[发明专利]废蚕丝增强纤维水泥板及其制备方法

说明书

一种废蚕丝增强纤维水泥板及其制备方法：所述水泥板由以下重量份的各组分制备：水泥800～900份，矿物掺合料150～200份，消泡剂1～3份，减水剂8～15份，可再分散胶粉10～30份，水400～500份，细骨料2000～2500份，改性废蚕丝3‑8份。本发明首次将废弃蚕丝用于硫铝酸盐水泥基复合材料的增强，制备得到废蚕丝增强纤维水泥板，不仅增强了板材的抗裂性，还使其更为环保，扩大了废蚕丝的再生利用领域，胶凝材料的量较多，其抗压强度较高。

技术领域

本发明属于土木工程材料领域，涉及一种废蚕丝增强纤维水泥板及其制备方法。

背景技术

纤维水泥板是指以水泥为基本胶凝材料，以各类纤维为增强材料，经制浆、成型、养护等工序而制成的板材，纤维的加入显著提高了板材的抗裂性，因而广泛应用于各类建筑物的内外墙体、吊顶、幕墙衬板、吸音屏障、复合墙体面板等工业用板领域。

石棉具有良好的抗拉强度，故而曾广泛应用与纤维水泥板中。但由于石棉纤维易诱发肺癌等肺部疾病，因此有必要寻找更为环保的天然纤维材料。目前用于制备水泥纤维板的非石棉纤维主要是各类木质纤维。

近年来，随着健康环保意识的普及，蚕丝制品开始深受消费者的喜爱。我国是产丝大国，每年由缫丝、织绸、服装等企业产生的蚕丝下脚料6万吨以上，但目前对废蚕丝的综合回收利用主要集中于蛋白提取以及保鲜膜的加工；申请号为201410006936.5的专利文献中公开了一种高性能水泥土及其制备方法，该文献中介绍一种通过在普通硅酸盐水泥中同时添加纳米天然纤维与纳米材料的方式来提高水泥的强度，但是该文献制备的水泥材料使用的是普通硅酸盐水泥，其碱性大很容易对其中的纳米天然纤维造成腐蚀，从而破坏天然纤维在水泥中的强度，特别是后期的水泥材料强度得不到保证；更为重要的是该文献还强调必须将纳米天然纤维与纳米材料混合使用才能避免纤维和水泥土易产生部分相对位移技术问题，而将纳米材料天然纤维复合材料加入水泥土后，表面粘结有纳米材料的天然纤维可以看作“带肋钢筋”，纳米材料天然纤维组合材料可以有效地阻止因受到载荷而产生相对滑移，但是纳米材料价格贵且不容易分散，会导致形成的纳米材料天然纤维复合材料在天然泥料中分布不均匀，导致水泥材料的强度也分布不均匀。此外，该发明申请为水泥土，其主要用于路基，其中填料主要是“天然土料”，占总质量的70％-90％，胶凝材料(水泥)的量非常少，从而导致水泥土抗压强度非常低，通常只有1-5MPa。

发明内容

本发明针对现有技术的上述不足，提供一种将废弃蚕丝作为增强材料，用于纤维水泥板的制备，不仅增强了板材的抗裂性，使得增强材料在基体中分散均匀，且还没有腐蚀作用使得材料始终保持高强度，同时还使其更为环保，扩大了废蚕丝的再生利用领域。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种废蚕丝增强纤维水泥板，其特征在于：所述水泥板由以下重量份的各组分制备：水泥800～900份，矿物掺合料150～200份，消泡剂1～3份，减水剂8～15份，可再分散胶粉10～30份，水400～500份，细骨料2000～2500份，改性废蚕丝3-8份。

本发明所述的水泥为低碱度硫铝酸盐水泥，强度不低于42.5强度等级，碱度pH值不大于10.5，性能指标满足《硫铝酸盐水泥》(GB/T 20472-2006)。

本发明的水泥之所以做出上述限定，是因为传统硅酸盐水泥的碱度较高，制得的水泥基产品通常pH值≥12.5，存在腐蚀废蚕丝的风险；而本发明的低碱度硫铝酸盐水泥碱度pH值不大于10.5。

本发明所述的矿物掺合料应是活性指数大于S105级的磨细矿渣粉。之所以做出上述限定，是因为虽然矿物掺合料的种类繁多，如常用的有粉煤灰、沸石粉、矿渣粉、钢渣粉等，但试验数据表明，S105级矿粉的活性较粉煤灰等矿物掺合料高，在硫铝酸盐水泥中掺加适量的高活性矿物掺合料，可以显著优化水泥基复合材料的孔径，增加后期强度。烧失量越小，表明矿渣粉中未燃的碳成分对于减水剂等组分的吸附越少；因此上述指标的规定均是为了保证材料的强度和工作性所做的限定。