專利名稱：一種緊密堆積高性能水泥基纖維復(fù)合制品及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種緊密堆積高性能水泥基纖維復(fù)合制品及其生產(chǎn)方法。具體來(lái)說(shuō)是將緊密堆積設(shè)計(jì)高性能混凝土技術(shù)與混雜纖維增強(qiáng)技術(shù)結(jié)合，制備出一種具有極好可施工性，并兼?zhèn)涑邚?qiáng)度、低變形、高耐久性等優(yōu)點(diǎn)的新型纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料制品。產(chǎn)品應(yīng)用范圍包括建筑外墻裝飾、室內(nèi)工程施工，以及對(duì)水泥基材強(qiáng)度和耐久性有較高要求的道路，橋梁等施工。
背景技術(shù)：
高性能混凝土(high performance concrete,縮寫(xiě)為HPC)是一種新型高技術(shù)混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基礎(chǔ)上采用現(xiàn)代混凝土技術(shù)制作的混凝土。它以耐久性作為設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)，針對(duì)不同用途要求，對(duì)下列性能重點(diǎn)予以保證耐久性、工作性、適用性、強(qiáng)度、體積穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。但是隨著建筑工程施工要求的逐步提高，高性能混凝土依然存在拉壓比低、脆性高與收縮大等缺點(diǎn)，不能完全滿足施工需求。這是因?yàn)殡m然高性能混凝土采用了較小的水膠比，并摻入比表面積更大的活性摻合料，但若將完全均一細(xì)度而沒(méi)有形成級(jí)配的礦物摻合料摻人混凝土中后，不能充分發(fā)揮其微觀填充作用。有研究表明從粉體顆粒緊密堆積的理論出發(fā)，將不同細(xì)度的礦物質(zhì)粉體顆粒進(jìn)行合理?yè)脚?，使亞微觀范圍內(nèi)的膠凝材料顆粒形成緊密堆積的填充效果，可有效降低水泥凝膠體的孔隙率，改善孔結(jié)構(gòu)，對(duì)混凝土的性能具有改善作用。目前緊密堆積設(shè)計(jì)高性能混凝土技術(shù)在國(guó)內(nèi)外還處于初探階段。與此同時(shí)，由于混凝土自身會(huì)隨著齡期的延長(zhǎng)收縮裂紋增多，封閉孔的數(shù)量急劇增加，出現(xiàn)抗拉強(qiáng)度呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，即使是高性能混凝土也不可避免的出現(xiàn)這種趨勢(shì)。通過(guò)纖維復(fù)合膠凝材料來(lái)提升抗拉強(qiáng)度成為高性能混凝土性能改進(jìn)的另一重點(diǎn)方向。傳統(tǒng)工藝通常采用玻璃纖維增強(qiáng)混凝土(GRC)，但是由于玻璃纖維中的Si02易于和水泥水化時(shí)產(chǎn)生的Ca(0H)2發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致產(chǎn)品耐久性下降成為行業(yè)內(nèi)無(wú)法回避的問(wèn)題。同時(shí)研究表明單一纖維替代玻璃纖維增強(qiáng)混凝土都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，混雜纖維增強(qiáng)技術(shù)合理的采用多種纖維混雜增強(qiáng)混凝土，能夠充分發(fā)揮不同纖維的優(yōu)點(diǎn)，在不同的結(jié)構(gòu)層次和受力階段，既發(fā)揮各單一纖維的作用和功能，又發(fā)揮多種纖維復(fù)合的疊加作用，因此逐漸得到越來(lái)越多的企業(yè)關(guān)注和研究。目前國(guó)內(nèi)關(guān)于混雜纖維增強(qiáng)混凝土的研究基本還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，而與緊密堆積設(shè)計(jì)高性能混凝土技術(shù)復(fù)合在國(guó)內(nèi)尚為空白。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述不足之處，提供一種緊密堆積高性能水泥基纖維復(fù)合制品及其生產(chǎn)方法，采用緊密堆積設(shè)計(jì)高性能混凝土，同時(shí)復(fù)合混雜纖維增強(qiáng)技術(shù)，制備出超高強(qiáng)度、超耐久性的水泥基復(fù)合材料。本發(fā)明目的通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)一種緊密堆積高性能水泥基纖維復(fù)合制 品包括纖維增強(qiáng)水泥基柔性抗裂面層和纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層；在纖維增強(qiáng)水泥基柔性抗裂面層上復(fù)合有纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層；在纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層中鋪設(shè)有0-3層網(wǎng)狀增強(qiáng)材料；纖維增強(qiáng)水泥基柔性抗裂面層和纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層是在帶有裝飾效果的模具中復(fù)合而成。所述的纖維增強(qiáng)水泥基柔性抗裂面層中采用抗裂纖維增強(qiáng)裝飾砂漿制成；所述的抗裂纖維選用PVA纖維、PU纖維、PP纖維、尼龍纖維、木纖維、紙漿纖維中的一種或幾種；
