[发明专利]一种混杂纤维混凝土的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混杂纤维混凝土的制备方法，属于建筑工程的技术领域。

背景技术

纤维混凝土是由纤维和水泥基料组成的复合材料，其具有强度高、耐腐蚀性好的优点，在建筑领域得到了越来越多的应用。纤维混凝土中常用的纤维增强材料包括有机化合物纤维、碳纤维、玻璃纤维、钢纤维等。虽然这些纤维能够在一定程度上提高混凝土的性能，但是由于其生产成本较高，因此使得混凝土的造价增加很多。

为了降低纤维混凝土的成本，近年来开始逐渐发展使用植物纤维作为代替。另一方面，我国作为农业大国，却对农作物秸秆的利用率非常小。很多农作物秸秆被焚烧，不仅造成空气的污染，而且还造成了资源的巨大浪费。现有技术中对植物纤维混凝土的研究一般都是针对单独的一种植物纤维，例如稻草或玉米秸秆。众所周知，单纯的植物纤维由于其强度较差，因此可能会影响混凝土的强度。而且，由于植物纤维与混凝土基体之间的粘结力不够强，因此可能导致混凝土整体性能差的特点。

为此，现有技术中需要一种强度更高、整体性能更好的纤维混凝土。

发明内容

本发明涉及一种混杂纤维混凝土的制备方法，其中的混杂纤维不仅包括了取材广泛、成本低廉的植物纤维，而且还包括了可以进一步增大强度和粘结性的石棉纤维和粘胶纤维。并且，本发明还提供了与本发明的混杂纤维混凝土配套使用的减水剂和早强剂，使得利用本发明的制备方法制备的混杂纤维混凝土不仅强度高、整体性能好，而且成本还较低廉。需要说明的是，在目前的现有技术中，尚没有出现过同时使用上述四种纤维的混凝土材料。本发明的混杂纤维混凝土的性价比优于普通的纤维混凝土，是建筑领域中首次使用以上四种纤维作为增强材料的混凝土。另外，本发明还针对该类型的混杂纤维混凝土提出了相应类型的减水剂和早强剂，这也是现有技术中没有出现过的类型。

本发明涉及一种混杂纤维混凝土的制备方法，混杂纤维混凝土的原料由质量比为1∶0.09-0.12∶0.5-0.6∶0.3-0.4∶2.3-2.5∶0.02-0.03∶0.02-0.03∶0.012-0.013的硅酸盐水泥、混杂纤维、石灰、石膏、火山灰、减水剂、增稠剂和早强剂组成，水灰比为0.25-0.32；其中，混杂纤维由质量比为0.04-0.05∶0.03-0.04∶0.01-0.02∶0.01的稻草纤维、石棉纤维、黄麻纤维、粘胶纤维组成；减水剂的原料由马来酸酐、丙烯酸、烯乙醇聚醚、异戊烯醇聚氧乙烯醚、酰亚胺、过硫酸铵组成，各组分的质量比为1∶0.8-1.2∶2.2-2.5∶1.3-1.5∶0.7-0.9∶0.1-0.13；早强剂由氯化镁、亚硫酸钠、乙二醇、脱硫石膏、二氧化硅、膨润土和芒硝按照质量比为1∶2.05-2.15∶0.12-0.14∶0.51-0.52∶0.05-0.07∶0.04-0.055∶0.9-0.95混合而成；

制备方法包括以下步骤：

一、混杂纤维的准备

将稻草纤维和黄麻纤维放入质量分数为9％的脲醛树脂水溶液浸泡30-40分钟，取出沥干水分以后，再重复两次；

将石棉纤维放入质量分数为13％、温度为40℃的氢氧化钾溶液中浸泡10分钟，取出沥干水分；

二、减水剂的制备

将烯乙醇聚醚、异戊烯醇聚氧乙烯醚和酰亚胺投入带有搅拌片、冷凝管和温度计的三颈烧瓶中，配成质量分数为24％的去离子水混合溶液，升温到75-78℃至全部溶解；

将由马来酸酐和丙烯酸溶于去离子水制成的质量分数为6％的溶液也倒入烧瓶中，并将温度调整至62-64℃后加入过硫酸铵；

保温2-3小时后加入质量分数为30％的氢氧化钾溶液中和至中性；

三、混凝土的搅拌

在搅拌器中将硅酸盐水泥、石灰、石膏和火山灰干拌均匀，按照水灰比为0.25-0.32的比例加入水并接着搅拌10分钟；

将稻草纤维和黄麻纤维预热到60℃，加入搅拌器中，搅拌3-5分钟；

将石棉纤维和粘胶纤维预热到60℃，加入搅拌器中，接着搅拌3-5分钟；

四、减水剂、早强剂和增稠剂的加入

在混凝土中加入上述减水剂、早强剂和聚丙烯酰胺增稠剂，搅拌20-25分钟至混合均匀。

优选地，硅酸盐水泥、稻草纤维、石棉纤维、黄麻纤维、粘胶纤维、石灰、石膏、火山灰、减水剂、增稠剂和早强剂的质量比为1∶0.04∶0.04∶0.02∶0.01∶0.52∶0.38∶2.41∶0.03∶0.02∶0.012，水灰比为0.27。更优选地，稻草纤维的长度为2-3cm、宽度为1.5-2mm。