一种玄武岩纤维增强水泥基材料及其制备方法_2

文档序号:9821880阅读:来源:国知局
时水泥作为正娃酸乙醋水解反应催化剂。
[0018] (4)根据比例称量玄武岩纤维投入到步骤(3)中的混合物中继续拌合至分散均匀; 然后加入根据权利要求1~7任意一项所述比例的缓凝剂,拌合至缓凝剂溶于水;当所述的 玄武岩纤维增强水泥基材料的包括硅烷偶联剂时,此时加入权利要求1~7任意一项所述比 例的硅烷偶联剂,拌合至混合均匀。如此,让正娃酸乙醋水解的部分纳米二氧化娃颗粒沉积 或附着在玄武岩纤维表面,硅烷偶联剂的加入一方面抑制纳米二氧化娃团聚,另一方面与 玄武岩纤维的活性径基发生偶联反应。
[0019] (5)与步骤(1)~(4)同步进行,将水泥、细骨料,或水泥、细骨料、粉煤灰按比例称 量,投入到揽拌机内拌合至混合均匀;然后按比例称量娃灰投入到揽拌机内,揽拌1~2min。 娃灰一种活性较高的超细粉,或称凝聚娃灰,即娃灰本身是一种团聚体,当娃灰与水泥混合 后,会进一步团聚,故尽可能减少娃灰与水泥的混合时间,即尽早加入含有减水剂的混合 物,避免娃灰进一步团聚。
[0020] (6)将步骤(4)中混合物投入到步骤(5)中的揽拌机内拌合5~30min。
[0021] (7)将步骤(6)揽拌机内的拌合物倒入模具内,并在振动台上振动密实;
[0022] (8)将步骤(7)模具中的材料进行蒸气养护,待其硬化后,拆模,将制得的玄武岩纤 维增强水泥基材料标准养护至强度达到要求。相比普通养护,蒸汽养护提高了养护溫度,不 仅有利于水泥的硬化,同时有利于玄武岩纤维表面的基团与水泥胶凝材料发生反应。
[0023] 作为优选,进一步的技术方案是:所述揽拌机的下料装置上设有防止纤维结团的 装置。如此,避免拌合物下料过程中纤维发生结团现象从而导致玄武岩纤维分布不均。
[0024] 更进一步的技术方案是:所述细骨料为粒径0.2mmW下的连续级配细沙。如此,通 过优化细骨料级配,材料的孔隙率小,节约水泥,且使胶凝材料具有良好的和易性。
[0025] 更进一步的技术方案是:所述玄武岩纤维的直径为13~80μπι,长度为3~45mm。
[0026] 更进一步的技术方案是:所述蒸汽养护的溫度65°C~75°C,养护时间为24小时。溫 度较高有利于正娃酸乙醋的完全水解和玄武岩纤维表面的基团与水泥胶凝材料发生反应, 但溫度太高,不利于水泥的硬化,故蒸汽养护的溫度在65°C~75°C对二者都有利;蒸汽养护 时间24小时尽可能的让上述化学反应反应完全。
[0027] 更进一步的技术方案是:所述步骤(4)中还包括抽真空的步骤。如此,减少拌合物 成型过程中的气泡,减少孔隙率,增加材料的密实度。
[0028] 综上所述,本发明与现有技术相比,其显著优点为:通过配方的优化和制备方法的 改进,改善了玄武岩纤维自身的性能,易于水泥胶凝材料结合;减少了玄武岩纤维增强水泥 基材料的孔隙率,增加材料的密实度,同时改善了玄武岩纤维与水泥胶结物质界面层的性 质,提高了界面粘结强度;整体而言,改善了玄武岩纤维增强水泥基材料结构和力学性能, 大大提高了其抗压、抗折强度,而且提高了材料的初性。
【具体实施方式】
[0029] W下结合具体实施例对本发明作进一步描述,W助于更好地理解本发明,但本发 明的保护范围并不仅限于运些实施例。
[0030] 实施例1
[0031] 水泥 650kg/m3,粉煤灰 150kg/m3,正娃酸乙醋 8kg/m3,娃灰 90kg/m3,细骨料 1300kg/ m3,高效聚簇酸减水剂30kg/m3,巧樣酸:0.03kg/m3,玄武岩纤维5.0 % (体积比),硅烷偶联剂 1.0~3.0kg/m3。
[0032] (1)按水灰比0.25取相应量的水,称量8kg/m3正娃酸乙醋并加入水中揽拌至分散 均匀,正娃酸乙醋在开始在水中缓慢水解成纳米二氧化娃颗粒。
[0033] (2)称量30kg/V高效聚簇酸减水剂投入到步骤(1)中的混合物中继续拌合至分散 均匀;
