[发明专利]一种高强高韧性透光水泥基材料及其制作方法

权利要求书

1.一种高强高韧性透光水泥基材料，其特征在于：包括如下原料制备而成：光导纤维、胶凝材料、钢纤维、水、石英石和减水剂。

2.根据权利要求1所述的一种高强高韧性透光水泥基材料，其特征在于：所述胶凝材料包括如下原料制备而成：水泥、硅粉和粉煤灰；

所述高强高韧性透光水泥基材料包括如下重量份比例的原料制备而成：7.5-12份水泥、1.5-2.4份硅粉、1-1.6份粉煤灰、2-3.2份水、8.25-13.2份石英石、0.25-0.4份减水剂、0.1025-0.5428份钢纤维。

3.根据权利要求2所述的一种高强高韧性透光水泥基材料，其特征在于：所述水泥为按JC/T408-2005标准制作的52.5R白水泥，硅粉为II级硅粉，粉煤灰为F类I级灰；钢纤维抗拉强度大于2000MPa、直径0.15mm、长度8mm～13mm；石英石的粒径为0.15mm到0.6mm；减水剂为PCA-I聚羧酸减水剂，减水率≥25％。

4.根据权利要求1所述的一种高强高韧性透光水泥基材料，其特征在于：所述光导纤维为塑料光纤或有机光纤，密度为0.8～1.5g/cm³，光导纤维的长度大于高强高韧性透光水泥基材料的厚度。

5.一种高强高韧性透光水泥基材料的制作方法，包括以下步骤：

一、模具准备：制备预设形状和尺寸的模具，在模具上采用激光雕刻机按照透光设计要求布设孔位；

二、光导纤维定位和固定：将光导纤维从孔位穿过使得由模具的一侧穿过至另一侧，然后将光导纤维两端固定；

三、高强高韧性透光水泥基材料制作：将光导纤维、胶凝材料、钢纤维、水、石英石和减水剂混合，得到高强高韧性透光水泥基材料，将高强高韧性透光水泥基材料浇筑到模具中后将模具放到振动台进行振动密实操作；

四、脱模抛光：待高强高韧性透光水泥基材料达到预设强度后脱模，沿着垂直于光导纤维排列方向打磨直至高强高韧性透光水泥基材料的表面光滑为止。

6.根据权利要求5所述的一种高强高韧性透光水泥基材料的制作方法，其特征在于：所述模具包括内模和外模，所述孔设于内模，所述外模包覆于内模外部将内模密封。

7.根据权利要求6所述的一种高强高韧性透光水泥基材料的制作方法，其特征在于：高强高韧性透光水泥基材料制作过程中用薄膜进行包裹密封模具，24小时后去除薄膜并拆除外模，放入养护箱按照标准养护条件养护或者放在45℃～85℃温度蒸汽室养护条件中养护1天。

8.根据权利要求5所述的一种高强高韧性透光水泥基材料的制作方法，其特征在于：所述光导纤维两端用采用电热板对外露于模具两侧面的光导纤维端部进行加热烧结形成铆固端。

9.根据权利要求5所述的一种高强高韧性透光水泥基材料的制作方法，其特征在于：所述模具采用KT板。

10.根据权利要求5所述的一种高强高韧性透光水泥基材料的制作方法，其特征在于：还包括以下步骤：

先将胶凝材料按照第一搅拌速度进行均匀搅拌，然后将水和减水剂混合搅拌均匀倒入搅拌后的胶凝材料中并撒入钢纤维，加完钢纤维后按照第二搅拌速度进行搅拌同时倒入石英石，所述第二搅拌速度大于第一搅拌速度。