本发明涉及一种水泥基复合材料，是一种高延性纤维增强水泥基复合材料及其制备方法，具体涉及一种利用固体废弃物制备的具有高延性、应变硬化、多缝开裂的再生高延性纤维增强水泥基复合材料及其制备方法，属于建筑材料领域。
背景技术：
高延性纤维增强水泥基复合材料(engineeredcementitiouscomposites，ecc)是一种以纤维作为增强材料，以水泥、矿物掺合料和混凝土外加剂为基体原材料，经加水搅拌、成型、养护制备的，在轴心拉伸荷载下具有多缝开裂特性的复合材料。其基本特性为平均裂缝宽度不大于200μm且极限伸长率不低于1％。高延性纤维增强水泥基复合材料(engineeredcementitiouscomposites，ecc)可用于建筑的抗震连梁、柱节点，或制作抗震耗能构件，提高建(构)筑物的抗震性能。
废混凝土是一种建筑物拆迁形成的垃圾固废，是建筑物因达到使用年限或因老化被拆毁，产生的固体废弃物，将废混凝土破碎粉磨成混凝土微细粉，混凝土微细粉中的主要成分有aft、afm、c-s-h凝胶、水化铝酸钙等水泥水化产物、未完全水化的水泥颗粒、混凝土骨料磨细的细粉料(主要为sio2、caco3等)等。废混凝土微细粉根据成分不同，其活性大小不同。
本发明利用废混凝土微细粉替代部分水泥制备出具有高抗压强度、高延性、应变硬化和多缝开裂的再生ecc。本发明提供的一种建筑固废制备高强度高延性再生ecc及其制备方法，利用废混凝土微细粉制备出再生ecc性能指标优异，同时将废混凝土进行了资源化开发利用，保护了自然环境。
技术实现要素：
本发明所要解决的问题是利用固废制备高品质水泥基材料。本发明提供一种利用废混凝土微细粉制备而成的再生高延性纤维增强水泥基复合材料：利用经过加工处理后的废混凝土微细粉替代水泥胶凝材料，制备出具有高抗压强度、高延性、应变硬化和多缝开裂的再生高延性纤维增强水泥基复合材料。利用废混凝土微细粉制备出的再生高延性纤维增强水泥基复合材料(再生ecc)性能指标优异：制备的再生ecc的28天抗压强度达50.0mpa以上，轴心抗拉强度达5.0mpa以上，极限延伸率达3.0％以上，平均裂缝宽度90μm～150μm，平均裂缝数20～35条，具有应变硬化和多缝开裂的特性。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种利用废混凝土微细粉制备而成的再生ecc，由以下重量份的组分经破碎、磨细和搅拌后得到的：15～40份的水泥、10～40份的废混凝土微细粉、10～60份的粉煤灰、20～40份的水、0.2～2份的减水剂、0.01～0.5份的增强剂和1～4份的化学合成纤维。
上述技术方案中，所述的水泥，为普通硅酸盐水泥42.5。
上述技术方案中，所述的废混凝土微细粉，为既有建筑拆除过程中产生的废混凝土经破碎、磨细和筛分后获得的粉体，比表面积为400～600m2/kg。
上述技术方案中，所述的粉煤灰，为i级、ⅱ级粉煤灰，比表面积为500～850m2/kg。
上述技术方案中，所述的减水剂，包括但不限于萘系减水剂、氨基磺酸系减水剂、三聚氰胺系减水剂、聚羧酸系高性能减水剂，优选为聚羧酸高性能减水剂。
上述技术方案中，所述的增强剂，包括但不限于醇胺类、醇类、糖类、硫酸盐类、氯盐类增强剂，优选为硫酸盐类增强剂，进一步优选为硫酸铝盐。
上述技术方案中，所述的化学合成纤维，为聚乙烯醇纤维；纤维直径20μm～50μm，纤维长度为5mm～25mm。
本发明还提供一种上述的再生ecc的制备方法，包括以下步骤：
(1)、将既有建筑拆除过程中产生的废混凝土破碎磨细为比表面积为400～600m2/kg的粉末，筛分后取筛底即得到废混凝土微细粉，待用；
