[發明專利]采用微珠制備大纖維摻量高流動GRC材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810301551.X
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108439897A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 張云升;張王田;劉乃東;吳志濤
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B28/06
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 周蔚然

本發明公開了一種采用微珠制備大纖維摻量高流動GRC材料及其制備方法，該材料由膠凝材料、細集料、纖維、外加劑和水組成，所述膠凝材料由硫鋁酸鹽水泥或硅酸鹽水泥和礦物摻合料組成，占總質量比的29.0%~50.0%；所述細集料為水洗河砂，占總質量比的30.0%~60.0%；所述的纖維為耐堿玻璃纖維，占總體積比的2.0%~5.0%；所述的外加劑為減水劑，用量為所述膠凝材料質量的0.8%~2.5%；水占總質量比的10.0%~16.0%。本發明的GRC材料重點解決了水泥基材料固有的抗折強度低的問題，且纖維水泥基復合材料流動性差的問題，可使其28d抗折超過12.0MPa，使纖維摻量為2.0%~5.0%的GRC材料流動度達到200mm以上，實現高流動度，具有纖維摻量大、流動性高、抗折強度高的特點。

技術領域

本發明涉及的是一種采用微珠制備大纖維摻量高流動GRC材料及其制備方法，屬于建筑材料領域。

背景技術

現代工程使用的結構越來越復雜，環境也越來越多樣化，因此對水泥基及其復合材料的各種性能的要求逐漸提高。例如在實際的使用過程中需要水泥基材料具備較高的抗折強度，以滿足工程需要，通常的做法是添加纖維材料，依據“纖維間距機理”和“復合材料機理”可以得到較高抗折強度的水泥基材料。

目前，GRC材料作為一種輕質高強的建筑材料在建筑工程、 民用工程、市政工程、農業工程、藝術工程及軍事工程等方面非常十分廣泛，且其應用已突破傳統的非承重構造，在半承重構造中的應用十分廣泛，甚至進一步在承重構造中試用。作為一種復合材料，GRC的性能可以根據工程要求在成型制作時進行適當調整，以滿足不同工程的需要。GRC復合材料有輕質高強、抗凍融性好、抗滲性優越、耐火系數高、可塑性強等優點，同時，GRC材料的基礎原料是水泥、耐堿玻璃纖維、砂、水及外加劑，原材料獲取方便價格低廉。而隨著纖維的摻入，GRC材料的抗折強度逐漸增加，但是會大大損失砂漿的流動度，很難兼具大摻量、高抗折強度、大流動性。

發明內容

為解決上述問題，本發明公開了一種采用微珠制備大纖維摻量高流動GRC材料及其制備方法，采用硅酸鹽水泥和硫鋁酸鹽水泥作為膠凝材料體系、添加多種礦物摻合料、添加河砂、添加纖維、添加高效減水劑等多種技術手段，將各類原材料的優異性能高效整合，使得制備出的復合材料兼具大摻量、高流動性、高抗折強度，28 d抗折強度大于12.0 MPa，流動度參考水泥膠砂流動度測定方法，擴展度可達200mm以上，遠高于普通的纖維水泥基材料流動度160 ~ 180mm。而且利用了大量的工業廢棄物，對實驗經濟和社會的發展有著重要的意義.

為達到上述目的，本發明的技術方案如下：

一種采用微珠制備大纖維摻量高流動GRC材料，該材料由膠凝材料、細集料、纖維、外加劑和水組成，所述膠凝材料由硫鋁酸鹽水泥或硅酸鹽水泥和礦物摻合料組成，占總質量比的29.0% ~ 50.0%；所述細集料為水洗河砂，與所述膠凝材料的質量比為0.5 ~ 2.0，占總質量比的30.0% ~ 60.0%；所述的纖維為耐堿玻璃纖維，占總體積比的2.0% ~ 5.0%；所述的外加劑為減水劑，用量為所述膠凝材料質量的0.8% ~ 2.5%；水與所述膠凝材料質量比為0.26~ 0.40，占總質量比的10.0% ~ 16.0%。

所述膠凝材料中，硅酸鹽水泥為P II型，強度等級在52.5級以上；所述硫鋁酸鹽水泥為快硬型硫鋁酸鹽水泥，強度等級在42.5級以上；所述礦物摻合料為微珠（摻量為膠凝材料質量的10.0 ~ 30.0%）、I級以上的粉煤灰（摻量為膠凝材料質量的0 ~ 40.0%）、硅灰（摻量為膠凝材料質量的0 ~ 10.0%）3種材料中的2種以上的組合。

所述細集料是水洗3 ~ 5 mm的河砂。

所述纖維是氧化鋯的含量高于16.0%，長度為6 ~ 12mm的耐堿玻璃纖維。

所述減水劑是聚羧酸減水劑或萘系減水劑中的一種或多種。