[发明专利]一种纤维复合磷铝酸盐水泥及其浆体和混凝土的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于无机材料领域，特别涉及能水化硬化的复合了纤维的胶凝材料及其浆体和混凝土的制备方法。 

背景技术

普通水泥混凝土由于材料自身的结构缺陷易产生裂缝，在外力的作用下导致结构的破坏。针对一般混凝土材料存在的脆性大、易开裂和抗冲击性能差的问题，各国学者纷纷展开提高混凝土材料韧性的研究。主要有超细粉增韧技术、纤维增韧技术和添加高分子化合物技术等。由于高分子化合物存在易老化的弊端，在纤维增韧混凝土的研究方面比较活跃。 

纤维混凝土是以水泥净浆、砂浆或者混凝土为基体，以非连续的短纤维或连续的长纤维作为增强材料所组成的水泥基复合材料。按照单位体积混凝土中所掺加纤维的重量和体积大小还可以分为高掺量和低掺量纤维混凝土。20世纪50年代以来，世界上许多工业发达国家关于纤维混凝土的研究取得了明显的成就，其中包括：钢纤维混凝土、玻璃纤维混凝土、聚丙烯纤维混凝土和碳纤维混凝土等。纤维混凝土研究与应用的实质性进展，得益于合成纤维技术的突破。特别是最近二十多年来，以美国为代表的技术发达国家研制生产出一系列可以掺入混凝土当中的单丝合成纤维，如：改性聚丙烯、尼龙、聚酯、聚乙烯等。然而目前国内外仍局限于传统的硅酸盐水泥与某种纤维复合，这对改善水泥混凝土的抗收缩，抗裂，抗渗，抗冲击等力学性能有一定的效果，但是，由于硅酸盐水泥的高碱性，使某些纤维会受到腐蚀而品质下降，如：玻璃纤维，而且浆体与纤维界面粘结性能较差。硅酸盐水泥混凝土抗拉强度仅是抗压强度的1/8到1/16，混凝土的标号越高，这个比值越小。混凝土的极限伸长率极小，仅为0.005-0.05。只有塑料的极限伸长率的1/10-1/20。因此在受拉或者受弯时的抗变形能力很差，呈现脆性破坏，也即韧性差、断裂能低，其抗冲击性也相应的比较低。并且硅酸盐水泥浆体早强低。这些都造成了硅酸盐水泥及其混凝土本征性能与纤维复合的局限性。另外，建筑用含有纤维的水泥混凝土，大多数都是在制备混凝土时现场掺入所需纤维，这对混凝土质量的稳定性不利。作为脆性材料，纤维硅酸盐水泥混凝土及其制品已经无法满足某些特殊场合的要求，也制约了水泥材料的应用。因而开发出一种高性能的纤维复合磷铝酸盐水泥是现代工程的需要。 

  发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种水泥浆体与纤维相容性好，结合界面良好，最终产品抗收缩，抗裂，抗渗，抗冲击等力学性能良好的纤维复合磷铝酸盐水泥。本发明还要提供一种由该种纤维复合磷铝酸盐水泥浆体和混凝土的制备方法。

本发明的技术方案是，一种纤维复合磷铝酸盐水泥，主要由磷铝酸盐水泥和纤维组成，其组分的重量份为： 

磷铝酸盐水泥    95.00-99.96；

纤维            0.04-5.00。

以上所述的纤维复合磷铝酸盐水泥，所采用的纤维可以是聚脂纤维，其组分的重量份为： 

磷铝酸盐水泥    96.00-98.00；

聚脂纤维          2.00-4.00。

以上所述的纤维复合磷铝酸盐水泥，所采用的纤维也可以是玻璃纤维，其组分的重量份为： 

磷铝酸盐水泥    97.00-99.00；

玻璃纤维          1.00-3.00。

以上所述的纤维复合磷铝酸盐水泥，所采用的纤维还可以是碳纤维，其组分的重量份为： 

磷铝酸盐水泥    99.00-99.96；

碳纤维          0.04-1.00

一种纤维复合磷铝酸盐水泥浆体的制备方法，其特点是，按照权利要求1纤维复合磷铝酸盐水泥的配比将磷铝酸盐水泥、纤维、适量的砂、适量的水混合均匀；水泥浆体的pH值控制在10.5-11.8的范围内。

以上所述的纤维复合磷铝酸盐水泥浆体的制备方法，可以将纤维加入到混合均匀的相应比例的水泥和适量的砂中搅拌后，再加适当比例的水混合搅拌均匀。 

以上所述的纤维复合磷铝酸盐水泥浆体的制备方法，也可以将纤维均匀地加入到搅拌中的水泥内干混后，再分别加入适量的砂和水混合搅拌均匀。 

以上所述的纤维复合磷铝酸盐水泥浆体的制备方法，还可以将纤维加入适量的水中混合后再加入相应比例的水泥混合后，再相继加入适量的砂混合并搅拌均匀。 

一种纤维复合磷铝酸盐水泥混凝土的制备方法，其特点是，将磷铝酸盐水泥、纤维、适量的砂、适量的水混合时掺入适量的建筑石子，或在磷铝酸盐水泥、纤维、适量的砂、适量的水混合均匀后掺入适量的建筑石子和适量的水混合而成。