(2)、将15～40份的水泥、10～40份步骤(1)得到的废混凝土微细粉、10～60份的粉煤灰混合后以58～65转/分钟的速度搅拌30s；然后加20～40份的水以62～67转/分钟的低速搅拌2min；之后再缓缓加入0.2～2份的减水剂和0.01～0.5份的增强剂，并以115～135转/分钟的加速搅拌1.5min后获得均匀流动的基材；搅拌完成后，得到均匀流动的基材，初始流动度为200～400mm；
(3)、步骤(2)得到均匀流动的基材后，采用57～63转/分钟的低速搅拌3min，期间手工缓慢加入1～4份的化学合成纤维以确保纤维能够均匀分布而不出现结团现象，纤维在2min内加完，低速搅拌完成后即得到再生ecc。
上述技术方案中，步骤(2)、步骤(3)整个搅拌过程用时为8～12min。
与现有技术相比，本发明的废混凝土微细粉制备的高抗压高延性再生ecc具有以下有益效果：
1.再生ecc料浆初始流动度大，达到200～400mm。
2.采用废混凝土微细粉制备的再生ecc的28天抗压强度达50.0mpa以上，轴心抗拉强度达5.0mpa以上，性能优异。
3.废混凝土微细粉制备的再生ecc的应变硬化和多缝开裂特性优异，极限延伸率达3.0％以上，平均裂缝宽度90μm～150μm，平均裂缝数20～35条。
4.本发明利用废混凝土微细粉制备再生ecc的工艺简单、利用建筑物拆迁得到的废混凝土微细粉替代水泥胶材，化废为宝，进行资源化综合利用。
具体实施方式
以下对本发明技术方案的具体实施方式详细描述，但本发明并不限于以下描述内容：
实施例1：
一种利用废混凝土微细粉制备而成的再生ecc，包括以下重量份的组分，组分比为：水泥、废混凝土粉、粉煤灰、水、减水剂、增强剂、化学合成纤维的重量比为29.05：21.79：21.79：25.42：0.44：0.04：1.49。
所述的水泥，为普通硅酸盐水泥42.5；
所述的废混凝土微细粉，为既有建筑拆除过程中产生的废混凝土经破碎、粉磨、筛分后获得的粉体，比表面积为490m2/kg；
所述的粉煤灰，为i级粉煤灰，比表面积为650m2/kg；
所述的减水剂为聚羧酸高性能减水剂；
所述的增强剂为硫酸铝盐增强剂；
所述的化学合成纤维，为聚乙烯醇纤维；纤维直径36μm，纤维长度为12mm。
上述的再生高延性纤维增强水泥基复合材料是通过下述方法制备而成的：
(1)、将既有建筑拆除过程中产生的废混凝土破碎粉磨为比表面积为490m2/kg的粉末，筛分后取筛底即得到废混凝土微细粉，待用；
(2)、将29.05份的水泥、21.79份步骤(1)得到的废混凝土微细粉、21.79份的粉煤灰混合搅拌30s(搅拌速度60转/分钟)，然后加25.42份的水低速搅拌2min(搅拌速度65转/分钟)，之后再缓缓加入0.44份的减水剂和0.04份的增强剂，并加速搅拌1.5min(搅拌速度125转/分钟)后获得均匀流动的基材，初始流动度为360mm；
(3)、步骤(2)得到均匀流动的基材后，采用低速搅拌3min(搅拌速度60转/分钟)，期间手工缓慢加入1.49份的化学合成纤维以确保纤维能够均匀分布而不出现结团现象，纤维在2min内加完；低速搅拌完成后即得到再生ecc。
将得到的再生ecc在标准养护室养护至28天，28天抗压强度为56mpa、轴心抗拉强度为5.4mpa、极限延伸率为3.5％，平均裂缝宽度126μm，平均裂缝数28条。
实施例2：
一种利用废混凝土微细粉制备而成的再生ecc，包括以下重量份的组分，组分比为：水泥、废混凝土粉、粉煤灰、水、减水剂、增强剂、化学合成纤维的重量比为25.42：14.52：32.68：29.05：0.51：0.06：1.34。