所述的纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層2采用高彈性模量纖維復(fù)合低彈性模量纖維增強(qiáng)水泥基材料制成；所述的高彈性模量纖維為彈性模量高于混凝土的纖維材料，選用玻璃纖維、鋼纖維、碳纖維和玄武巖纖維中的一種或一種以上；所述的低彈性模量纖維為彈性模量低于混凝土的纖維材料，選用PVA纖維、PU纖維、PP纖維、尼龍纖維、木纖維、紙漿纖維中的一種或一種以上。所述的網(wǎng)狀增強(qiáng)材料為耐堿玻璃纖維氈、耐堿玻璃纖維增強(qiáng)網(wǎng)格布、鋼絲網(wǎng)中的 一種。所述的纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層通過(guò)水泥、超細(xì)石英粉、納米材料形成毫米、微米、納米級(jí)配的緊密堆積要求。一種緊密堆積高性能水泥基纖維復(fù)合制品包括纖維增強(qiáng)水泥基柔性抗裂面層(以下簡(jiǎn)稱為“面層”)、纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層(以下簡(jiǎn)稱為“結(jié)構(gòu)層”)；結(jié)構(gòu)層和面層是在帶有裝飾效果的模具中復(fù)合而成的。一種緊密堆積高性能水泥基纖維復(fù)合制品的生產(chǎn)方法如下
I)將水泥、骨料、顏料、抗裂纖維、聚合物、外加劑、活性材料、水按照下述重量百分配比混合，攪拌均勻后制成面層砂漿，
其中原料重量百分配比為
水泥20-45%，
骨料25-60%，
抗裂纖維0-2%
顏料0-5%，
聚合物0-2. 5%
外加劑0-2%，
活性材料0-5%
水8-20%
所述的骨料選用砂子、細(xì)石子、玻璃碎屑、陶瓷碎屑、金屬碎屑、貝殼類(lèi)碎屑、云母碎片中的一種或幾種；
所述的抗裂纖維選用PVA纖維、PU纖維、PP纖維、尼龍纖維、木纖維、紙漿纖維中的一種或幾種。所述的顏料選用粉狀顏料或液體顏料；
所述的聚合物選用可再分散乳膠粉、聚丙乳液、苯丙乳液、硅丙乳液中的一種。所述的外加劑選用減水劑、防凍劑、早強(qiáng)劑、增稠劑、緩凝劑中的一種或幾種。所述的活性材料選用偏高嶺土、粉煤灰、礦粉、石粉、硅灰中的一種或幾種。2)將配置好的面層砂漿，采用噴射或刷涂或鋪設(shè)振動(dòng)法，在模具中制作好裝飾層，自然固化10-60分鐘；3)將水泥、水、超細(xì)石英粉、活性材料、高彈性模量纖維、低彈性模量纖維、硅氧烷改性聚合物、外加劑、納米材料按照下述重量百分配比混合，攪拌均勻制成高性能纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合料結(jié)構(gòu)層料漿，其中原料重量百分配比為
水泥23-51%
水10-18%
超細(xì)石英粉25-48%
活性材料4-10%
高彈性模量纖維0. 4-2%
低彈性模量纖維0-1%
硅氧烷改性聚合物0. 5-4%
外加劑0-2%
納米材料1-5% 所述的外加劑可以采用減水劑、防凍劑、早強(qiáng)劑、增稠劑、緩凝劑中的一種或幾種。所述的活性材料可以采用偏高嶺土、粉煤灰、礦粉、石粉、硅灰中的一種或幾種。超細(xì)石英粉超細(xì)石英粉為顆粒粒徑小于30Mffl的磨細(xì)石英骨料；
高彈性模量纖維選用玻璃纖維、鋼纖維、碳纖維和玄武巖纖維中的一種或一種以上；低彈性模量纖維選用PVA纖維、PU纖維、PP纖維、尼龍纖維、木纖維、紙漿纖維中的一種或一種以上；
硅氧烷改性聚合物選用硅氧烷改性聚丙乳液、硅氧烷改性苯丙乳液、硅氧烷改性硅丙乳液中的一種；
納米材料選用粉體納米SiO2、粉體納米Al2O3、膠態(tài)納米SiO2、膠態(tài)納米Al2O3中的一種，膠態(tài)納米SiO2和膠態(tài)納米Al2O3為穩(wěn)定性優(yōu)越的水溶性溶液，固含量為259^40%。
4)將配置好的纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層料漿，采用噴射或振動(dòng)澆注到制作好裝飾層的模具中，采用刮板將漿料刮平，然后使用壓輥進(jìn)行輥壓密實(shí)。5)將0-3層網(wǎng)狀增強(qiáng)材料鋪設(shè)到模具中，用壓輥進(jìn)行輥壓，使之陷入纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層中；
