[发明专利]一种采用再生玻璃作为辅助胶凝材料制备ECC的方法

说明书

本发明归属建筑材料技术范畴，涉及以再生玻璃作为辅助胶凝材料制备高延性水泥基复合材料ECC的方法。上述ECC的组成成分：水泥、再生玻璃粉、石英砂、水、减水剂、增稠剂和PVA纤维。制备流程如下：将再生玻璃粉、水泥、石英砂投入搅拌锅，低速干拌2分钟；将减水剂和增稠剂溶于水中，形成悬浊液后投入搅拌锅，低速湿拌1分钟；待拌合物变成浆体后，高速搅拌2分钟；当拌合物具备一定流动性和均匀性后，投入PVA纤维，高速搅拌5分钟；注模成型，在标准养护环境下，养护至28天。本发明将再生玻璃运用到高性能建筑材料中，拓展了再生玻璃的运用范围，极大地改善了其脆性和碱骨料反应的弊端，同时实现了建筑材料资源的回收再利用。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，特别涉及到以超细再生玻璃粉作为辅助胶凝材料来制备高延性纤维增强水泥基材料ECC的方法。

背景技术

传统混凝土作为建筑材料的一部分，主要是利用其优秀的抗压性能，但素混凝土始终变形能力较差，抗拉强度低，同时具备准脆性特征，影响着整体结构的耐久性和抗震性能。为克服混凝土变形能力差、易开裂等缺点，国内外诸多学者对通过掺入纤维来提高其变形能力的纤维增强水泥基复合材料开展大量研究。

纤维增强水泥基复合材料主要有钢纤维增强水泥基复合材料、合成有机纤维增强水泥基复合材料(PE纤维、PVA纤维和PP纤维)、碳纤维增强水泥基复合材料等。高延性纤维增强水泥基复合材料ECC是利用微观力学设计方法，通过合理调整基体和纤维之间的界面特性得到的一种乱向短纤维增强水泥基复合材料。其中目前PVA-ECC研究最为广泛，经济性较好，主要运用于桥面板伸缩缝、建筑阻尼器、结构加固等领域。

目前制备高延性纤维增强水泥基复合材料ECC的PVA纤维主要是日本可乐丽公司生产，进口成本较高。而我国国产PVA纤维的质量和生产规模也逐步追赶上国际先进水平，成本大为降低。但国产PVA纤维按目前的配合比较难配置处性能优越的ECC，主要原因在于PVA纤维与基体的粘结作用过强，在加载过程中纤维易被拔断，从而无法满足准应变硬化现象。通过ECC的材料设计理论，从配合比上优化，改善ECC的力学性能。

再生玻璃虽然一直被国内外诸多学者研究，考虑到其碱骨料反应，主要是被用作建筑装饰材料，较少作为受力构件而研究。根据最新研究发现，再生玻璃被粉磨粒径≤300μm时，细玻璃颗粒不会造成碱骨料反应。若玻璃粒径≤100μm时，再生玻璃粉会减轻碱骨料反应。当再生玻璃作为辅助胶凝材料或细骨料加入到混凝土中，可提高混凝土本身的力学性能和耐火性能。但目前仍少有人研究利用再生玻璃作为辅助胶凝材料和PVA纤维来制备ECC的力学性能。

现通过《JC/T 2461-2018高延性纤维增强水泥基复合材料力学性能试验方法》来研究超细再生玻璃粉作为辅助胶凝材料来制备高延性纤维增强水泥基材料ECC的基本力学性能。

发明内容

本发明解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种以再生玻璃作为辅助胶凝材料来制备高延性纤维增强水泥基材料ECC的方法。

为解决上述问题，本发明的技术方案如下：

采用再生玻璃作为辅助胶凝材料制备高延性纤维增强水泥基复合材料ECC的各材料成分的质量比例如下：水泥∶玻璃粉∶石英砂∶水∶减水剂∶增稠剂∶PVA纤维＝1∶1∶0.8∶0.024∶0.005∶0.043。

优选地，所述水泥标号为市售42.5级普通硅酸盐水泥。

优选地，所述玻璃粉为市售1200目超细再生玻璃粉。

优选地，所述石英砂的粒径为100目～200目。

优选地，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂，减水率＞25％。

优选地，所述增稠剂为羟乙基甲基纤维素MHEC，粘度为2万。