本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，涉及一種混凝土，具體涉及一種混雜纖維鋼筋混凝土。

背景技術(shù)：
混凝土是由膠凝材料水泥、砂子、石子和水，及摻和材料、外加劑等按一定的比例拌和而成。凝固后堅硬如石，受壓能力好，但受拉能力差，容易因受拉而斷裂。為了解決這個矛盾，充分發(fā)揮混凝土的受壓能力，常在混凝土受拉區(qū)域內(nèi)或相應部位加入一定數(shù)量的受力鋼筋，使兩種材料粘結(jié)成一個整體，共同承受外力。然而，混凝土中未添加鋼筋的部分依然是素混凝土，會因為混凝土的干縮、徐變以及外界的沖擊而造成開裂和磨損?；炷灵_裂會對受力鋼筋的保護降低，當鋼筋會暴露給外界空氣和水分時，從而導致鋼筋的腐蝕生銹。當鋼筋銹蝕時，銹跡擴展，使混凝土開裂并使鋼筋與混凝土之間的結(jié)合力喪失。此外，當外界水穿透混凝土表面進入內(nèi)部時，受凍凝結(jié)的水分體積膨脹，經(jīng)過反復的凍融循環(huán)作用，會使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生裂縫并且不斷加深，對混凝土造成永久性不可逆的損傷。為了提高工程的使用壽命，構(gòu)造鋼筋不得不被使用來抑制混凝土的收縮開裂和徐變，而受力鋼筋也需要進行防銹涂層處理，此外工程還需要定期的檢查和維護，對裂紋和缺陷進行修補，這就大大提高了工程成本。CN200910061846和CN201010260437使用鋼纖維來增強混凝土，有效的提高了混凝土的抗拉抗折強度、抗沖擊以及抗收縮開裂性能。然而添加鋼纖維大大提高了工程造價；還存在著拌和困難，影響混凝土材料整體均勻性的問題；路面因磨損而暴露的鋼纖維還存在著刺破輪胎、扎傷行人的風險；在沿海地區(qū)或者橋面工程中，鋼纖維還需要進行表面防銹處理；在特殊環(huán)境中，如機場跑道，鋼纖維還會干擾機場信號。CN200810021644公開了一種聚丙烯粗纖維，可以有效提高混凝土的抗拉、抗彎以及裂后性能，從而取代鋼纖維或者構(gòu)造鋼筋。然而，聚丙烯粗纖維具有憎水性，與混凝土的粘結(jié)力較低，因此大大降低了纖維的增強效果。為了提高纖維與混凝土的粘結(jié)力，纖維往往會進行異性處理或表面壓痕處理，但這種處理會嚴重降低纖維的強度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種混雜纖維鋼筋混凝土。為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種混雜纖維鋼筋混凝土，混凝土中搭配使用受力鋼筋和混雜纖維，所述混雜纖維由改性聚丙烯粗纖維和聚合物細纖維組成。進一步，所述改性聚丙烯粗纖維在混凝土中的含量為3kg/m3-20kg/m3，聚合物細纖維在混凝土中的含量比例為0kg/m3-15kg/m3。進一步，所述改性聚丙烯粗纖維在混凝土中的含量為5kg/m3-10kg/m3，聚合物細纖維在混凝土中的含量比例為0kg/m3-5kg/m3。進一步，所述改性聚丙烯粗纖維通過有機改性劑、硅烷偶聯(lián)劑、無機改性填料的一種或一種以上的混合物對聚丙烯顆粒進行化學表面改性后得到。有機改性劑為聚丙烯粗纖維提供親水基團，改善了聚丙烯粗纖維不親水的缺陷，從而提高了與混凝土的親和力。偶聯(lián)劑會使聚丙烯粗纖維表面出現(xiàn)硅氧基團Si-O，當混凝土發(fā)生水化反應硬化時，纖維上的硅氧基團也會參與反應，從而與混凝土發(fā)生化學交聯(lián)。無機改性填料會使聚丙烯粗纖維表面出現(xiàn)二氧化硅，當混凝土發(fā)生水化反應硬化時，纖維上的二氧化硅也會參與反應，從而進一步提高與混凝土發(fā)生化學交聯(lián)。改性后聚丙烯粗纖維與混凝土具有很好的親和力和粘結(jié)力，因而大幅度提高了纖維在混凝土中的增強效果。