專利名稱：具有均勻金屬纖維的混凝土的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種金屬纖維混凝土；具體而言，本發(fā)明關(guān)于一種具有 均勻金屬纖維的混凝土。
背景技術(shù)：
如圖la的習(xí)知技術(shù)所示，傳統(tǒng)金屬纖維混凝土由金屬纖維、水泥、 集料粒子以及凝硬反應(yīng)粒子混合并灌漿入模板而形成。金屬纖維在混凝 土中主要能提供下列性質(zhì):增加混凝土結(jié)構(gòu)的韌性、增加混凝土墻面承載 力、縮小斷面。
如圖lb的習(xí)知技術(shù)所示，灌漿過程中混凝土凝固時間耗時通常需要 一段時間，在加上金屬纖維的密度通常比混凝土大，因此金屬纖維會沉 在混凝土的底部，而如圖lb所示造成金屬纖維混凝土上述功能無法發(fā)揮 預(yù)期的效果，而使建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度減弱。
目前，金屬纖維混凝土在實(shí)務(wù)上為了要使其具有一定的抗應(yīng)力強(qiáng)度， 通常會逐步分層灌漿使金屬纖維分布盡量均勻，換言之， 一塊金屬纖維 混凝土必須分成幾次灌漿，每次灌漿必須等到凝固再繼續(xù)灌漿，然而這 樣非常耗費(fèi)時間及勞力成本，如此不經(jīng)濟(jì)的施工方式將造成整體建筑花 費(fèi)龐大的成本。
有鑒于此，本發(fā)明人為了改善并解決上述缺點(diǎn)，而深思研究并配合 學(xué)術(shù)理論的運(yùn)作，而提出一種設(shè)計合理且有效改善上述缺失的本發(fā)明。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種具有均勻金屬纖維的混凝土，藉由 本發(fā)明的設(shè)計使混凝土具有不只水泥、集料粒子以及凝硬反應(yīng)粒子，還 有均勻化金屬纖維及幫助金屬纖維改變密度的懸浮粒子。
4本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有均勻金屬纖維的混凝土，藉由 其分布均勻的金屬纖維使混凝土縮小斷面。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有均勻金屬纖維的混凝土，利用 密度小于1的附著物當(dāng)成懸浮粒子進(jìn)而使金屬纖維在混凝土中均勻分布。
本發(fā)明的一種具有均勻金屬纖維的混凝土，其包含下列成分:復(fù)數(shù)金 屬纖維、水、水泥、集料粒子、凝硬反應(yīng)粒子以及密度小于1的附著物， 其中密度小于1的附著物附著固定于復(fù)數(shù)金屬纖維上；然而并非所有金 屬纖維皆有附著上密度小于1的附著物，同時也并非所有金屬纖維皆附 著上相同數(shù)量的附著物，因此使每一金屬纖維具有不同的整體密度及浮 力進(jìn)而使金屬纖維在混凝土中均勻分布。換言之，依據(jù)附著不同大小及 數(shù)量的密度小于1附著物的金屬纖維使其于垂直方向上均勻分布，進(jìn)而 達(dá)成縮小金屬纖維混凝土斷面的功能并增加整體建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
