[發明專利]一種用于建筑混凝土的增韌生物甘蔗渣纖維及制備方法

在審

• 申請號: 201810162054.6
• 申請日: 2018-02-26
• 公開（公告）號: CN108341605A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 陳慶;馮弘
• 申請（專利權）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號: C04B18/24
• 分類號: C04B18/24;C04B20/02;C04B20/10;C04B28/00
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本發明涉及建筑材料領域，公開了一種用于建筑混凝土的增韌生物甘蔗渣纖維及制備方法。包括如下制備過程：（1）將甘蔗渣粉碎后加入鹽酸中，磁力攪拌后高速分散，抽濾，洗滌，干燥，制得解束的甘蔗渣纖維；（2）將解束的甘蔗渣纖維浸泡于納米SiO₂分散液中，吸附飽和后，抽濾并真空干燥，制得增韌改性的甘蔗渣纖維。本發明利用甘蔗渣纖維具有較強的抗拉韌性，摻入后可轉移混凝土硬化時的收縮應力，制得的混凝土強度高，韌性好，耐久性佳，可有效預防混凝土開裂，同時生成硅酸鈣凝膠可有效錨固甘蔗渣纖維，確保增強和增韌效果，并且整個工藝過程簡單可行，原料廉價易得，具有可觀的經濟及環保效益。

技術領域

本發明涉及建筑材料領域，公開了一種用于建筑混凝土的增韌生物甘蔗渣纖維及制備方法。

背景技術

混凝土是近現代最廣泛使用也是當前最多的人造建筑材料，經濟耐用是其設計的初衷。傳統的混凝土也有它本身難以克服的缺陷，如脆性大、自重大，尤其是抗拉強度低、無法滿足結構抗裂、耐久性、韌性等方面的設計要求。因此，人們致力于研究高強、輕質、脆性低、耐久性好的混凝土。其中，纖維增強混凝土是混凝土材研究中的一個重要方面。

纖維增強混凝土是在混凝土基體中摻人比較短的、不連續的離散纖維組成的復合材料。目前纖維增強混凝土主要有兩種:一是高彈模量短纖維增強混凝土，其代表纖維是鋼纖維；二是低彈模量短纖維增強混凝土，其代表纖維是聚丙烯和尼龍纖維。但上述纖維比表面積大，在混凝土中會降低混凝土的流動性，并且上述人造纖維普遍存在成本較高，環保性差的問題，因此積極探索新型天然纖維材料成為重要的發展方向。

甘蔗生長周期短，一年一產或多產，產量豐富。甘蔗機械壓制后所剩的主要部分即為甘蔗渣，是制糖工業的主要副產品，屬于農業固體廢棄物。研究和開發綜合利用甘蔗勢在必行，因甘蔗渣纖維具有比表面積小，韌性高等優點，是作為增韌混凝土的極佳選擇。

中國發明專利申請號201610336111.9公開了一種輕質多孔自保溫混凝土砌塊及其制備方法，其是由以下重量份數的原料制成：水泥20~32重量份、建筑廢渣20~35重量份、甘蔗渣纖維素3~18重量份、粉煤灰10~25重量份、生石灰0.02~1重量份、納米氧化鋁3~5.5重量份、納米碳酸鈣0.2~1.6重量份、鈦石膏粉1~3重量份、速凝劑0.2~0.5重量份、發泡劑7~15重量份、減水劑0.1~0.5重量份和水適量。此發明有效利用甘蔗渣纖維、建筑廢料，減少對不可再生的粘土資源消耗，實現建筑廢料循環利用，并利用合理原料配比制備出自重輕、強度高、熱工性能好的輕質多孔自保溫混凝土砌塊制備方法，提高社會經濟效益。

中國發明專利申請號201510273692.1公開了一種高韌性混凝土組合物，包含下列重量份數的原料，水泥300~500份，磷渣粉30~50份，粉煤灰50~150份，粗骨料1000~1100份，細骨料600~750份，減水劑5~15份，混合纖維5~15份，聚乙烯吡咯烷酮10份，水130~180份。該高韌性混凝土具有高韌性，有較大的變形能力，較高的抗拉強度和抗彎強度，有效提高結構的整體性和抗震性能，保證結構的抗滲性和耐久性。

根據上述，現有方案中普通混凝土存在韌性低，強度差，耐久性差等缺陷，傳統的采用鋼纖維、玻璃纖維、碳纖維等增強混凝土的技術成本較高，且纖維本身比表面積大，阻礙混凝土流動性等問題，另一方面，甘蔗渣的綜合利用是現代農業發展的一項重要內容，在增韌混凝土方面具有一定優勢，但目前該類應用技術不成熟，本發明提出了一種用于建筑混凝土的增韌生物甘蔗渣纖維及制備方法，可有效解決上述技術問題。

發明內容

目前應用較廣的普通混凝土存在韌性低，強度差，耐久性差等缺陷，傳統纖維增強混凝土的技術成本較高，且纖維本身比表面積大，阻礙混凝土流動性等問題，另外，甘蔗渣纖維的綜合利用需要進一步完善。

為解決上述問題，本發明采用以下技術方案：

一種用于建筑混凝土的增韌生物甘蔗渣纖維的制備方法，制備的具體過程為：