技术摘要：
本发明公开了一种填充式植物纤维，是以中空管状植物纤维为管材、以耐碱性填料为芯材；其制备方法为，将植物纤维放入耐碱性填料分散液中浸泡处理后，取出冷却、烘干、切制，得到填充式植物纤维。一种高强可塑吸波混凝土，各组分按重量比计，包括：20份～50份填充式植物 全部
背景技术：
在一些隧道的修建过程中发现了石盐岩地层，该石岩盐地层中氯盐含量高，且隧 道内渗流水氯离子浓度较高。石盐岩属易溶的化学沉积岩，具有溶蚀性及化学侵蚀性特征， 遇水具有强烈的喀斯特岩溶特征，同时盐岩地区的地下水溶液一般对隧道工程的钢筋混凝 土结构具有程度不同的化学侵蚀性。 衬砌开裂隧道工程位于石盐、石膏、硬石膏夹层的砂泥岩地层时，工程修建后，地 下水将引起易溶的化学沉积层溶蚀，降低隧道基底、围岩的受力条件。二次衬砌背后围岩中 的石盐、石膏、硬石膏溶于地下水排走后易形成空洞、裂隙，导致围岩岩体进一步破碎、崩解 甚至失稳，强度及自稳性降低，作用于二次衬砌的洞周压力增大，二次衬砌长时间抵抗围岩 压力会产生变形、破坏。因此，不论是石岩盐地层还是砂泥岩地层，修建于此的混凝土都提 出了高密实、高强度的需求，用以应对强度低、稳定性差的岩盐层，以及避免氯盐的渗入。 当前常采用纤维用以增强混凝土的密实度、强度和吸波性能，通过纤维填充于水 泥的空隙处，形成密实的混凝土，避免氯盐的渗入，从而提高混凝土的抗氯性和强度。人工 纤维(如碳纤维、钢纤维、玻璃纤维等)具备比强度高、比体小的特性，广泛添加于混凝土中 形成纤维基混凝土。但人工纤维存在成本高、工艺复杂、不可降解性等缺点，目前常采用植 物纤维全代替或者部分代替人工纤维的方式加入水泥基胶凝材料中，形成绿色纤维基混凝 土。 公开号CN201911194965.8的专利，公开了一种抗裂水泥混合料，包括水泥46～78 份、砂20～32份、油页岩灰渣18～26份、矿粉5～8份、硬石膏3～7份、纤维0.6～3.2份和外加 剂0.5～1.2份。上述专利中的外加剂包括消泡剂、稳定剂、分散剂和缓释剂，通过外加剂、水 泥、纤维、填料等组分的相互作用，用以提高纤维在水泥基混凝土中的分散性与连接牢固 性，从而增强混凝土的密实性和强度。 但是，水泥基混凝土是一种呈强碱性的材料，水泥在水化过程中生成 Ca(OH)2，使 得混凝土中含有大量的氢氧根离子，其pH值可达12～14，而植物纤维在强碱环境下，纤维的 断裂强度下降、柔软度增加，进而纤维与水泥基混凝土的粘接力低，影响混凝土耐久性，致 使混凝土的紧实度下降，抗氯性、抗裂性和承重性差。
技术实现要素：
经过大量的研究，我们发现，填充式植物纤维具备耐碱性好、抗压性佳、断裂强度 高的优良特性，采用填充式植物纤维代替传统的植物纤维，能够提升填充式植物纤维与水 泥基胶凝材料的粘接力，进而提高混凝土的密实度、稳定性和耐久性。 因此，本发明的第一个目的是提供一种填充式植物纤维，以中空管状植物纤维为 3 CN 111606616 A 说 明 书 2/8 页 管材、以耐碱性填料为芯材。 本发明的第二个目的是提供一种填充式植物纤维的制备方法，包括如下步骤，将 植物纤维放入耐碱性填料分散液中浸泡处理后，取出冷却、烘干、切制，得到填充式植物纤 维。 本发明的第三个目的是提供一种高强可塑吸波混凝土，各组分按重量比计，包括： 20份～50份填充式植物纤维、200份～300份水泥、100份～150 份粉煤灰、20份～50份膨胀 剂、700份～800份砂、950份～1100份碎石、5.8 份～6.8份减水剂、0.35份～0.70份引气剂 和120份～180份水。 