本發(fā)明的金屬纖維混凝土中，密度小于1附著物的附著方式包含粘 著、涂覆、穿刺及鉤固密度小于1附著物于金屬纖維上，其中鉤固方式 包含將金屬纖維末端彎折進(jìn)而勾住附著物?；蚪逵刹煌潭ǚ绞娇墒菇?屬纖維有更多元的方式增加混凝土結(jié)構(gòu)的韌性。在本發(fā)明中，密度小于1 的附著物包含聚苯乙烯、聚乙烯、乙烯化合物、苯化合物、木屑、保麗 龍、上述物質(zhì)的混合物及化合物或能提供類似密度小于1性質(zhì)的物質(zhì)。 基于部分上述附著物容易刺穿的特性，因此金屬纖維可用穿剌的方式固 定附著物，其中金屬纖維穿刺至少一個密度小于1的附著物。詳言之， 金屬纖維穿剌附著物的數(shù)量及大小不一，進(jìn)而使其具有不同浮力而有均 勻分布的特性，是故，能增加混凝土墻面承載力。
本發(fā)明的金屬纖維混凝土中，金屬纖維的種類包含穿孔金屬纖維以 及空心金屬纖維，其中穿孔金屬纖維是指金屬纖維包含復(fù)數(shù)個穿孔，而 復(fù)數(shù)個穿孔能使金屬纖維整體變輕而使其與密度小于1的附著物附著時 所產(chǎn)生的排列組合的多樣性能使金屬纖維在混凝土均勻分布。此外，金 屬纖維上所固定的附著物的數(shù)量或大小皆有差異而使具有差異化附著物 的金屬纖維產(chǎn)生不同的密度及浮力而達(dá)成金屬纖維均勻分布的目的。如 上所述，金屬纖維包含空心金屬纖維，此空心金屬纖維亦可搭配密度小
5于1的附著物進(jìn)而達(dá)成使金屬纖維均勻分散于混凝土中，達(dá)成縮小建筑 斷面并增加建筑強(qiáng)度。
本發(fā)明的金屬纖維混凝土制造方法包含:附著密度小于1的附著物于 復(fù)數(shù)金屬纖維上，使金屬纖維分別具有不同的密度；混合水、水泥與具 有不同密度的金屬纖維；加入集料粒子；以及加入凝硬反應(yīng)粒子并混合 而成具有均勻金屬纖維的混凝土，進(jìn)而增加混凝土結(jié)構(gòu)的韌性、增加混 凝土墻面承載力、縮小斷面。
圖la為習(xí)知技術(shù)的示意圖
圖lb為習(xí)知技術(shù)的剖面圖
圖2為本發(fā)明的較佳實(shí)施例示意圖
圖3a為本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例剖面圖
圖3b為本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例示意圖
圖4為本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的示意剖面圖
圖5為本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的示意圖
圖6為本發(fā)明的較佳實(shí)施例的流程圖
主要組件符號說明
100均勻金屬纖維混凝土
200附著物
300金屬纖維
310金屬纖維末端
330空心金屬纖維
350空心中間實(shí)心金屬纖維
370空氣間隙
390穿孔
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的具有均勻金屬纖維混凝土 100提供一種利用密度小于1的 附著物200，而使金屬纖維300在混凝土 100中均勻分散的方法所制成的 金屬纖維混凝土，藉由附著物200與金屬纖維300固定進(jìn)而提升混凝土 結(jié)構(gòu)的韌性、增加混凝土墻面承載力、縮小斷面。本發(fā)明的一種具有金 屬纖維的混凝土100包含下列成分:復(fù)數(shù)金屬纖維300、水、水泥、集料 粒子以及凝硬反應(yīng)粒子，其中金屬纖維300上附著上密度小于1的附著 物200。由于密度小于1的附著物200能協(xié)助金屬纖維300均勻分布，因 此本發(fā)明并能提供整體建筑具有較佳的韌性以對抗外來的應(yīng)力，進(jìn)而維 持建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。更具體來說，本發(fā)明提供一種不需耗費(fèi)龐大時間及人 力成本的均勻金屬纖維混凝土 100的制造方法，使建筑強(qiáng)度維持一定水 準(zhǔn)但卻可以省下許多成本以便在趨向越來越競爭的建筑工程行業(yè)脫穎而 出。
