[发明专利]采用微珠制备大纤维掺量高流动GRC材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种采用微珠制备大纤维掺量高流动GRC材料及其制备方法，该材料由胶凝材料、细集料、纤维、外加剂和水组成，所述胶凝材料由硫铝酸盐水泥或硅酸盐水泥和矿物掺合料组成，占总质量比的29.0%~50.0%；所述细集料为水洗河砂，占总质量比的30.0%~60.0%；所述的纤维为耐碱玻璃纤维，占总体积比的2.0%~5.0%；所述的外加剂为减水剂，用量为所述胶凝材料质量的0.8%~2.5%；水占总质量比的10.0%~16.0%。本发明的GRC材料重点解决了水泥基材料固有的抗折强度低的问题，且纤维水泥基复合材料流动性差的问题，可使其28d抗折超过12.0MPa，使纤维掺量为2.0%~5.0%的GRC材料流动度达到200mm以上，实现高流动度，具有纤维掺量大、流动性高、抗折强度高的特点。

技术领域

本发明涉及的是一种采用微珠制备大纤维掺量高流动GRC材料及其制备方法，属于建筑材料领域。

背景技术

现代工程使用的结构越来越复杂，环境也越来越多样化，因此对水泥基及其复合材料的各种性能的要求逐渐提高。例如在实际的使用过程中需要水泥基材料具备较高的抗折强度，以满足工程需要，通常的做法是添加纤维材料，依据“纤维间距机理”和“复合材料机理”可以得到较高抗折强度的水泥基材料。

目前，GRC材料作为一种轻质高强的建筑材料在建筑工程、 民用工程、市政工程、农业工程、艺术工程及军事工程等方面非常十分广泛，且其应用已突破传统的非承重构造，在半承重构造中的应用十分广泛，甚至进一步在承重构造中试用。作为一种复合材料，GRC的性能可以根据工程要求在成型制作时进行适当调整，以满足不同工程的需要。GRC复合材料有轻质高强、抗冻融性好、抗渗性优越、耐火系数高、可塑性强等优点，同时，GRC材料的基础原料是水泥、耐碱玻璃纤维、砂、水及外加剂，原材料获取方便价格低廉。而随着纤维的掺入，GRC材料的抗折强度逐渐增加，但是会大大损失砂浆的流动度，很难兼具大掺量、高抗折强度、大流动性。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种采用微珠制备大纤维掺量高流动GRC材料及其制备方法，采用硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥作为胶凝材料体系、添加多种矿物掺合料、添加河砂、添加纤维、添加高效减水剂等多种技术手段，将各类原材料的优异性能高效整合，使得制备出的复合材料兼具大掺量、高流动性、高抗折强度，28 d抗折强度大于12.0 MPa，流动度参考水泥胶砂流动度测定方法，扩展度可达200mm以上，远高于普通的纤维水泥基材料流动度160 ~ 180mm。而且利用了大量的工业废弃物，对实验经济和社会的发展有着重要的意义.

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种采用微珠制备大纤维掺量高流动GRC材料，该材料由胶凝材料、细集料、纤维、外加剂和水组成，所述胶凝材料由硫铝酸盐水泥或硅酸盐水泥和矿物掺合料组成，占总质量比的29.0% ~ 50.0%；所述细集料为水洗河砂，与所述胶凝材料的质量比为0.5 ~ 2.0，占总质量比的30.0% ~ 60.0%；所述的纤维为耐碱玻璃纤维，占总体积比的2.0% ~ 5.0%；所述的外加剂为减水剂，用量为所述胶凝材料质量的0.8% ~ 2.5%；水与所述胶凝材料质量比为0.26~ 0.40，占总质量比的10.0% ~ 16.0%。

所述胶凝材料中，硅酸盐水泥为P II型，强度等级在52.5级以上；所述硫铝酸盐水泥为快硬型硫铝酸盐水泥，强度等级在42.5级以上；所述矿物掺合料为微珠（掺量为胶凝材料质量的10.0 ~ 30.0%）、I级以上的粉煤灰（掺量为胶凝材料质量的0 ~ 40.0%）、硅灰（掺量为胶凝材料质量的0 ~ 10.0%）3种材料中的2种以上的组合。

所述细集料是水洗3 ~ 5 mm的河砂。

所述纤维是氧化锆的含量高于16.0%，长度为6 ~ 12mm的耐碱玻璃纤维。

所述减水剂是聚羧酸减水剂或萘系减水剂中的一种或多种。