本申请选用填充式植物纤维用作增强剂增强混凝土的强度，能够增大混凝土的抗 压性、耐久性和稳定性，进而提高混凝土的抗渗性，延缓氯盐的腐蚀。 (1)与常规的植物纤维相较，本申请选用的填充式植物纤维是以中空管状植物纤 维为管材、以耐碱性填料为芯材。植物纤维多为中空管状纤维，是用来输送水分及养料的输 送通道，植物纤维的纤维内腔由于填充有耐碱性填料，能够避免水泥砂浆进入纤维内腔内。 由于水泥砂浆中携带有水泥水化过程中产生的大量氢氧根离子，因此通过将植物纤维的内 腔进行填充，能够避免氢氧根离子造成纤维素的损伤，进而避免引起植物纤维的断裂强度 下降，保证了植物纤维加入混凝土后对混凝土的强度、抗压性、耐久性和抗渗性等性能的提 升； (2)耐碱性填料作为填充物填充于植物纤维的内腔，能够避免氢氧根离子作用于 填充物，避免度填充物性能造成影响，保证了填充物与植物纤维之间的粘接力，进而能够有 效保持纤维的断裂强度，使得纤维能够持续稳定地作为增强剂增强水泥的强度； (3)此外，耐碱性填料填充于植物纤维的内腔，还可以通过增强填充式植物纤维的 断裂强度、降低植物纤维的柔软性，以增强填充式植物纤维与水泥基胶凝材料之间的粘结 力，增加填充式植物纤维在混凝土中的分散性，填充混凝土中的孔隙，增强混凝土的密实 度、稳定性和耐久性，进而提高抗氯性和抗裂性。 本发明的有益效果表现在： 包含有耐碱性填料的植物纤维能够增强植物纤维的耐碱性、抗压性和提升断裂强 度，提升填充式植物纤维与水泥基胶凝材料的粘接力以及在混凝土中的分散性，进而提高 混凝土的密实度、稳定性和耐久性，达到抗渗抗裂的目的。
本发明公开了一种填充式植物纤维，是以中空管状植物纤维为管材、以耐碱性填料为芯材；其制备方法为，将植物纤维放入耐碱性填料分散液中浸泡处理后，取出冷却、烘干、切制，得到填充式植物纤维。一种高强可塑吸波混凝土，各组分按重量比计，包括：20份～50份填充式植物 全部
背景技术：
在一些隧道的修建过程中发现了石盐岩地层，该石岩盐地层中氯盐含量高，且隧 道内渗流水氯离子浓度较高。石盐岩属易溶的化学沉积岩，具有溶蚀性及化学侵蚀性特征， 遇水具有强烈的喀斯特岩溶特征，同时盐岩地区的地下水溶液一般对隧道工程的钢筋混凝 土结构具有程度不同的化学侵蚀性。 衬砌开裂隧道工程位于石盐、石膏、硬石膏夹层的砂泥岩地层时，工程修建后，地 下水将引起易溶的化学沉积层溶蚀，降低隧道基底、围岩的受力条件。二次衬砌背后围岩中 的石盐、石膏、硬石膏溶于地下水排走后易形成空洞、裂隙，导致围岩岩体进一步破碎、崩解 甚至失稳，强度及自稳性降低，作用于二次衬砌的洞周压力增大，二次衬砌长时间抵抗围岩 压力会产生变形、破坏。因此，不论是石岩盐地层还是砂泥岩地层，修建于此的混凝土都提 出了高密实、高强度的需求，用以应对强度低、稳定性差的岩盐层，以及避免氯盐的渗入。 当前常采用纤维用以增强混凝土的密实度、强度和吸波性能，通过纤维填充于水 泥的空隙处，形成密实的混凝土，避免氯盐的渗入，从而提高混凝土的抗氯性和强度。人工 纤维(如碳纤维、钢纤维、玻璃纤维等)具备比强度高、比体小的特性，广泛添加于混凝土中 形成纤维基混凝土。但人工纤维存在成本高、工艺复杂、不可降解性等缺点，目前常采用植 物纤维全代替或者部分代替人工纤维的方式加入水泥基胶凝材料中，形成绿色纤维基混凝 土。 