如圖2所示的較佳實(shí)施例中，金屬纖維300較佳為鋼纖維；然而在 不同實(shí)施例中，金屬纖維300可為鋁、銅、鈦、鎳、錫、鉑、銀、鋅、 金、上述金屬的合金或上述金屬的化合物所構(gòu)成。如圖2所示的較佳實(shí) 施例中，密度小于1的附著物200為聚苯乙烯，然而在不同實(shí)施例中， 密度小于1的附著物200可為聚乙烯、乙烯化合物、苯化合物、木屑或 能提供類似功能可使金屬纖維300整體密度輕量化的附著物200。在圖2 所示的較佳實(shí)施例中，聚苯乙烯的形狀較佳為圓球狀；然而在不同實(shí)施 例中，聚苯乙烯的形狀可為立方體、柱體、圓柱體、四面體、十二面體、 多面體等各種形狀以根據(jù)金屬纖維混凝土 100不同設(shè)計強(qiáng)度與需求，使 用不同尺寸大小、不同形狀或不同數(shù)量的附著物200來使金屬纖維300 于混凝土 100中均勻分布，進(jìn)而增加混凝土結(jié)構(gòu)的韌性。
如圖2所示的較佳實(shí)施例中，金屬纖維末端310可彎折而本實(shí)施例 中較佳彎折成半圓形；然而在不同實(shí)施例中，金屬纖維末端310可彎折 成V型、S型、L型、J型、W型、Z型等形狀，上述形狀可依設(shè)計或整體 混凝土強(qiáng)度需要而加以調(diào)整或改變。如圖2的較佳實(shí)施例所示，聚苯乙 烯等密度小于1的附著物200附著方式包含粘著、涂覆、穿刺及鉤固，
7在此較佳實(shí)施例中是以穿剌方式固定聚苯乙烯等附著物200;同時聚苯乙
烯固定的位置可為金屬纖維末端310、金屬纖維的重心位置或介于末端及 重心之間的位置，這些位置可依據(jù)混凝土設(shè)計或強(qiáng)度而加以調(diào)整及改變。 值得注意的是并非所有金屬纖維300都附著上聚苯乙烯等附著物200，因 為本發(fā)明主要目的為使混凝土 100中金屬纖維300分布均勻，因此部分 金屬纖維300可根據(jù)工地施工需求而調(diào)整使其不附著任何密度小于1的 附著物200，通常此種金屬纖維300會分布在混凝土 100的底部進(jìn)而幫助 金屬纖維300分布均勻，因?yàn)榧偈谷康慕饘倮w維300都附著上聚苯乙 烯等附著物200，混凝土底部金屬纖維300的數(shù)量勢必很少而造成金屬纖 維混凝土 100中金屬纖維300并不均勻的現(xiàn)象發(fā)生。
在本發(fā)明的均勻金屬纖維混凝土 100的較佳實(shí)施例中，金屬纖維300 附著至少一個密度小于l的附著物200，換言之，除了上述不附著任何聚 苯乙烯等附著物200的金屬纖維300，其余金屬纖維300都附著至少一個 聚苯乙烯等附著物100。在圖2所示的較佳實(shí)施例中，金屬纖維300穿刺 兩個到一個聚苯乙烯球狀附著物200以及利用金屬纖維末端310彎曲部 位固定聚苯乙烯球狀附著物200;然而在不同實(shí)施例中，金屬纖維兩端末 端310彎曲部位可只于一端固定聚苯乙烯球狀附著物200，或至少一個聚 苯乙烯球狀附著物200穿刺固定于金屬纖維300，同時至少一個聚苯乙烯 球狀附著物200附著于金屬纖維末端310彎曲部位。如圖2所示的較佳 實(shí)施例中，部分金屬纖維300所穿刺附著物200的數(shù)量、大小或形狀相 異，而其余金屬纖維300所附著的聚苯乙烯附著物200的數(shù)量、大小或 形狀可為相同，期望達(dá)到最終使混凝土 100中的金屬纖維300呈現(xiàn)均勻 的現(xiàn)象。