優(yōu)選的，所述的有機改性劑為馬來酸酐接枝聚丙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯、聚乙二醇中的一種或一種以上的混合物；所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑Si-69、KH570、KH550、KH151、硅膠抗粘連劑、正硅酸乙酯(TEOS)中的一種或一種以上的混合物；所述的無機改性填料為滑石粉、高嶺土、硅土、硅藻土、蒙脫土、水滑石中的一種或一種以上的混合物。進一步，所述改性聚丙烯粗纖維長度30-80mm，直徑0.4-1.5mm，拉伸強度400-700MPa，彈性模量5-14GPa。進一步，所述改性聚丙烯粗纖維長度40-65mm，直徑0.5-1.0mm，拉伸強度500-700MPa，彈性模量9-14GPa。進一步，所述聚合物細纖維是聚丙烯纖維、聚丙烯晴纖維、聚酯纖維、聚乙烯醇纖維、芳綸纖維、碳纖維中至少一種或它們的集束形網(wǎng)狀纖維。進一步，所述受力鋼筋選用Ⅰ級鋼筋、Ⅱ級鋼筋、Ⅲ級鋼筋或Ⅳ級鋼筋一種或一種以上搭配使用。受力鋼筋為Ⅰ級鋼筋、Ⅱ級鋼筋、Ⅲ級鋼筋或Ⅳ級鋼筋一種或一種以上搭配使用，在工程中主要用來提高混凝土的抗拉強度。進一步，所述一種混雜纖維鋼筋混凝土的制備方法：先將有機改性劑、硅烷偶聯(lián)劑和無機改性填料的一種或一種以上與聚丙烯顆粒按比例混合后，進行熔融拉伸，制備成改性聚丙烯粗纖維；然后先將改性聚丙烯粗纖維和聚合物細纖維加入混凝土中充分攪拌，直至均勻；最后將攪拌好的混雜纖維混凝土澆筑在受力鋼筋上，進行養(yǎng)護。本發(fā)明的有益效果在于：通過將直徑為微米級的聚合物細纖維和直徑為毫米級的改性聚丙烯粗纖維加入到鋼筋混凝土中，充分發(fā)揮兩種纖維和受力鋼筋在混凝土中的不同作用。受力鋼筋可以提高混凝土的抗拉強度，起到結(jié)構(gòu)支撐作用；聚合物細纖維限制混凝土的早期裂縫開展，改善混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；改性聚丙烯粗纖維發(fā)揮在后期限制混凝土裂縫的發(fā)生和開展，提高混凝土的裂后強度。聚合物細纖維直徑為微米級，對混凝土的強度提高沒有貢獻，卻可以有效的消除或減輕了早期混凝土中原生裂隙的發(fā)生和發(fā)展，鈍化了原生裂隙尖端的應力集中，使混凝土基體內(nèi)的應力場更加持續(xù)和均勻。聚合物細纖維橋接混凝土內(nèi)部分布的微裂縫，并抑制這些微裂縫發(fā)展成宏觀裂縫。聚合物細纖維的阻裂作用是從根本上對混凝土自身缺陷的改善，包括減少裂縫、提高混凝土的韌性、抗?jié)B能力、抗凍融能力、耐磨性和抗沖擊能力，從而延緩鋼筋銹蝕、減少混凝土結(jié)構(gòu)受到的化學侵蝕、提高混凝土的表面質(zhì)量等。隨著混凝土變形的增加，微裂縫不斷擴大成宏觀裂縫。改性聚丙烯粗纖維直徑為毫米級，可有效的減少和抑制混凝土的宏觀裂紋，提高混凝土路面的抗拉抗折強度、抗沖擊、抗收縮開裂以及裂后性能。在混凝土微裂縫的擴展過程中，聚合物細纖維對抑制裂縫擴展起主導作用。在混凝土宏觀裂縫的擴展過程中，改性聚丙烯粗纖維主要發(fā)揮抗裂作用。兩種纖維對混凝土的裂縫擴展的阻止作用不是孤立的，聚合物細纖維能提高混凝土的性能，同時這種性能的提高又能增強改性聚丙烯粗纖維作用的發(fā)揮，從而使混凝土具有一定的混雜效應，提高混凝土的強度和斷裂能。實驗表明，通過合適配合比的聚合物細纖維和改性聚丙烯粗纖維，能有效地發(fā)揮兩者之間的正混雜作用，產(chǎn)生“1+1＞2”的效果，大幅度提高了混凝土的抗裂、抗沖擊、耐磨、抗疲勞、抗收縮、抗腐蝕、耐凍融等性能，可以完全取代構(gòu)造鋼筋，有效的保護受力鋼筋，極大的提高了工程的質(zhì)量、耐久性和使用壽命。具體實施方式下面對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。一種混雜纖維鋼筋混凝土，是先將有機改性劑、硅烷偶聯(lián)劑和無機改性填料的一種或一種以上與聚丙烯顆粒按比例混合后，進行熔融拉伸，制備成改性聚丙烯粗纖維；然后將改性聚丙烯粗纖維和聚合物細纖維加入混凝土中充分攪拌，直至均勻；最后將攪拌好的混雜纖維混凝土澆筑在搭架焊接好的受力鋼筋上，養(yǎng)護28天。