所述的網(wǎng)狀增強(qiáng)材料為耐堿玻璃纖維氈、耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布、鋼絲網(wǎng)中的一種。6)將成型好的產(chǎn)品常溫或蒸汽養(yǎng)護(hù)4-24小時(shí)后，進(jìn)行脫模；
7)對(duì)脫模后的產(chǎn)品置于養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)1-3天后，制備成緊密堆積高性能水泥基纖維復(fù)合制品。所述的減水劑選用萘磺酸鹽甲醛縮合物、磺化三聚氰胺甲醛縮合物、聚羧酸減水劑中的一種；
所述的早強(qiáng)劑選用硫酸鹽、亞硝酸鹽、三乙醇胺中的一種；
所述的防凍劑選用氯化鈣、碳酸鉀、亞硝酸鈉中的一種。所述的增稠劑選用羥丙基甲基纖維素、羥乙基纖維素、聚丙烯酰胺中的一種。所述的緩凝劑選用木鈣、糖蜜、檸檬酸中的一種。所述的模具由邊框模具和底板模具組成。本發(fā)明有益效果
(1)利用了緊密堆積理論，選用粒徑<30Mm的磨細(xì)石英砂作為骨料，足量摻入納米材料，保證原材料粒徑分布符合毫米級(jí)+微米級(jí)+納米的“三元”連續(xù)級(jí)配要求，使得制的超高性能水泥基復(fù)合材料有較低的孔隙率，從而實(shí)現(xiàn)了制品高強(qiáng)度與耐久性結(jié)合；
(2)納米材料Al2O3或SiO2加入水泥，能夠促進(jìn)二次水化作用生成強(qiáng)度較高的低鈣硅比C-S-H產(chǎn)物，大幅度提升產(chǎn)品強(qiáng)度。(3)裝飾面層摻入多種抗裂纖維，實(shí)現(xiàn)了柔性抗裂面層；結(jié)構(gòu)層中加入了硅氧烷改性聚合物實(shí)現(xiàn)水泥顆粒分散懸浮性穩(wěn)定，降低水泥石孔隙率，同時(shí)采用高彈性模量纖維和低彈性模量纖維混雜，大幅度改善了高強(qiáng)混凝土水泥的脆性高的問(wèn)題，保證了產(chǎn)品的耐久性。 (4)通過(guò)高效外加劑和活性材料的使用，大大減少了水泥的用量，降低了水膠比，在提升產(chǎn)品的強(qiáng)度的同時(shí)降低了高能耗原材料水泥的使用，具有良好的社會(huì)效益。(5)產(chǎn)品可塑性高，可以適應(yīng)各種復(fù)雜的形狀與花紋，滿足設(shè)計(jì)師廣泛的需求。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明
圖I是一種緊密堆積高性能水泥基纖維復(fù)合制品的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式參照附
圖1，一種緊密堆積高性能水泥基纖維復(fù)合制品包括纖維增強(qiáng)水泥基柔性抗裂面層I和纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層2 ;在纖維增強(qiáng)水泥基柔性抗裂面層I上復(fù)合有纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層2 ;在纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層2中鋪設(shè)有0-3層網(wǎng)狀增強(qiáng)材料3 ;纖維增強(qiáng)水泥基柔性抗裂面層I和纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層2是在帶有裝飾效果的模具中復(fù)合而成。所述的纖維增強(qiáng)水泥基柔性抗裂面層I中采用抗裂纖維增強(qiáng)裝飾砂漿制成；所述的抗裂纖維選用PVA纖維、PU纖維、PP纖維、尼龍纖維、木纖維、紙漿纖維中的一種或幾種；
所述的纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層2采用高彈性模量纖維復(fù)合低彈性模量纖維增強(qiáng)水泥基材料制成；所述的高彈性模量纖維為彈性模量高于混凝土的纖維材料，選用玻璃纖維、鋼纖維、碳纖維和玄武巖纖維中的一種或一種以上；所述的低彈性模量纖維為彈性模量低于混凝土的纖維材料，選用PVA纖維、PU纖維、PP纖維、尼龍纖維、木纖維、紙漿纖維中的一種或一種以上。所述的網(wǎng)狀增強(qiáng)材料3為耐堿玻璃纖維氈、耐堿玻璃纖維增強(qiáng)網(wǎng)格布、鋼絲網(wǎng)中的一種。所述的纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層2通過(guò)水泥、超細(xì)石英粉、納米材料形成毫米、微米、納米級(jí)配的緊密堆積要求。一種緊密堆積高性能水泥基纖維復(fù)合制品的生產(chǎn)方法
實(shí)施例I :
I)按照重量百分配比將水泥20kg(20%)、砂子40 kg (40%)、玻璃碎屑10kg( 10%),PVA纖維Ikg (1%)、木纖維Ikg (1%)、粉狀顏料3kg(3%)、可再分散乳膠粉2. 5kg (2.5%)、減水劑萘磺酸鹽甲醛縮合物0. 5kg (0. 5%)、早強(qiáng)劑硫酸鹽0. 5kg (0. 5%)、防凍劑氯化鈣0. 5kg(0.5%)、粉煤灰3kg (3%)、礦粉2kg (2%)、和水16kg (16%)攪拌均勻后制成漿料備用。2)將配置好的面層砂漿，采用噴射法在模具中制作好裝飾層，自然固化10分鐘；