如圖3a所示的實(shí)施例剖面圖中，金屬纖維300以包覆或粘著等方式 固定聚苯乙烯等圓柱狀附著物200，此時可依據(jù)設(shè)計或整體所需要的結(jié)構(gòu) 強(qiáng)度調(diào)整聚苯乙烯等圓柱狀附著物200的半徑，藉此能提供一種能輕易 調(diào)整金屬纖維300密度及浮力的方法以達(dá)成金屬纖維300均勻化的目的； 然而在不同實(shí)施例中，圍繞金屬纖維300的聚苯乙烯等附著物200可為 正方柱體、長方柱體、三角柱體、多邊形柱體等能提供類似功能的柱狀聚苯乙烯等附著物200，上述不同的形狀可因應(yīng)不同的設(shè)計或施工需求進(jìn) 行彈性調(diào)整。在圖3b的較佳實(shí)施例側(cè)面圖中，金屬纖維300可被聚苯乙 烯等附著物200完全包覆，其中聚苯乙烯等附著物200的徑向距離可依 據(jù)強(qiáng)度設(shè)計或加工需求進(jìn)行調(diào)整。在本實(shí)施例中，并非所有金屬纖維300 都被聚苯乙烯等附著物200完全包覆，也可暴露出來或是與聚苯乙烯等 附著物200附著，其中金屬纖維末端310也可呈現(xiàn)彎折的形狀以因應(yīng)不 同需求設(shè)計。
如圖4所示的較佳實(shí)施例中，金屬纖維300包含空心金屬纖維330、 及兩端空心中間實(shí)心的金屬纖維350，然而在不同實(shí)施例中，空心金屬纖 維330中間另可包含多段實(shí)心的空心中間實(shí)心金屬纖維350以因應(yīng)不同 需求及實(shí)務(wù)操作另做彈性調(diào)整。在本實(shí)施例中，聚苯乙烯等附著物200 附著的位置不只影響整體浮力重心位置，也對水泥灌漿是否進(jìn)入空心金 屬纖維330扮演重要的角色， 一般說來當(dāng)聚苯乙烯等附著物200定著于 金屬纖維末端310時，水泥灌漿可從另一端進(jìn)入；然而當(dāng)空心金屬纖維 330兩端接定著聚苯乙烯等附著物200時，或是空心中間實(shí)心的金屬纖維 350的一端定著聚苯乙烯等附著物200時，皆會產(chǎn)生具有空氣間隙370， 此空氣間隙370能提升金屬纖維300的浮力及減小密度，進(jìn)而能幫助金 屬纖維300在混凝土 100中均勻分布。
在圖5所示的較佳實(shí)施例中，金屬纖維300包含復(fù)數(shù)個穿孔390，其 中這些穿孔390主要有兩種功能:一則為使金屬纖維300輕量化，另一則 為使聚苯乙烯等附著物200能卡合于金屬纖維300的穿孔390上；然而 在不同實(shí)施例中，金屬纖維300的末端310包含一趾狀凸起，此趾狀凸 起不只能幫助聚苯乙烯等附著物200固定，也能使數(shù)個具有趾狀凸起的 金屬纖維300互相卡合，進(jìn)而能卡合更多聚苯乙烯等附著物200而使金 屬纖維300整體密度變小并增加浮力以達(dá)成金屬纖維300在混凝土 100 中均勻化的目標(biāo)。
圖6為本發(fā)明的實(shí)施流程圖，本發(fā)明的一種具有均勻金屬纖維混凝 土的制造方法包含:密度小于1附著物附著步驟4001;水、水泥與不同密 度的金屬纖維混合步驟4003;集料粒子加入步驟4005;以及凝硬反應(yīng)粒子混合步驟4007，而成一具有均勻金屬纖維的混凝土，其中密度小于1 附著物附著步驟4001使密度小于1附著物能以前述不同附著方式包含粘 著、涂覆、穿刺及鉤固或能提供類似功能的方式固定或卡合于金屬纖維 上，而達(dá)成本發(fā)明期望的混凝土金屬纖維均勻化的目標(biāo)。在本實(shí)施例中， 密度小于1附著物如前所述包含聚苯乙烯、聚乙烯、乙烯化合物、苯化 合物、木屑或能提供類似功能的物質(zhì)。然而本實(shí)施例中所述的金屬纖維 及密度小于1的附著物之間的交互關(guān)系如前所述。