公开号CN201911194965.8的专利，公开了一种抗裂水泥混合料，包括水泥46～78 份、砂20～32份、油页岩灰渣18～26份、矿粉5～8份、硬石膏3～7份、纤维0.6～3.2份和外加 剂0.5～1.2份。上述专利中的外加剂包括消泡剂、稳定剂、分散剂和缓释剂，通过外加剂、水 泥、纤维、填料等组分的相互作用，用以提高纤维在水泥基混凝土中的分散性与连接牢固 性，从而增强混凝土的密实性和强度。 但是，水泥基混凝土是一种呈强碱性的材料，水泥在水化过程中生成 Ca(OH)2，使 得混凝土中含有大量的氢氧根离子，其pH值可达12～14，而植物纤维在强碱环境下，纤维的 断裂强度下降、柔软度增加，进而纤维与水泥基混凝土的粘接力低，影响混凝土耐久性，致 使混凝土的紧实度下降，抗氯性、抗裂性和承重性差。
技术实现要素：
经过大量的研究，我们发现，填充式植物纤维具备耐碱性好、抗压性佳、断裂强度 高的优良特性，采用填充式植物纤维代替传统的植物纤维，能够提升填充式植物纤维与水 泥基胶凝材料的粘接力，进而提高混凝土的密实度、稳定性和耐久性。 因此，本发明的第一个目的是提供一种填充式植物纤维，以中空管状植物纤维为 3 CN 111606616 A 说 明 书 2/8 页 管材、以耐碱性填料为芯材。 本发明的第二个目的是提供一种填充式植物纤维的制备方法，包括如下步骤，将 植物纤维放入耐碱性填料分散液中浸泡处理后，取出冷却、烘干、切制，得到填充式植物纤 维。 本发明的第三个目的是提供一种高强可塑吸波混凝土，各组分按重量比计，包括： 20份～50份填充式植物纤维、200份～300份水泥、100份～150 份粉煤灰、20份～50份膨胀 剂、700份～800份砂、950份～1100份碎石、5.8 份～6.8份减水剂、0.35份～0.70份引气剂 和120份～180份水。 本申请选用填充式植物纤维用作增强剂增强混凝土的强度，能够增大混凝土的抗 压性、耐久性和稳定性，进而提高混凝土的抗渗性，延缓氯盐的腐蚀。 (1)与常规的植物纤维相较，本申请选用的填充式植物纤维是以中空管状植物纤 维为管材、以耐碱性填料为芯材。植物纤维多为中空管状纤维，是用来输送水分及养料的输 送通道，植物纤维的纤维内腔由于填充有耐碱性填料，能够避免水泥砂浆进入纤维内腔内。 由于水泥砂浆中携带有水泥水化过程中产生的大量氢氧根离子，因此通过将植物纤维的内 腔进行填充，能够避免氢氧根离子造成纤维素的损伤，进而避免引起植物纤维的断裂强度 下降，保证了植物纤维加入混凝土后对混凝土的强度、抗压性、耐久性和抗渗性等性能的提 升； (2)耐碱性填料作为填充物填充于植物纤维的内腔，能够避免氢氧根离子作用于 填充物，避免度填充物性能造成影响，保证了填充物与植物纤维之间的粘接力，进而能够有 效保持纤维的断裂强度，使得纤维能够持续稳定地作为增强剂增强水泥的强度； (3)此外，耐碱性填料填充于植物纤维的内腔，还可以通过增强填充式植物纤维的 断裂强度、降低植物纤维的柔软性，以增强填充式植物纤维与水泥基胶凝材料之间的粘结 力，增加填充式植物纤维在混凝土中的分散性，填充混凝土中的孔隙，增强混凝土的密实 度、稳定性和耐久性，进而提高抗氯性和抗裂性。 本发明的有益效果表现在： 包含有耐碱性填料的植物纤维能够增强植物纤维的耐碱性、抗压性和提升断裂强 度，提升填充式植物纤维与水泥基胶凝材料的粘接力以及在混凝土中的分散性，进而提高 混凝土的密实度、稳定性和耐久性，达到抗渗抗裂的目的。