所述的水泥，为普通硅酸盐水泥42.5；
所述的废混凝土微细粉，为既有建筑拆除过程中产生的废混凝土经破碎、粉磨、筛分后获得的粉体，比表面积为520m2/kg；
所述的粉煤灰，为i级粉煤灰，比表面积为680m2/kg；
所述的减水剂为聚羧酸高性能减水剂；
所述的增强剂为硫酸铝盐增强剂；
所述的化学合成纤维，为聚乙烯醇纤维；纤维直径42μm，纤维长度为10mm。
上述的再生ecc是通过下述方法制备而成的：
(1)、将既有建筑拆除过程中产生的废混凝土破碎粉磨为比表面积为520m2/kg的粉末，筛分后取筛底即得到废混凝土微细粉，待用；
(2)、将25.42份的水泥、14.52份步骤(1)得到的废混凝土微细粉、32.68份的粉煤灰混合搅拌40s(搅拌速度58转/分钟)，然后加29.05份的水低速搅拌2min(搅拌速度67转/分钟)，之后再缓缓加入0.51份的减水剂和0.06份的增强剂，并加速搅拌2min(搅拌速度120转/分钟)后获得均匀流动的基材，初始流动度为300mm；
(3)、步骤(2)得到均匀流动的基材后，采用低速搅拌3.5min(搅拌速度61转/分钟)，期间手工缓慢加入1.34份的化学合成纤维以确保纤维能够均匀分布而不出现结团现象，纤维在2min内加完；低速搅拌完成后即得到再生ecc。
将得到的再生ecc在标准养护室养护至28天，28天抗压强度为52mpa、轴心抗拉强度为5.2mpa、极限延伸率为4.1％，平均裂缝宽度108μm，平均裂缝数32条。
实施例3：
一种利用废混凝土微细粉制备而成的再生ecc，包括以下重量份的组分，组分比为：水泥、废混凝土粉、粉煤灰、水、减水剂、增强剂、化学合成纤维的重量比为17.81：17.81：35.61：29.05：0.57：0.08：1.46。
所述的水泥，为普通硅酸盐水泥42.5；
所述的废混凝土微细粉，为既有建筑拆除过程中产生的废混凝土经破碎、粉磨、筛分后获得的粉体，比表面积为560m2/kg；
所述的粉煤灰，为i级粉煤灰，比表面积为730m2/kg；
所述的减水剂为聚羧酸高性能减水剂；
所述的增强剂为硫酸铝盐增强剂；
所述的化学合成纤维，为聚乙烯醇纤维；纤维直径32μm，纤维长度为14mm。
上述的再生ecc是通过下述方法制备而成的：
(1)、将既有建筑拆除过程中产生的废混凝土破碎粉磨为比表面积为560m2/kg的粉末，筛分后取筛底即得到废混凝土微细粉，待用；
(2)、将17.81份的水泥、17.81份步骤(1)得到的废混凝土微细粉、35.61份的粉煤灰混合搅拌45s(搅拌速度59转/分钟)，然后加29.05份的水低速搅拌2min(搅拌速度64转/分钟)，之后再缓缓加入0.57份的减水剂和0.08份的增强剂，并加速搅拌1.5min(搅拌速度130转/分钟)后获得均匀流动的基材，初始流动度为260mm；；
(3)、步骤(2)得到均匀流动的基材后，采用低速搅拌4min(搅拌速度58转/分钟)，期间手工缓慢加入1.46份的化学合成纤维以确保纤维能够均匀分布而不出现结团现象，纤维在2min内加完；低速搅拌完成后即得到再生ecc。
将得到的再生ecc在标准养护室养护至28天，28天抗压强度为54mpa、轴心抗拉强度为5.3mpa、极限延伸率为3.1％，平均裂缝宽度138μm，平均裂缝数23条。
上述实例只是为说明本发明的技术构思以及技术特点，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明的实质所做的等效变换或修饰，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。