[发明专利]用于保护性结构的抗冲击应变硬化脆性基体复合材料

权利要求书

1.一种用于改善结构抗冲击性的韧性纤维增强脆性基体复合材料，所述复合材料包含以下组分的混合物：

体积分数为1％～4％的均匀分布的不连续短纤维、

包括水硬水泥的作为水泥质基体的粘合剂、和

水；

所述混合物在经历静态负载以至冲击负载时，在拉伸下表现出至少1％的应变能力的应变硬化行为。

2.根据权利要求1所述的韧性纤维增强脆性基体复合材料，其中所述均匀分布的不连续短纤维选自芳族聚酰胺、聚乙烯醇、高模量聚乙烯和高韧度聚丙烯。

3.根据权利要求1所述的韧性纤维增强脆性基体复合材料，其中所述均匀分布的不连续短纤维具有10～100微米的平均直径和4～40mm的平均长度。

4.根据权利要求1所述的韧性纤维增强脆性基体复合材料，其中所述粘合剂是波特兰水泥。

5.根据权利要求1所述的韧性纤维增强脆性基体复合材料，其中所述水与所述粘合剂的重量比为0.2～0.6。

6.根据权利要求1所述的韧性纤维增强脆性基体复合材料，还包含：

置于所述混合物中的减水剂，所述减水剂与所述粘合剂的重量比至多为0.05。

7.根据权利要求1所述的韧性纤维增强脆性基体复合材料，还包含：

置于所述混合物中的细骨料，所述细骨料与所述粘合剂的重量比至多为2.0。

8.根据权利要求7所述的韧性纤维增强脆性基体复合材料，其中所述细骨料包括砂。

9.根据权利要求1所述的韧性纤维增强脆性基体复合材料，还包含：

置于所述混合物中的轻量填料，其具有10～1000微米的受控尺寸分布。

10.根据权利要求1所述的韧性纤维增强脆性基体复合材料，还包含：

置于所述混合物中的轻量填料，其具有10～200微米的受控尺寸分布。

11.根据权利要求1所述的韧性纤维增强脆性基体复合材料，还包含：

置于所述混合物中的凝硬性掺合剂。

12.根据权利要求11所述的韧性纤维增强脆性基体复合材料，其中所述凝硬性掺合剂包括飞灰和硅灰中的至少其一。

13.根据权利要求1所述的韧性纤维增强脆性基体复合材料，还包含：

置于所述混合物中的粘度改性剂。

14.一种用于改善结构抗冲击性的韧性纤维增强脆性基体复合材料，所述复合材料包含以下组分的混合物：

体积分数为1％～4％的均匀分布的不连续短纤维、

包括无机聚合物的作为水泥质基体的粘合剂、和

水；

所述混合物在经历静态负载以至冲击负载时，在拉伸下表现出至少1％的应变能力的应变硬化行为。

15.根据权利要求14所述的韧性纤维增强脆性基体复合材料，其中所述均匀分布的不连续短纤维选自芳族聚酰胺、聚乙烯醇、高模量聚乙烯和高韧度聚丙烯。

16.根据权利要求14所述的韧性纤维增强脆性基体复合材料，其中所述均匀分布的不连续短纤维具有10～100微米的平均直径和4～40mm的平均长度。

17.根据权利要求14所述的韧性纤维增强脆性基体复合材料，其中所述水与所述粘合剂的重量比为0.2～0.6。

18.根据权利要求14所述的韧性纤维增强脆性基体复合材料，还包含：

置于所述混合物中的减水剂，所述减水剂与所述粘合剂的重量比至多为0.05。

19.根据权利要求14所述的韧性纤维增强脆性基体复合材料，还包含：

置于所述混合物中的细骨料，所述细骨料与所述粘合剂的重量比至多为2.0。

20.根据权利要求14所述的韧性纤维增强脆性基体复合材料，还包含：

置于所述混合物中的轻量填料，其具有10～1000微米的受控尺寸分布。

21.根据权利要求14所述的韧性纤维增强脆性基体复合材料，还包含：

置于所述混合物中的凝硬性掺合剂。

22.根据权利要求14所述的韧性纤维增强脆性基体复合材料，还包含：

置于所述混合物中的粘度改性剂。