[发明专利]多纤维层增强的水泥基复合材料及其应用方法

权利要求书

1.一种纤维增强的水泥基复合材料，所述纤维增强的水泥基复合材料能够通过粘合剂应用于一混凝土基底，其特征在于，包括：水泥基基体和多个纤维增强层；其中所述多个纤维增强层嵌入在所述水泥基基体的内部；

所述水泥基基体通过混合水和固体材料制备得到；所述固体材料包括重量百分比为30-40％的胶凝材料，重量百分比为60-70％的骨料，以及添加物；其中所述添加物相对于所述固体材料的重量百分比为0.5-1.5％，且所述水与所述胶凝材料的重量比的范围值为0.35-0.45；所述骨料为回收型碎玻璃。

2.根据权利要求1所述的纤维增强的水泥基复合材料，其特征在于，所述多个纤维增强层包括用于负荷承载的一个或多个第一纤维层、以及用于裂纹控制的一个或多个第二纤维层；一个或多个所述第一纤维层和一个或多个所述第二纤维层在所述水泥基基体内彼此分隔开定位。

3.根据权利要求2所述的纤维增强的水泥基复合材料，其特征在于，所述水泥基复合材料包括内表面和外表面，一个或多个所述第一纤维层邻近所述水泥基复合材料的所述内表面定位，一个或多个所述第二纤维层邻近所述水泥基复合材料的所述外表面定位。

4.根据权利要求2所述的纤维增强的水泥基复合材料，其特征在于，一个或多个所述第一纤维层由编织的或非编织的人造玄武岩纤维或人造玻璃纤维制成，和/或一个或多个所述第二纤维层由编织的或非编织的自然亚麻纤维或自然棉纤维制成。

5.根据权利要求1所述的纤维增强的水泥基复合材料，其特征在于，所述水泥基复合材料的厚度大致为10mm-40mm，且所述多个纤维层之间的间距至少为4mm；和/或所述多个纤维层相对于所述水泥基复合材料的表面呈平行设置。

6.根据权利要求1所述的纤维增强的水泥基复合材料，其特征在于，所述胶凝材料由普通硅酸盐水泥和粒状高炉矿渣粉组成；所述固体材料包括重量百分比为20-30％的普通硅酸盐水泥、重量百分比为10-20％的粒化高炉矿渣粉、以及重量百分比为60-70％的回收型碎玻璃。

7.根据权利要求6所述的纤维增强的水泥基复合材料，其特征在于，所述回收型碎玻璃的最大粒径大致为2.36mm。

8.根据权利要求6所述的纤维增强的水泥基复合材料，其特征在于，所述水泥基基体在第28天时具有小于300微应变的干燥收缩。

9.根据权利要求1所述的纤维增强的水泥基复合材料，其特征在于，所述添加物包括相对于胶凝材料的重量百分比为0.5-2.0％的纳米颗粒，相对于胶凝材料的重量百分比为0.2-0.5％的超塑化剂，相对于固体材料的重量百分比为0.1-1.0％的羟丙基甲基纤维素，和/或相对于固体材料的重量百分比为0.05-0.1％的淀粉醚。

10.根据权利要求9所述的纤维增强的水泥基复合材料，其特征在于，所述纳米颗粒包括纳米二氧化硅颗粒和/或纳米黏土颗粒，两者相对于所述胶凝材料的重量百分比分别为0.5-1.0％。

11.根据权利要求1-5任一项所述的纤维增强的水泥基复合材料，其特征在于，所述水泥基基体包括重量百分比至少为70％的废料或回收材料。

12.根据权利要求11所述的纤维增强的水泥基复合材料，其特征在于，所述废料或回收材料包括粒化高炉矿渣粉和回收型碎玻璃。

13.根据权利要求1所述的纤维增强的水泥基复合材料，其特征在于，所述粘合剂由金属硅酸盐、硅烷和纳米硅酸盐组成。

14.一种应用权利要求1的纤维增强的水泥基复合材料的方法，其特征在于，包括：

在混凝土基底上施用粘合剂；

在涂覆有所述粘合剂的所述混凝土基底上施用第一层水泥基基体；

在所述第一层水泥基基体上敷设多个纤维增强层；以及

用第二层水泥基基体覆盖所述多个纤维增强层，以便将所述多个纤维增强层嵌入在所述水泥基基体中；

其中，所述多个纤维增强层可包括用于负荷承载的一个或多个第一纤维层、以及用于裂纹控制的一个或多个第二纤维层；所述方法还包括：在每两个第一纤维层之间、每两个第二纤维层之间、和/或第一纤维层与第二纤维层之间施用厚度至少为5mm的一层水泥基基体，以使得纤维层和所述水泥基基体层相互交错。