[发明专利]一种低收缩高韧性建筑材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低收缩高韧性建筑材料及其制备方法，包括以下重量份数的原料：聚丙烯腈纤维10‑20份、硅酸盐水泥30‑50份、硅藻土15‑25份、硅粉6‑12份、轻质碳酸钙4‑8份、植物复合纤维2‑6份、木质素磺酸钙1‑4份、丁腈橡胶1.6‑3.8份、复合增强纤维4‑10份、分散剂0.5‑1.5份、减水剂0.3‑0.7份、高分子粘结剂0.2‑0.6份和去离子水12‑18份。本发明的建筑材料具有低收缩、高韧性，并能减少开裂和断裂，且制备方法简单，容易实现，可广泛用于工业与民用建筑的墙体、屋面、地坪及道路、桥梁、隧道、边坡加固。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种低收缩高韧性建筑材料及其制备方法。

背景技术

建筑材料是建筑工程的基础，而混凝土是应用最广泛的建筑材料，其主要成分包括水泥、掺合物和骨料，加水搅拌后硬化而成，具有工艺简单、防火性能等优点。但混凝土具有抗拉强度低、韧性差和收缩率大等缺点，因此，在传统的钢筋混凝土结构中，由于裂缝导致钢筋锈蚀而出现的工程事故经常发生。混凝土结构裂缝直接影响着结构的耐久性和工程的使用寿命，最终导致混凝土结构过早地劣化甚至完全丧失使用功能。为克服混凝土这些缺点，碳纤维混凝土和钢纤维混凝土等应运而生，这类混凝土的纤维掺量通常小于2%，这样做虽然一定程度上起到了减轻混凝土早期开裂，提高材料抗弯韧度等作用，但在直接拉伸荷载作用下仍发生应变软化破坏，开裂后裂缝马上进入局部化扩展阶段。

基于此，有必要提供一种低收缩高韧性建筑材料及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

鉴于上述对现有技术的分析，本发明提供一种具有低收缩、高韧性，并能减少开裂和断裂的低收缩高韧性建筑材料。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：

一种低收缩高韧性建筑材料，包括以下重量份数的原料组成：聚丙烯腈纤维10-20份、硅酸盐水泥30-50份、硅藻土15-25份、硅粉6-12份、轻质碳酸钙4-8份、植物复合纤维2-6份、木质素磺酸钙1-4份、丁腈橡胶1.6-3.8份、复合增强纤维4-10份、分散剂0.5-1.5份、减水剂0.3-0.7份、高分子粘结剂0.2-0.6份和去离子水12-18份。

优选的，包括以下重量份数的原料组成：聚丙烯腈纤维15份、硅酸盐水泥40份、硅藻土20份、硅粉9份、轻质碳酸钙6份、植物复合纤维4份、木质素磺酸钙2.5份、丁腈橡胶2.7份、复合增强纤维7份、分散剂1份、减水剂0.5份、高分子粘结剂0.4份和去离子水15份。

优选的，所述聚丙烯腈纤维的长度10-15mm，直径为0.03-0.05mm。

优选的，所述植物复合纤维为农作物秸秆的绒状粉末，是采用农作物秸秆经切断、粉碎后形成的绒状粉末，所述农作物秸秆选自玉米杆、稻杆、麦杆、棉花杆中的一种或几种。

优选的，所述复合增强纤维为重量比为3:1的聚乙烯醇纤维和碳纤维的混合物。

优选的，所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠。

优选的，所述减水剂为萘磺酸盐减水剂。

优选的，所述高分子粘结剂为苯并乳液、丙烯酸乳液或醋酸-乙烯共聚乳液。

本发明还提供了上述低收缩高韧性建筑材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）按原料配比称取各组分，将硅酸盐水泥、硅藻土、硅粉、轻质碳酸钙、木质素磺酸钙和丁腈橡胶置于研磨机中，研磨成细粉，并过100目筛，得混合粉末；

（2）将混合粉末倒入搅拌锅中，并加入去离子水，搅拌均匀，然后再加入分散剂、减水剂、高分子粘结剂，搅拌均匀，得混合浆料A；

（3）向混合浆料A中再加入植物复合纤维、复合增强纤维，边加热边搅拌，搅拌均匀后，得混合浆料B；