3)按照重量百分配比將水泥23kg(23%)、水IOkg (10%)、超細(xì)石英粉44kg (44%)、偏高嶺土 IOkg (10%)、玻璃纖維Ikg (1%)、碳纖維Ikg (1%)、PVA纖維0. 5kg (0.5%)、紙漿纖維0. 5kg (0. 5%)、硅氧烷改性聚丙乳液4kg (4%)、減水劑萘磺酸鹽甲醛縮合物0. 5kg (0. 5%)、早強(qiáng)劑硫酸鹽0. 3kg (0. 3%)、防凍劑氯化鈣0. 2kg (0. 2%)、納米SiO2粉體5kg(5%)攪拌均勻制成纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層料漿；
4)將配置好的纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層料漿，噴射到制作好裝飾層的模具中，采用刮板將漿料刮平，然后使用壓輥進(jìn)行輥壓密實(shí)。5)將I層耐堿玻璃纖維氈鋪設(shè)到模具中，用壓輥進(jìn)行輥壓，使之陷入纖維增強(qiáng)緊 密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層中；
6)將成型好的產(chǎn)品常溫下養(yǎng)護(hù)4小時(shí)后，進(jìn)行脫模；
7)對(duì)脫模后的產(chǎn)品置于養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)I天后，制備成緊密堆積高性能水泥基纖維復(fù)合制品。實(shí)施例2
I)按照重量百分配比將水泥45kg(45%)、細(xì)石子20 kg (20%)、陶瓷碎屑5kg (5% )、液態(tài)顏料5kg(5%)、聚丙乳液2 kg (2%)、硅灰3kg (3%)和水20kg (20%)攪拌均勻后制成漿料備用。2)將配置好的面層砂漿，采用刷涂法在模具中制作好裝飾層，自然固化20分鐘；
3)按照重量百分配比將水泥51kg(51%)、水15kg (15%)、超細(xì)石英粉25kg (25%)、粉煤灰4kg (4%)、鋼纖維0.4kg (0.4%)、硅氧烷改性苯丙乳液0.5kg (0.5%)、減水劑磺化三聚氰胺甲醛縮合物0. 5kg (0. 5%)、早強(qiáng)劑亞硝酸鹽0. 5kg (0. 5%)、防凍劑碳酸鉀0. 5kg(0. 5%)、納米Al2O3粉體2. 6kg (2. 6%)攪拌均勻制成纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層料漿；
4)將配置好的纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層料漿，采用振動(dòng)澆注到制作好裝飾層的模具中，采用刮板將漿料刮平，然后使用壓輥進(jìn)行輥壓密實(shí)。5)將成型好的產(chǎn)品常溫下養(yǎng)護(hù)8小時(shí)后，進(jìn)行脫模；
6)對(duì)脫模后的產(chǎn)品置于養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)2天后，制備成緊密堆積高性能水泥基纖維復(fù)合制品。實(shí)施例3
I)按照重量百分配比將水泥23kg(23%)、砂子40 kg (40%)、金屬碎屑20kg (20% )、PU纖維0. 5kg(0. 5%)、紙漿纖維0. 5kg(0. 5%)、減水劑磺化三聚氰胺甲醛縮合物0. 5kg(0. 5%)、早強(qiáng)劑亞硝酸鹽0. 3kg (0. 3%)、防凍劑碳酸鉀0. 2kg (0. 2%)和水15kg (15%)攪拌均勻后制成漿料備用。2)將配置好的面層砂漿，采用鋪設(shè)振動(dòng)法在模具中制作好裝飾層，自然固化30分鐘；
3)按照重量百分配比將水泥42kg (42%)、水13kg (13%)、超細(xì)石英粉33kg (33%)、礦粉6kg (6%)、玄武巖纖維Ikg (1%)、PU纖維0. 5kg (0. 5%)、硅氧烷改性硅丙乳液2. 5kg(2. 5%)、固含量為25%的納米SiO2膠體2kg(2%)攪拌均勻制成纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層料漿；
4)將配置好的纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層料漿，噴射到制作好裝飾層的模具中，采用刮板將漿料刮平，然后使用壓輥進(jìn)行輥壓密實(shí)。5)將2層耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布鋪設(shè)到模具中，用壓輥進(jìn)行輥壓，使之陷入纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層中；
6)將成型好的產(chǎn)品常溫下養(yǎng)護(hù)16小時(shí)后，進(jìn)行脫模；
7)對(duì)脫模后的產(chǎn)品置于養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)3天后，制備成緊密堆積高性能水泥基纖維復(fù)合制
品。 實(shí)施例4