表1為混雜纖維鋼筋混凝土的試件信息，其中對照組1為素混凝土，對照組2為改性聚丙烯粗纖維增強的混凝土，對照組3為聚合物細纖維增強的混凝土；表2、3、4分別表征了這些混雜纖維鋼筋混凝土實施例試件的彎曲韌性、使用性能和耐久性能；表5為混凝土路面用鋼筋焊接網(wǎng)和混雜纖維的成本比較。表1混雜纖維鋼筋混凝土的試件信息表2混雜纖維鋼筋混凝土的彎曲韌性性能表3混雜纖維鋼筋混凝土的使用性能表4混雜纖維鋼筋混凝土的耐久性能表5150m2混凝土路面用鋼筋焊接網(wǎng)和混雜纖維的成本比較*鋼筋￥2500每噸、纖維成本￥10000每噸、纖維售價￥25000每噸、混凝土￥350每方、一個工人干一小時￥25從表2可以得出結(jié)論：和素鋼筋混凝土相比，混雜纖維鋼筋混凝土梁裂后剩余強度提高1-5倍，混凝土圓板彎曲韌性能量吸收提高1-4倍；從表3可以得出結(jié)論：混雜纖維鋼筋混凝土的抗沖擊性能提高了15-30倍，耐磨性能提高了25-40％，抗疲勞性能提高了3倍左右；從表4可以得出結(jié)論：混雜纖維鋼筋混凝土的抗早期收縮性能提高了10-35％，抗干縮性能提高了5-45％，抗?jié)B性能提高了15-100％，抗凍融性能提高了2-15％。鋼筋可以顯著提高混凝土的抗拉性能、裂后強度、彎曲韌性。試件1使用Ⅳ級鋼筋，性能提高最為顯著；試件2、4采用Ⅲ級鋼筋，性能提高弱于Ⅳ級鋼筋，但在工程中較為常見；試件3、6采用Ⅱ級鋼筋，性能提高劣于Ⅲ級鋼筋，在工程中也較為常見；試件5使用Ⅰ級鋼筋，性能提高較低。改性聚丙烯粗纖維也可以有效提高混凝土的抗拉性能、裂后強度、彎曲韌性，因此可根據(jù)實際的工程需求，減少受力鋼筋的用量或采用低等級的鋼筋，極大的降低了工程成本，減少了生產(chǎn)鋼筋所產(chǎn)生的碳排放。此外，改性聚丙烯粗纖維還提高了混凝土的抗沖擊和抗疲勞性能，可取代常用的構(gòu)造鋼筋，試件1、2，優(yōu)于試件3、4，更優(yōu)于試件5、6。聚合物細纖維在提高混凝土的耐磨、抗疲勞、抗收縮、抗?jié)B、抗凍融性能上表現(xiàn)明顯，在這些性能上，試件1優(yōu)于試件3、5，更優(yōu)于試件2、4、6。由對照組1、2、3可以看出，單獨使用改性聚丙烯粗纖維、聚合物細纖維或者受力鋼筋，僅能提高混凝土的某些性能，但無法綜合提高混凝土的整體性能，也無法發(fā)揮混雜纖維和鋼筋三者的協(xié)同增強效果，因此會導致混凝土的綜合性能較差。實際工程是將改性聚丙烯粗纖維和聚合物細纖維加入混凝土中充分攪拌，直至均勻，然后將攪拌好的混雜纖維混凝土澆筑在搭架焊接好的受力鋼筋上，進行養(yǎng)護。根據(jù)工程對混凝土性能的具體要求，可針對性的選擇不同的搭配。例如，針對橋墩工程，試件1的混雜纖維可有效提高混凝土的抗冰層、海水沖擊以及抗?jié)B性能，從而顯著提高對受力鋼筋的保護；試件1、2由于顯著提高混凝土抗拉、抗彎和裂后性能，因此適用于地下工程中的噴射混凝土；試件1、3、5由于抗沖擊和耐磨性能的顯著提高，則可適用于機場跑道、高速路面等。由于混雜纖維可以取代構(gòu)造構(gòu)造鋼筋或者鋼纖維，因而有效的降低了工程成本、施工時間和二氧化碳排放。在一些工程中，如混凝土路面，因為混雜纖維的添加，路面的抗疲勞、抗裂性能顯著提高，因此還可以減少路面的厚度。表5列舉了150m2混凝土路面用鋼筋焊接網(wǎng)和混雜纖維的成本比較。在同樣使用年限下(20年)，混雜纖維混凝土路面比鋼筋網(wǎng)混凝土路面成本降低了40％，施工時間降低了一半，二氧化碳排放降低了87％。對于可使用40年的高質(zhì)量的混雜纖維混凝土路面，對比常規(guī)20年使用壽命的鋼筋網(wǎng)混凝土路面，價格降低了15％，施工時間降低了一半，二氧化碳排放降低了77％。最后說明的是，以上優(yōu)選實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實施例已經(jīng)對本發(fā)明進行了詳細的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應當理解，可以在形式上和細節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。