本发明属于建筑材料领域，涉及一种纤维水泥基复合材料。
背景技术：
混凝土作为应用最广泛的一种水泥基复合材料，具备抗压强度高、原料来源丰富、工艺简单等优点。其成分主要由水泥、骨料、添加剂和水根据需求按照配比搅拌而成。但由于混凝土材料本身缺乏高韧性导致极端荷载下的脆性破坏、因耐久性不足引起的正常荷载下破坏以及缺乏可持续性等方面的不足限制了该材料的应用。目前广泛使用的水泥基复合材料明显的缺点是抗弯、抗拉、抗震和抗冲击强度较低、耐久性差。从上世纪60年代纤维混凝土的产生，通过在普通混凝土中加入钢纤维、聚合物纤维等材料提高其韧性，抗裂性与断裂韧性指标与普通混凝土相比得到了明显改善，但极限拉伸应变只能达到0.02%至0.03%，对水泥基复合材料的韧性提高有限。因此，保持水泥基复合材料的裂缝控制能力的同时提高材料韧性成为本领域中的重要研究目标。
为了实现上述目标，不同种类的高分子聚合物纤维被加入到水泥基复合材料中以增韧。近年来，高强高模的聚乙烯纤维和聚乙烯醇纤维被先后加入到水泥基复合材料中得到了广泛应用，并取得了良好效果。但是由于聚乙烯和聚乙烯醇纤维高昂的成本使其距离产业化仍距产业化还有较长的距离，高性价比将成为高韧性纤维水泥基复合材料未来的发展方向之一。与现在大多使用的聚乙烯与聚乙烯醇纤维相比，聚丙烯纤维更柔软、成本更低、更容易分散，从而具备更好的和易性。除此之外，由于聚丙烯纤维的疏水性和非极性的材料本质，并且其不会与水泥基发生化学反应上的结合，因而聚丙烯纤维水泥基复合材料在碱性环境下具备更加优良的材料耐久性。本材料使用表面被化合处理以增加表面粗糙度的聚丙烯纤维，其体积掺量为2.0% ~ 4.0%，主要用于实现水泥基复合材料的应变硬化效应。所使用的聚丙烯纤维长度12 mm，纤度13 dtex，弹性模量5 GPa，抗拉强度482 MPa。
技术实现要素：
本发明提供了一种聚丙烯纤维水泥基复合材料，该材料具备较高的韧性。
为达到上述目的，本发明技术方案为一种聚丙烯纤维水泥基复合材料，其组成成分包括：水泥100-1000 kg/m3，聚丙烯纤维20-30 kg/m3，粉煤灰400-700 kg/m3，外加剂7 kg/m3，水350-400 kg/m3。
本发明的有益效果在于：本发明的水泥基复合材料有在拉伸下的细微裂缝的多缝开裂和准应变硬化特征，有较大的变形能力，较高的抗拉强度和韧性的水泥基复合材料，能够有效抑制裂缝的开展和保护层的剥落，同时提高结构的弯曲强度与抗剪强度。
本发明的一个较佳实例中，进一步包括，所述水泥为普通硅酸盐水泥，所述普通硅酸盐水泥的强度级别为42.5。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述粉煤灰为用于水泥和混凝土中的I级粉煤灰。
本发明的有益效果是：其一、本发明的水泥基复合材料具有较高的抗拉强度和韧性；其二、本发明的水泥基复合材料中添加了高效减水剂，能够有效提高该材料的流动性。
附图说明：图1是本发明所使用的单轴拉伸试件的尺寸示意图。
具体实施方式
对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：本实施例中公开了一种聚丙烯纤维水泥基复合材料，该复合材料具有较高的抗拉强度和韧性。
上述聚丙烯纤维水泥基复合材料的组成成分如表1所示：
表1实施例1中的配方表。
实施例1所得混凝土的基本力学性能实验结果如下：
（1） 抗拉强度
试件尺寸：如图1所示
试验方法：单轴拉伸
抗拉强度：3.7 MPa
极限拉应变：2.7 %
（2） 抗压强度
试件尺寸：直径100 mm，高200 mm圆柱体
试验方法：单轴压缩
抗压强度：33.6 MPa
实验结果表明，本发明所得的韧性聚丙烯纤维水泥基符合材料具有良好的应变硬化特征。
实施例2：本实施例中公开了一种聚丙烯纤维水泥基复合材料，该复合材料具有较高的抗拉强度和韧性。
上述聚丙烯纤维水泥基复合材料的组成成分如表2所示：
表2实施例2中的配方表。
实施例2所得混凝土的基本力学性能实验结果如下：
（1） 抗拉强度
试件尺寸：如图1所示
试验方法：单轴拉伸
抗拉强度：5.1 MPa
极限拉应变：3.0 %
（2） 抗压强度
试件尺寸：直径100 mm，高200 mm圆柱体
试验方法：单轴压缩
抗压强度：31.9 MPa
实验结果表明，本发明所得的韧性聚丙烯纤维水泥基符合材料具有良好的应变硬化特征。
实施例3：本实施例中公开了一种聚丙烯纤维水泥基复合材料，该复合材料具有较高的抗拉强度和韧性。
上述聚丙烯纤维水泥基符合材料的组成成分如表3所示：
表3实施例3中的配方比。
实施例3所得混凝土的基本力学性能实验结果如下：
（1） 抗拉强度
试件尺寸：如图1所示
试验方法：单轴拉伸
抗拉强度：4.4 MPa
极限拉应变：3.6 %
（2） 抗压强度
试件尺寸：直径100 mm，高200 mm圆柱体
试验方法：单轴压缩
抗压强度：24.1 MPa
实验结果表明，本发明所得的韧性聚丙烯纤维水泥基符合材料具有良好的应变硬化特征。