I)按照重量百分配比將水泥38kg(38%)、細(xì)石子38 kg (38%)、貝殼碎屑IOkg (10%)、PP纖維0. 5kg(0. 5%)、粉狀顏料2. 5kg (2. 5%)、苯丙乳液I. 5kg( I. 5%)、減水劑聚羧酸0. 3kg(0.3%)、早強(qiáng)劑三乙醇胺0.2kg (0.2%)、偏高嶺土 Ikg (1%)、和水8kg (8%)攪拌均勻后制成漿料備用。2)將配置好的面層砂漿，采用噴射法在模具中制作好裝飾層，自然固化40分鐘；
3)按照重量百分配比將水泥24kg(24%)、水12kg (12%)、超細(xì)石英粉48kg (48%)、石粉7kg (7%)、碳纖維Ikg (1%)、玄武巖纖維0. 5kg (0. 5%)、PP纖維0. 5kg (0. 5%)、木纖維0. 5kg (0. 5%)、硅氧烷改性聚丙乳液3kg (3%)、減水劑聚羧酸0. 3kg (0. 3%)、早強(qiáng)劑三乙醇胺0. 2kg (0. 2%)、固含量為25%的納米Al2O3膠體3kg (3%)攪拌均勻制成纖維增強(qiáng)緊密堆積型聞性能水泥基結(jié)構(gòu)層料衆(zhòng);
4)將配置好的纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層料漿，振動(dòng)澆注到制作好裝飾層的模具中，采用刮板將漿料刮平，然后使用壓輥進(jìn)行輥壓密實(shí)。5)將3層鋼絲網(wǎng)鋪設(shè)到模具中，用壓輥進(jìn)行輥壓，使之陷入纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層中；
6)將成型好的產(chǎn)品常溫下養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后，進(jìn)行脫模；
7)對(duì)脫模后的產(chǎn)品置于養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)I天后，制備成緊密堆積高性能水泥基纖維復(fù)合制品。實(shí)施例5
I)按照重量百分配比將水泥35kg(35%)、砂子30 kg (30%)、云母碎片8kg (8%)、尼龍纖維Ikg (1%)、木纖維0. 5kg (0. 5%)、液態(tài)顏料4kg(4%)、硅丙乳液2. 5kg (2. 5%)、防凍劑亞硝酸鈉0. 5kg (0. 5%)、增稠劑羥丙基甲基纖維素0. 3kg (0. 3%)、緩凝劑木鈣0. 2kg (0. 2%)、硅灰2kg (2%)、礦粉2kg (2%)和水14kg (14%)攪拌均勻后制成漿料備用。2)將配置好的面層砂漿，采用刷涂法在模具中制作好裝飾層，自然固化50分鐘；
3)按照重量百分配比將水泥38kg(38%)、水14kg (14%)、超細(xì)石英粉30kg (30%)、硅灰8kg (8%)、碳纖維Ikg (1%)、鋼纖維0. 5kg (0. 5%)、尼龍纖維0. 5kg (0. 5%)、娃氧燒改性苯丙乳液2kg (2%)、防凍劑亞硝酸鈉0. 5kg (0. 5%)、增稠劑輕丙基甲基纖維素0. 3kg (0. 3%)、緩凝劑木鈣0. 2kg (0. 2%)、固含量為40%的納米SiO2膠體5kg (5%)攪拌均勻制成纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層料漿；
4)將配置好的纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層料漿，噴射到制作好裝飾層的模具中，采用刮板將漿料刮平，然后使用壓輥進(jìn)行輥壓密實(shí)。5)將I層耐堿玻璃纖維氈鋪設(shè)到模具中，用壓輥進(jìn)行輥壓，使之陷入纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層中；
6)將成型好的產(chǎn)品蒸汽養(yǎng)護(hù)4小時(shí)后，進(jìn)行脫模；
7)對(duì)脫模后的產(chǎn)品置于養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)2天后，制備成緊密堆積高性能水泥基纖維復(fù)合制品。實(shí)施例6
I)按照重量百分配比將水泥43kg(43%)、砂子20 kg (20%)、細(xì)石子9kg (9%)、PVA纖維0. 5kg (0. 5%)、PP纖維0. 5kg (0. 5%)、粉狀顏料2kg(2%)、可分散乳膠粉2kg (2%)、增 稠劑羥乙基纖維素0.5kg (0.5%)、緩凝劑糖蜜0.5kg (0.5%)、減水劑萘磺酸鹽甲醛縮合物0.5kg (0. 5%)、硅灰0. 5kg (0.5%)、偏高嶺土 2kg (2%)和水19kg (19%)攪拌均勻后制成漿料備用。2)將配置好的面層砂漿，采用鋪設(shè)振動(dòng)法在模具中制作好裝飾層，自然固化60分鐘；
3)按照重量百分配比將水泥47kg(47%) JjCllkg (11%)、超細(xì)石英粉29kg (29%)、偏高嶺土 3kg (3%)、粉煤灰2kg (2%)、玻璃纖維Ikg (1%)、PVA纖維Ikg (1%)、硅氧烷改性硅丙乳液I. 5kg (I. 5%)、增稠劑羥乙基纖維素0. 3kg (0. 3%)、緩凝劑糖蜜0. 2kg (0. 2%)、固含量為40%的納米Al2O3膠體4kg (4%)攪拌均勻制成纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層料漿；