[0034] (3)在步骤(2)中的混合物中加入水泥至pH值至8~9,继续拌合;
[0035] (4)称量5.0% (体积比)直径为13~80μπι,长度为3~45mm的玄武岩纤维投入到步 骤(3)中的混合物中继续拌合至分散均匀;然后加入0.03kg/m3巧樣酸,拌合至巧樣酸溶于 水;此时再加入2. Okg/m3硅烷偶联剂,拌合至混合均匀。
[0036] (5)与步骤(1)~(4)同步进行,将650kg/m3水泥、1300kg/m 32mmW下的连续级配细 沙和150kg/m3粉煤灰投入到揽拌机内拌合至混合均匀;然后称量90kg/m3娃灰投入到揽拌机 内,揽拌1~2min。
[0037] (6)将步骤(4)中的混合物投入到步骤(5)中的揽拌机内拌合5~30min;
[0038] (7)将步骤(6)中揽拌机内的拌合物倒入模具内,并在振动台上振动密实并在振动 台上振动密实,振实过程中进行抽真空处理;
[0039] (8)将步骤(7)模具中的材料进行蒸气养护24h,待其硬化后,拆模,将制得的玄武 岩纤维增强水泥基材料标准养护至强度达到要求。表1中列出了本实施例下玄武岩纤维增 强水泥基材料的测试结果。
[0040] 在上述实施例中,所述揽拌机的下料装置上设有防止纤维结团的装置。
[0041 ] 实施例2
[0042] 在本实施例中,立方米玄武岩纤维增强水泥基材料作为配比总量。
[0043] 除将步骤(7)中不进行抽真空处理的步骤,其他同实施例1,表1中列出了本实施例 下玄武岩纤维增强水泥基材料的测试结果。
[0044] 实施例3
[0045] 在本实施例中,立方米玄武岩纤维增强水泥基材料作为配比总量。
[0046] 除将步骤(4)中不加入硅烷偶联剂,其他同实施例1,表1中列出了本实施例下玄武 岩纤维增强水泥基材料的测试结果。
[0047] 实施例4
[004引在本实施例中,立方米玄武岩纤维增强水泥基材料作为配比总量。
[0049]除将步骤(5)中不加入粉煤灰,其他同实施例3,表1中列出了本实施例下玄武岩纤 维增强水泥基材料的测试结果。
[00加]实施例5
[0051 ] (1)按水灰比0.28取相应量的水,称量lOkg/m3正娃酸乙醋并加入水中揽拌至分散 均匀,正娃酸乙醋在开始在水中缓慢水解成纳米二氧化娃颗粒。
[0052] (2)称量25kg/m3高效聚簇酸减水剂投入到步骤(1)中的混合物中继续拌合至分散 均匀;
[0化3 ] (3)在步骤(2)中的混合物中加入水泥至pH值至8~9,继续拌合;
[0化4] (4)称量6.5% (体积比)直径为13~80μπι,长度为3~45mm的玄武岩纤维投入到步 骤(3)中的混合物中继续拌合至分散均匀;然后加入0.04kg/m3巧樣酸,拌合至巧樣酸溶于 水;此时再加入3. Okg/m3硅烷偶联剂,拌合至混合均匀。
[0055] (5)与步骤(1)~(4)同步进行,将600kg/m3水泥、1200kg/m 32mm W下的连续级配细 沙和90kg/m3粉煤灰投入到揽拌机内拌合至混合均匀;然后称量90kg/m3娃灰投入到揽拌机 内,揽拌1~2min。
[0056] (6)将步骤(4)中的混合物投入到步骤(5)中的揽拌机内拌合5~30min;
[0057] (7)将步骤(6)中揽拌机内的拌合物倒入模具内,并在振动台上振动密实并在振动 台上振动密实,振实过程中进行抽真空处理;
[0058] (8)将步骤(7)模具中的材料进行蒸气养护2地,待其硬化后,拆模,将制得的玄武 岩纤维增强水泥基材料标准养护至强度达到要求。表1中列出了本实施例下玄武岩纤维增 强水泥基材料的测试结果。
[0059] 在上述实施例中,所述揽拌机的下料装置上设有防止纤维结团的装置。
[0060] 实施例6
[006
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