本發(fā)明已由上述相關(guān)實(shí)施例加以描述，然而上述實(shí)施例僅為實(shí)施本 發(fā)明的范例。必需指出的是，已揭露的實(shí)施例并未限制本發(fā)明的范圍。 相反地，包含于申請專利范圍的精神及范圍的修改及均等設(shè)置均包含于 本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有均勻金屬纖維的混凝土，包含下列成分復(fù)數(shù)金屬纖維，其中金屬纖維上附著一密度小于1的附著物；水；水泥；集料粒子；以及凝硬反應(yīng)粒子。
2. 如權(quán)利要求1所述的均勻金屬纖維混凝土，其特征在于，金屬纖維 包含不附著任何密度小于1的附著物。
3. 如權(quán)利要求1所述的均勻金屬纖維混凝土，其特征在于，金屬纖維 與密度小于1附著物的附著方式包含粘著、涂覆、穿刺及鉤固，且金屬纖 維附著至少一個密度小于1的附著物。
4. 如權(quán)利要求l所述的均勻金屬纖維混凝土，其特征在于，密度小于 1的附著物包含聚苯乙烯、聚乙烯、乙烯化合物、苯化合物、木屑及保麗 龍。
5. 如權(quán)利要求1所述的均勻金屬纖維混凝土，其特征在于，金屬纖維 包含空心金屬纖維。
6. —種具有均勻金屬纖維混凝土的制造方法，包含下列步驟 附著一密度小于1的附著物于復(fù)數(shù)金屬纖維上，使金屬纖維分別具有 不同的密度；混合水、水泥與具有不同密度的金屬纖維； 加入集料粒子；以及加入凝硬反應(yīng)粒子并混合而成具有均勻金屬纖維的混凝土。
7. 如權(quán)利要求6所述的均勻金屬纖維混凝土制造方法，其特征在于， 密度小于1的附著物包含聚苯乙烯、聚乙烯、乙烯化合物、苯化合物、木 屑及保麗龍。
8. 如權(quán)利要求6所述的均勻金屬纖維混凝土制造方法，其特征在于， 金屬纖維與密度小于l附著物的附著方式包含粘著、涂覆、穿刺及鉤固，且金屬纖維附著至少一個密度小于1的附著物。
9. 如權(quán)利要求6所述的均勻金屬纖維混凝土制造方法，其特征在于， 金屬纖維包含不附著任何密度小于1的附著物。
10. 如權(quán)利要求6所述的均勻金屬纖維混凝土制造方法，其特征在于， 金屬纖維包含空心金屬纖維。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有均勻金屬纖維的混凝土，其包含復(fù)數(shù)金屬纖維、水、水泥、集料粒子以及凝硬反應(yīng)粒子，其中金屬纖維上附著一密度小于1的附著物。此混凝土具有均勻金屬纖維能減少其斷面并增加對抗應(yīng)力的剛性。而此均勻金屬纖維混凝土的制造方法步驟包含附著一密度小于1的附著物于復(fù)數(shù)金屬纖維上，使金屬纖維分別具有不同的密度；混合水、水泥與具有不同密度的金屬纖維；加入集料粒子；以及加入凝硬反應(yīng)粒子并混合而成具有均勻金屬纖維的混凝土。
文檔編號C04B14/38GK101585680SQ20081009328
公開日2009年11月25日 申請日期2008年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月19日
發(fā)明者尹衍樑 申請人:潤弘精密工程事業(yè)股份有限公司