4)將配置好的纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層料漿，振動(dòng)澆注到制作好裝飾層的模具中，采用刮板將漿料刮平，然后使用壓輥進(jìn)行輥壓密實(shí)。5)將2層耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布鋪設(shè)到模具中，用壓輥進(jìn)行輥壓，使之陷入纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層中；
6)將成型好的產(chǎn)品蒸汽養(yǎng)護(hù)10小時(shí)后，進(jìn)行脫模；
7)對(duì)脫模后的產(chǎn)品置于養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)3天后，制備成緊密堆積高性能水泥基纖維復(fù)合制品。實(shí)施例7:
I)按照重量百分配比將水泥28kg(28%)、砂子46 kg (46%)、PU纖維Ikg (1%)、PP纖維Ikg (1%)、液態(tài)顏料3kg(3%)、聚丙乳液2kg (2%)、增稠劑聚丙烯酰胺0. 5kg (0. 5%)、緩凝劑檸檬酸0. 5kg (0. 5%)、減水劑磺化三聚氰胺甲醛縮合物0. 5kg (0. 5%)、粉煤灰3kg (3%)、石粉0. 5kg (0. 5%)和水14kg (14%)攪拌均勻后制成漿料備用。2)將配置好的面層砂漿，采用噴射法在模具中制作好裝飾層，自然固化25分鐘；
3)按照重量百分配比將水泥33kg(33%)、水18kg (18%)、超細(xì)石英粉42kg (42%)、礦粉3kg (3%)、硅灰Ikg (1%)、碳纖維0.5kg (0.5%)、PP纖維0.5kg (0. 5%)、硅氧烷改性聚丙乳液0. 5kg(0. 5%)、增稠劑聚丙烯酰胺0. 3kg(0. 3%)、緩凝劑檸檬酸0. 2kg(0. 2%)、固含量為30%的納米SiO2膠體Ikg (1%)攪拌均勻制成纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層料漿；
4)將配置好的纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層料漿，噴射到制作好裝飾層的模具中，采用刮板將漿料刮平，然后使用壓輥進(jìn)行輥壓密實(shí)。
5)將3層鋼絲網(wǎng)鋪設(shè)到模具中，用壓輥進(jìn)行輥壓，使之陷入纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層中；
6)將成型好的產(chǎn)品蒸汽養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后，進(jìn)行脫模；
7)對(duì)脫模后的產(chǎn)品置于養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)I天后，制備成緊密堆積高性能水泥基纖維復(fù)合制品。實(shí)施例8
I)按照重量百分配比將水泥33kg(33%)、細(xì)石子51 kg (51%)、PVA纖維Ikg (1%)、粉狀顏料lkg(l%)、苯丙乳液Ikg (1%)、早強(qiáng)劑硫酸鹽Ikg (1%)、減水劑聚羧酸lkg(l%)、石粉Ikg (1%)和水IOkg (10%)攪拌均勻后制成衆(zhòng)料備用。2)將配置好的面層砂漿，采用噴射法在模具中制作好裝飾層，自然固化45分鐘；
3)按照重量百分配比將水泥29kg(29%)、水12kg (12%)、超細(xì)石英粉41. 5kg (41. 5%)、石粉6kg (6%)、粉煤灰3kg (3%)、鋼纖維Ikg (1%)、玄武巖纖維0. 5kg (0. 5%)、PU纖維0. 5kg(0. 5%)、紙漿纖維0. 5kg (0. 5%)、硅氧烷改性苯丙乳液Ikg (1%)、減水劑選用萘磺酸鹽甲醛縮合物Ikg (1%)、增稠劑羥丙基甲基纖維素0. 5kg (0. 5%)、緩凝劑木鈣0. 5kg (0. 5%)、固含量為30%的納米Al2O3膠體3kg (3%)攪拌均勻制成纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層料漿；
4)將配置好的纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層料漿，噴射到制作好裝飾層的模具中，采用刮板將漿料刮平，然后使用壓輥進(jìn)行輥壓密實(shí)。5)將2層耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布鋪設(shè)到模具中，用壓輥進(jìn)行輥壓，使之陷入纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層中； 6)將成型好的產(chǎn)品蒸汽養(yǎng)護(hù)12小時(shí)后，進(jìn)行脫模；
