本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种纤维增强玻化微珠地质聚合物及其制备方法。
背景技术：
玻化微珠作为一种环保型无机轻质绝热材料，目前在建材、工业、园林、冶炼等领域已经有了较多的应用。通过对珍珠岩矿砂进行筛选、粉碎、加热、膨化、熔融得到了具有质轻、保温、隔热、防火、耐老化等性能特点的玻化微珠。由于表面玻化形成一定的颗粒强度，理化性能十分稳定，耐老化耐候性强，具有优异的绝热﹑防火﹑吸音性能，适合诸多领域中作轻质填充骨料和绝热﹑防火﹑吸音﹑保温材料。
在建材行业中，用玻化微珠作为轻质骨料，可提高砂浆的易流动性和自抗强度，减少材性收缩率，提高产品综合性能，降低综合生产成本。在轻质干混砂浆(保温型、砌筑型、抹面型)应用中，用玻化微珠替代传统的普通膨胀珍珠岩和聚苯颗粒作干混保温砂浆轻质骨料，克服了膨胀珍珠岩吸水性大﹑易粉化，在料浆搅拌中体积收缩率大，易造成产品后期强度低和空鼓开裂等现象，同时又弥补了聚苯颗粒有机材料易燃﹑防火性能差﹑高温产生有害气体和耐老化耐候性低﹑施工中反弹性大等缺陷，提高完善了保温砂浆的综合性能和施工性能。相对于有机类保温材料，玻化微珠具有性能稳定、耐老化，环境适宜性良好，防火性能突出等特点。相比于膨胀蛭石，膨胀页岩、浮石、矿棉等无机保温材料，膨胀珍珠岩则具有很好的成本优势。因此，玻化微珠在在建筑结构中如墙体、屋面、楼板、砌块、管道中已经有了很多的应用。
目前，常见的地质聚合物多存在保温隔热性能不足的缺点，因此，一种在保证地质聚合物强度的前提下大幅度提高材料的保温隔热性能，使其可作为一种高性能、低成本、制备流程简便的建筑材料，且有望替代水泥的无机胶凝材料，不仅制备过程无污染、能耗低，并且能够消耗大量工业固体废弃物的新型低碳的绿色建筑材料是迫切需要的。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的实施例提供了一种保温隔热性能好，可以大量消耗工业固体废弃物，降低对环境的污染，有效提高抗裂性，增强强度的纤维增强玻化微珠地质聚合物及其制备方法。
本发明的实施例提供一种纤维增强玻化微珠地质聚合物,由以下原料制成：粉煤灰与矿渣的混合料、玻化微珠、激发剂和增强纤维。
进一步，所述粉煤灰与矿渣的混合料的质量分数为83-87％，玻化微珠的质量分数为13-17％，所述粉煤灰与矿渣的混合料和玻化微珠的质量分数之和为100％，所述粉煤灰与矿渣的混合料和玻化微珠为原料中的固体成分，所述激发剂与固体成分的液固比为1.0-1.2，所述增强纤维的质量是固体成分质量的0.4-0.6％。
进一步，所述粉煤灰与矿渣的混合料中粉煤灰的质量分数为70％，矿渣的质量分数为30％，所述粉煤灰为流化床粉煤灰，所述矿渣为粒化高炉矿渣，所述粉煤灰和矿渣的粒度均在150目以上。
进一步，所述玻化微珠的粒径为0.5-2mm、容重为60-90kg/m3、导热系数为0.047-0.054w·m-1·k-1、筒压强度为38％-46％、成球率为70％-90％。
进一步，所述激发剂由以下质量分数的原料制成：氢氧化钠10-13％、水玻璃87-90％；所述氢氧化钠为化学纯，纯度大于等于99％，所述水玻璃的模数为3.1-3.4，所述水玻璃中二氧化硅的含量大于等于26％，氧化钠的含量大于等于8.2％。
进一步，所述增强纤维为抗拉强度＞358mpa、弹性模量＞3.5gpa、直径18-48μm、极限拉伸＞15％、熔点＞165℃的聚丙烯纤维。
一种纤维增强玻化微珠地质聚合物的制备方法,包括以下步骤：
s1.制备激发剂，并冷却备用；
s2.按比例将粉煤灰与矿渣的混合料加入混凝土搅拌机中，并搅拌混合1min；加入玻化微珠，与粉煤灰与矿渣的混合料混合搅拌1min；加入步骤s1制备的激发剂，混合搅拌5min；加入增强纤维，混合搅拌3min，备用；
s3.将步骤s2混合后的原料浇筑于模具之中，振实后用自封袋封好；
s4.置于60℃恒温箱中养护24h，脱模，继续放入恒温箱中养护至28d，即可得到纤维增强玻化微珠地质聚合物材料。
进一步，，所述步骤s1中，激发剂的制备方法为：将氢氧化钠溶于水玻璃中，搅拌均匀后冷却至常温。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明的纤维增强玻化微珠地质聚合物，密度低，导热系数低，保温隔热性能良好，强度高，28d抗压强度为7.20-7.40mpa，28d抗折强度为2.09-2.18mpa，导热系数为0.2298-0.2457w·m-1·k-1，线性收缩率为0.25-0.28％；另外，制备工艺简单，可大量消耗固体废弃物。
附图说明
图1是本发明一种纤维增强玻化微珠地质聚合物的制备方法的一工艺图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
本发明的实施例提供了一种纤维增强玻化微珠地质聚合物,由以下原料制成：
