[发明专利]用于混凝土的秸秆及聚合物复合纤维增强材料、其制备方法

权利要求书

1.一种用于混凝土的秸秆及聚合物复合纤维增强材料，其特征在于，包括体积分数为0.5％-99.5％的秸秆和体积分数为0.5％-99.5％的聚合物，秸秆和聚合物的体积分数合计100％；

所述聚合物包括A型聚合物、B型聚合物和C型聚合物中至少一种；

A型聚合物选自聚丙烯、聚乙烯、膨胀聚苯乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、热塑性聚氨酯中至少一种；

B型聚合物选自聚乙烯醇、聚氯乙烯、尼龙、聚对苯撑苯并双恶唑、对位芳纶、间位芳香族聚酰胺、聚酰亚胺、聚芳酯中至少一种；

C型聚合物选自聚氨酯、环氧树脂、超支化聚合物、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚氯丁二烯中至少一种；

所述复合纤维增强材料切成长度45-50mm、宽度1mm、厚度0.5mm的扁平纤维段；

所述复合纤维增强材料的残余挠曲抗拉强度：

f_R，1＝[0.1f_cu+84000v_f+S_r+950]×10^-3；

f_R，2＝[0.1f_cu+100000v_f+S_r+230]×10^-3；

f_R，3＝[0.1f_cu+107000v_f+S_r+215]×10^-3；

f_R，4＝[0.1f_cu+100000v_f+S_r+210]×10^-3；

S_r＝[3.3v_s+1.2v_p+0.2E_p+0.1E_s]，表示纤维比系数；

f_cu为混凝土28天抗压强度，单位为MPa；

v_f为混凝土中复合纤维增强材料的体积分数，以百分比表示；

v_p为复合纤维增强材料中聚合物化合物的体积分数，以百分比表示；

v_s为复合纤维增强材料中秸秆的体积分数，以百分比表示；

E_p为聚合物的弹性模量，单位为MPa；

E_s为秸秆的弹性模量，单位为MPa。

2.根据权利要求1所述用于混凝土的秸秆及聚合物复合纤维增强材料，其特征是，所述复合纤维增强材料具有齿形外轮廓和/或凹凸不平的表面。

3.根据权利要求1所述用于混凝土的秸秆及聚合物复合纤维增强材料，其特征是，所述秸秆来自稻子、小麦、玉米、大麦、小米中至少一种。

4.根据权利要求1所述用于混凝土的秸秆及聚合物复合纤维增强材料，其特征是，所述复合纤维增强材料的抗拉强度σ_f＝0.33(σ_pV_p+σ_sV_s)，其中，

σ_p为聚合物的抗拉强度，单位为MPa；

σ_s为秸秆的抗拉强度，单位为MPa。

5.根据权利要求1所述用于混凝土的秸秆及聚合物复合纤维增强材料，其特征是，所述复合纤维增强材料的杨氏模量E_f＝0.33(E_pV_p+E_sV_s)，其中，

E_p为聚合物的杨氏模量，单位为Mpa；

E_s为秸秆的杨氏模量，单位为Mpa。

6.一种如权利要求1所述的用于混凝土的秸秆及聚合物复合纤维增强材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将秸秆切割粉碎成秸秆粉末，干燥后与部分聚合物粉体一起加入干混设备中干混处理；

2)收集干混处理得到的干混颗粒料，将干混颗粒料通过成对设置的滚筒加压喂入板材加工设备中，将剩余聚合物粉体通过漏斗加入板材加工设备中，制成板材；加热板材，通过牵引机构将加热的板材拉出板材加工设备，拉出过程中加热的板材经成对设置的滚筒轧制成薄片材；

3)将薄片材切成长度45-50mm、宽度1mm、厚度0.5mm的纤维段。