7)對(duì)脫模后的產(chǎn)品置于養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)2天后，制備成緊密堆積高性能水泥基纖維復(fù)合制品。
本發(fā)明一種緊密堆積高性能水泥基纖維復(fù)合制品及其生產(chǎn)方法的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)測(cè)試達(dá)到以下技術(shù)指標(biāo)體積密度彡2. 3g/cm3 ;抗彎比例強(qiáng)度(LOP)彡13MPa ;抗彎極限強(qiáng)度(MOR)彡25MPa ;抗壓強(qiáng)度彡155MPa ;抗沖擊性能(蒸養(yǎng)3d)彡25KJ/m2 ;收縮率(28d) ( 1X10-4 ；吸水率< I. 2% ;凍融循環(huán)25次，無(wú)起皮，強(qiáng)度保留率>95% ;80°C水浴加速老化7d強(qiáng)度保留
率彡90%o
權(quán)利要求
1.一種緊密堆積高性能水泥基纖維復(fù)合制品，其特征在于包括纖維增強(qiáng)水泥基柔性抗裂面層和纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層；在纖維增強(qiáng)水泥基柔性抗裂面層上復(fù)合有纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層；在纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層中鋪設(shè)有0-3層網(wǎng)狀增強(qiáng)材料；纖維增強(qiáng)水泥基柔性抗裂面層和纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層是在帶有裝飾效果的模具中復(fù)合而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的緊密堆積高性能水泥基纖維復(fù)合制品，其特征在于所述的纖維增強(qiáng)水泥基柔性抗裂面層中采用抗裂纖維增強(qiáng)裝飾砂漿制成；所述的抗裂纖維選用PVA纖維、PU纖維、PP纖維、尼龍纖維、木纖維、紙漿纖維中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的緊密堆積高性能水泥基纖維復(fù)合制品，其特征在于所述的纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層采用高彈性模量纖維復(fù)合低彈性模量纖維增強(qiáng)水泥基材料制成；所述的高彈性模量纖維為彈性模量高于混凝土的纖維材料，選用玻璃纖維、鋼纖維、碳纖維和玄武巖纖維中的一種或一種以上；所述的低彈性模量纖維為彈性模量低于混凝土的纖維材料，選用PVA纖維、PU纖維、PP纖維、尼龍纖維、木纖維、紙漿纖維中的一種或一種以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的緊密堆積高性能水泥基纖維復(fù)合制品，其特征在于所述的網(wǎng)狀增強(qiáng)材料為耐堿玻璃纖維氈、耐堿玻璃纖維增強(qiáng)網(wǎng)格布、鋼絲網(wǎng)中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的緊密堆積高性能水泥基纖維復(fù)合制品，其特征在于所述的纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層通過(guò)水泥、超細(xì)石英粉、納米材料形成毫米、微米、納米級(jí)配的緊密堆積要求。
6.一種緊密堆積高性能水泥基纖維復(fù)合制品的生產(chǎn)方法，其特征在于 I)將水泥、骨料、顏料、抗裂纖維、聚合物、外加劑、活性材料、水按照下述重量百分配比混合，攪拌均勻后制成面層砂漿， 其中原料重量百分配比為 水泥20-45%， 骨料25-60%， 抗裂纖維0-2% 顏料0-5%， 聚合物0-2. 5% 外加劑0-2%， 活性材料0-5% 水8-20% 所述的骨料選用砂子、細(xì)石子、玻璃碎屑、陶瓷碎屑、金屬碎屑、貝殼類(lèi)碎屑、云母碎片中的一種或幾種； 所述的抗裂纖維選用PVA纖維、PU纖維、PP纖維、尼龍纖維、木纖維、紙漿纖維中的一種或幾種； 所述的顏料選用粉狀顏料或液體顏料； 所述的聚合物選用可再分散乳膠粉、聚丙乳液、苯丙乳液、硅丙乳液中的一種； 所述的外加劑選用減水劑、防凍劑、早強(qiáng)劑、增稠劑、緩凝劑中的一種或幾種； 所述的活性材料選用偏高嶺土、粉煤灰、礦粉、石粉、硅灰中的一種或幾種；將配置好的面層砂漿，采用噴射或刷涂或鋪設(shè)振動(dòng)法，在模具中制作好裝飾層，自然固化10-60分鐘； 3)將水泥、水、超細(xì)石英粉、活性材料、高彈性模量纖維、低彈性模量纖維、硅氧烷改性聚合物、外加劑、納米材料按照下述重量百分配比混合，攪拌均勻制成纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層料漿，其中原料重量百分配比為水泥23-51%水10-18% 超細(xì)石英粉25-48% 活性材料4-10% 高彈性模量纖維0. 4-2% 低彈性模量纖維0-1% 硅氧烷改性聚合物0. 