設(shè)備為鋼纖維領(lǐng)域常用的碾壓成型設(shè)備。鋼絲的表面粗糙度可通過(guò)與粗糙度為25 的表面粗糙度樣塊比較判斷是否> 25 u m。本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn)I、加工工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高。2、本發(fā)明的粗糙表面鍍層增大了與混凝土基材的摩擦阻力，在混凝土承受荷載時(shí)，增大了的摩擦阻力(即鋼纖維與混凝土的粘結(jié)力)能夠有效地抑制和減緩混凝土裂縫的形成與發(fā)展，從而提高混凝土的抗裂性能。試驗(yàn)證明，粗糙表面鋼纖維與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度約是光滑表面鋼纖維的110%。3、本發(fā)明的粗糙表面鍍層與混凝土有良好的粘結(jié)性能，因此纖維拔出的功耗增加，達(dá)到了增韌的目的。4、鍍銅層提高了鋼纖維的耐銹、蝕能力，降低和延緩了因鋼纖維銹蝕引起的混凝土綜合性能下降的程度。


圖I未摻加鋼纖維的混凝土的荷載-撓度曲線圖。圖2摻有表面平滑型鋼纖維的荷載-撓度曲線圖。圖3摻有表面粗糙型鋼纖維的荷載-撓度曲線圖。
具體實(shí)施例方式下面用實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明，但所述實(shí)施例僅用于本發(fā)明而不是限制本發(fā)明。實(shí)施例I將直徑為0. 60mm的鋼絲通過(guò)堿性溶液進(jìn)行表面除油，用水清洗至表面呈中性，將清洗后的鋼絲放入電鍍?cè)〔坼冦~，電鍍液的PH值為8. 5，電鍍液中硫酸銅濃度為200g/L，主鍍電流控制在230A，浴槽電壓控制在2V，電鍍的時(shí)間為18s，電鍍過(guò)程的溫度設(shè)置為38°C， 鍍銅完成后，用水清洗表面殘留物，采用熱風(fēng)吹干鋼絲的表面，然后與粗糙度為25 的表面粗糙度樣塊比較，測(cè)得鋼絲的表面粗糙度> 25 后將鋼絲壓制成型并切斷，得到長(zhǎng)度為30mm的弓型鋼纖維。實(shí)施例2將直徑為0. 90mm的鋼絲通過(guò)堿性溶液進(jìn)行表面除油，用水清洗至表面呈中性，將清洗后的鋼絲放入電鍍?cè)〔坼冦~，電鍍液的PH值為8. 8，電鍍液中硫酸銅濃度為210g/L， 主鍍電流控制在250A，浴槽電壓控制在I. 5V，電鍍的時(shí)間為20s，電鍍過(guò)程的溫度設(shè)置為 40°C，鍍銅完成后，用水清洗表面殘留物，采用熱風(fēng)吹干鋼絲的表面，然后與粗糙度為25 的表面粗糙度樣塊比較，測(cè)得鋼絲的表面粗糙度> 25um后將鋼絲壓制成型并切斷，得到長(zhǎng)度為60mm的弓型鋼纖維。實(shí)施例3將直徑為0. 30mm的鋼絲通過(guò)堿性溶液進(jìn)行表面除油，用水清洗至表面呈中性，將清洗后的鋼絲放入電鍍?cè)〔坼冦~，電鍍液的PH值為9. 0，電鍍液中硫酸銅濃度為190g/L， 主鍍電流控制在270A，浴槽電壓控制在2. 5V，電鍍的時(shí)間為15s，電鍍過(guò)程的溫度設(shè)置為 420C ;鍍銅完成后，用水清洗表面殘留物，采用熱風(fēng)吹干鋼絲的表面，然后與粗糙度為25的表面粗糙度樣塊比較，測(cè)得鋼絲的表面粗糙度> 25um后將鋼絲壓制成型并切斷，得到長(zhǎng)度為25mm的弓型鋼纖維。本發(fā)明的的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在混凝土 /砂漿的應(yīng)用上，故將上述實(shí)施例與表面平滑型鋼纖維摻入混凝土中，對(duì)比其力學(xué)性能的差異。I、配制鋼纖維混凝土，20L混凝土的試驗(yàn)配方見(jiàn)表I :表I
權(quán)利要求
1.一種表面粗糙型鋼纖維的制備方法，其特征在于，包括如下步驟(1)將直徑為0.30 0. 90mm的鋼絲表面除油，并用水沖洗至鋼絲表面呈中性；(2)將鋼絲放入電鍍?cè)〔圻M(jìn)行鍍銅；(3)鍍銅完成后，清洗表面的殘留物，對(duì)鋼絲表面進(jìn)行干燥；(4)將粗糙度>25 um的鋼絲壓制成型、切斷，即得表面粗糙型鋼纖維。
2.如權(quán)利要求I所述的表面粗糙型鋼纖維的制備方法，其特征在于，步驟(2)中電鍍電流為230 270A，電壓為I. 5 2. 5V。
3.如權(quán)利要求I所述的表面粗糙型鋼纖維的制備方法，其特征在于，步驟(2)中電鍍液的PH值為8. 5 9. 0，電鍍液中的硫酸銅濃度為200± 10g/L。
4.如權(quán)利要求I所述的表面粗糙型鋼纖維的制備方法，其特征在于，步驟(2)中電鍍時(shí)間為15 20s。
5.如權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的表面粗糙型鋼纖維的制備方法，其特征在于，步驟(2)中電鍍溫度為40±2°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種表面粗糙型鋼纖維的制備方法，包括如下步驟(1)將直徑為0.30～0.90mm的鋼絲表面除油，并用水沖洗至鋼絲表面呈中性；(2)將鋼絲放入電鍍?cè)〔圻M(jìn)行鍍銅；(3)鍍銅完成后，清洗表面的殘留物，對(duì)鋼絲表面進(jìn)行干燥；(4)將粗糙度≥25μm的鋼絲壓制成型、切斷，即得。本發(fā)明方法加工工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，制得的表面粗糙型鋼纖維應(yīng)用于混凝土?xí)r能夠提高與混凝土基體的粘接強(qiáng)度及自身的耐銹蝕能力，提升鋼纖維混凝土的綜合性能。
文檔編號(hào)C04B14/48GK102603221SQ20121008795
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月29日
發(fā)明者劉加平, 劉建忠, 呂進(jìn), 周華新, 崔鞏, 李長(zhǎng)風(fēng), 陽(yáng)知乾 申請(qǐng)人:南京道鷺建設(shè)材料廠, 江蘇博特新材料有限公司, 江蘇省建筑科學(xué)研究院有限公司, 江蘇蘇博特新材料股份有限公司