粉煤灰与矿渣的混合料，粉煤灰与矿渣的混合料的质量分数为83-87％，粉煤灰与矿渣的混合料中粉煤灰的质量分数为70％，矿渣的质量分数为30％，所述粉煤灰为流化床粉煤灰，所述矿渣为粒化高炉矿渣，所述粉煤灰和矿渣的粒度均在150目以上。
玻化微珠，玻化微珠的质量分数为13-17％，玻化微珠的粒径为0.5-2mm、容重为60-90kg/m3、导热系数为0.047-0.054w·m-1·k-1、筒压强度为38％-46％、成球率为70％-90％。
粉煤灰与矿渣的混合料和玻化微珠的质量分数之和为100％，所述粉煤灰与矿渣的混合料和玻化微珠为原料中的固体成分。
激发剂，激发剂与固体成分的液固比为1.0-1.2，激发剂由以下质量分数的原料制成：氢氧化钠10-13％、水玻璃87-90％；所述氢氧化钠为化学纯，纯度大于等于99％，所述水玻璃的模数为3.1-3.4，所述水玻璃中二氧化硅的含量大于等于26％，氧化钠的含量大于等于8.2％。
增强纤维，增强纤维的质量是固体成分质量的0.4-0.6％，增强纤维为抗拉强度＞358mpa、弹性模量＞3.5gpa、直径18-48μm、极限拉伸＞15％、熔点＞165℃的聚丙烯纤维(pp纤维)。
请参考图1，一种纤维增强玻化微珠地质聚合物的制备方法,包括以下步骤：
s1.制备激发剂，并冷却备用；激发剂的制备方法为：将氢氧化钠溶于水玻璃中，搅拌均匀后冷却至常温；
s2.按比例将粉煤灰与矿渣的混合料加入混凝土搅拌机中，并搅拌混合1min；加入玻化微珠，与粉煤灰与矿渣的混合料混合搅拌1min；加入步骤s1制备的激发剂，混合搅拌5min；加入增强纤维，混合搅拌3min，备用；
s3.将步骤s2混合后的原料浇筑于模具之中，振实后用自封袋封好；
s4.置于60℃恒温箱中养护24h，脱模，继续放入恒温箱中养护至28d，即可得到纤维增强玻化微珠地质聚合物材料(ghbs-geo)。
本发明的纤维增强玻化微珠地质聚合物，低密度低，导热系数低，保温隔热性能良好，强度高，28d抗压强度为7.33mpa，28d抗折强度为2.16mpa，导热系数为0.2347w·m-1·k-1，线性收缩率为0.26％；另外，制备工艺简单，可大量消耗固体废弃物。
应用例1
纤维增强玻化微珠地质聚合物的配方：
一种纤维增强玻化微珠地质聚合物的制备方法,包括以下步骤：
s1.将0.66kg氢氧化钠溶于5.9kg水玻璃中，搅拌至氢氧化钠完全溶解后，冷却至常温，制得碱性的激发剂，备用；
s2.将4kg粉煤灰与1.71kg矿渣加入混凝土搅拌机，与级配完成的碎石混合搅拌1min；加入0.85kg玻化微珠，与粉煤灰与矿渣的混合料混合搅拌1min；加入6.56kg激发剂，在搅拌好的粉煤灰与矿渣混合料和玻化微珠中混合搅拌5min；加入0.026kg增强纤维，混合搅拌3min；
s3.浇筑于模具之中，振实后用自封袋封好；
s4.置于60℃恒温箱中养护24h，脱模，继续放入恒温箱中养护至28d，即可得到纤维增强玻化微珠地质聚合物材料。
28d抗压强度7.26mpa，28d抗折强度2.09mpa，导热系数为0.2457w·m-1·k-1，线性收缩率为0.28％。
应用例2
纤维增强玻化微珠地质聚合物的配方：
一种纤维增强玻化微珠地质聚合物的制备方法,包括以下步骤：
s1.将0.96kg氢氧化钠溶于6.42kg水玻璃中，搅拌至氢氧化钠完全溶解后，冷却至常温，制得碱性的激发剂，备用；
s2.将4kg粉煤灰与1.71kg矿渣加入混凝土搅拌机，与级配完成的碎石混合搅拌1min；加入1kg玻化微珠，与粉煤灰与矿渣的混合料混合搅拌1min；加入7.38kg激发剂，在搅拌好的粉煤灰与矿渣的混合料和玻化微珠中混合搅拌5min；加入0.033kg增强纤维，混合搅拌3min；
s3.浇筑于模具之中，振实后用自封袋封好；
s4.置于60℃恒温箱中养护24h，脱模，继续放入恒温箱中养护至28d，即可得到纤维增强玻化微珠地质聚合物材料。
28d抗压强度7.34mpa，28d抗折强度2.16mpa，导热系数为0.2353w·m-1·k-1，线性收缩率为0.26％。
应用例3
纤维增强玻化微珠地质聚合物的配方
一种纤维增强玻化微珠地质聚合物的制备方法,包括以下步骤：
s1.将1.07kg氢氧化钠溶于7.19kg水玻璃中，搅拌至氢氧化钠完全溶解后，冷却至常温，制得碱性的激发剂，备用；
s2.将4kg粉煤灰与1.71kg矿渣加入混凝土搅拌机，与级配完成的碎石混合搅拌1min；加入1.17kg玻化微珠，与粉煤灰与矿渣的混合料混合搅拌1min；加入8.26kg激发剂，在搅拌好的粉煤灰与矿渣的混合料和玻化微珠中混合搅拌混合搅拌5min；加入0.041kg增强纤维，混合搅拌3min；
s3.浇筑于模具之中，振实后用自封袋封好；
s4.置于60℃恒温箱中养护24h，脱模，继续放入恒温箱中养护至28d，即可得到纤维增强玻化微珠地质聚合物材料。
28d抗压强度7.39mpa，28d抗折强度2.18mpa，导热系数为0.2298w·m-1·k-1，线性收缩率为0.254％。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。