5-4%外加劑0-2% 納米材料1-5% ； 所述的外加劑選用減水劑、防凍劑、早強(qiáng)劑、增稠劑、緩凝劑中的一種或幾種； 所述的活性材料選用偏高嶺土、粉煤灰、礦粉、石粉、硅灰中的一種或幾種； 超細(xì)石英粉為顆粒粒徑小于30Mm的磨細(xì)石英骨料； 高彈性模量纖維選用玻璃纖維、鋼纖維、碳纖維和玄武巖纖維中的一種或一種以上；低彈性模量纖維選用PVA纖維、PU纖維、PP纖維、尼龍纖維、木纖維、紙漿纖維中的一種或一種以上； 硅氧烷改性聚合物選用硅氧烷改性聚丙乳液、硅氧烷改性苯丙乳液、硅氧烷改性硅丙乳液中的一種； 4)將配置好的纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層料漿，采用噴射或振動(dòng)澆注到制作好裝飾層的模具中，采用刮板將漿料刮平，然后使用壓輥進(jìn)行輥壓密實(shí)； 5)將0-3層網(wǎng)狀增強(qiáng)材料鋪設(shè)到模具中，用壓輥進(jìn)行輥壓，使之陷入纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層中； 6)將成型好的產(chǎn)品常溫或蒸汽養(yǎng)護(hù)4-24小時(shí)后，進(jìn)行脫模； 7)對(duì)脫模后的產(chǎn)品置于養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)1-3天后，制備成緊密堆積高性能水泥基纖維復(fù)合制品。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的緊密堆積高性能水泥基纖維復(fù)合制品的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的減水劑選用萘磺酸鹽甲醛縮合物、磺化三聚氰胺甲醛縮合物、聚羧酸減水劑中的一種； 所述的早強(qiáng)劑選用硫酸鹽、亞硝酸鹽、三乙醇胺中的一種； 所述的防凍劑選用氯化鈣、碳酸鉀、亞硝酸鈉中的一種； 所述的增稠劑選用羥丙基甲基纖維素、羥乙基纖維素、聚丙烯酰胺中的一種； 所述的緩凝劑選用木鈣、糖蜜、檸檬酸中的一種； 所述的模具由邊框模具和底板模具組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的緊密堆積高性能水泥基纖維復(fù)合制品的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的超細(xì)石英粉為顆粒粒徑小于30Mm的磨細(xì)石英骨料。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的緊密堆積高性能水泥基纖維復(fù)合制品的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的納米材料選用粉體納米SiO2、粉體納米Al2O3、膠態(tài)納米SiO2、膠態(tài)納米Al2O3中的一種；膠態(tài)納米SiO2和膠態(tài)納米Al2O3為穩(wěn)定性優(yōu)越的水溶性溶液，固含量為259^40%。
10.根據(jù)權(quán)利要求6緊密堆積高性能水泥基纖維復(fù)合制品的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的硅氧烷改性聚合物為硅氧烷改性聚丙乳液、硅氧烷改性苯丙乳液、硅氧烷改性硅丙乳液中的一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是一種緊密堆積高性能水泥基纖維復(fù)合制品及其生產(chǎn)方法。具體來(lái)說(shuō)是將緊密堆積設(shè)計(jì)高性能混凝土技術(shù)與混雜纖維增強(qiáng)技術(shù)結(jié)合，制備出一種具有極好可施工性，并兼?zhèn)涑邚?qiáng)度、低變形、高耐久性等優(yōu)點(diǎn)的新型纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料制品。包括纖維增強(qiáng)水泥基柔性抗裂面層和纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層；在纖維增強(qiáng)水泥基柔性抗裂面層上復(fù)合有纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層；在纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層中鋪設(shè)有0-3層網(wǎng)狀增強(qiáng)材料；纖維增強(qiáng)水泥基柔性抗裂面層和纖維增強(qiáng)緊密堆積型高性能水泥基結(jié)構(gòu)層是在帶有裝飾效果的模具中復(fù)合而成。適用于建筑外墻裝飾、室內(nèi)工程施工，以及道路，橋梁等施工。
文檔編號(hào)C04B28/00GK102701651SQ20121018188
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月5日
發(fā)明者熊吉如, 王杰, 許升, 陶婷婷 申請(qǐng)人:南京倍立達(dá)實(shí)業(yè)有限公司