[发明专利]一种低成本的耐高温纤维增强水泥基复合材料

说明书

一种低成本的耐高温纤维增强水泥基复合材料，属于建筑材料技术领域。其特征在于：增强纤维与水泥基复合材料基体之间的体积百分比为2.4～5.6:100，玄武岩纤维：聚丙烯纤维：碳酸钙晶须的体积比为1：0.1～1.2：0.3～5.3。本发明的一种耐高温、抗爆裂、高耐久性、低成本纤维增强水泥基复合材料由于加入了碳酸钙晶须、聚丙烯纤维和玄武岩纤维，因此能够明显提高水泥基复合材料在高温下的承载力、抗爆裂性能，且具有良好的耐久性和较低的成本，具有很好的市场推广价值。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种低成本的耐高温纤维增强水泥基复合材料。

背景技术

水泥基复合材料在高温时会发生爆裂，承载能力大幅下降，而现有水泥基复合材料有时需用于高温环境或遭遇火灾等意外，因此纤维增强材料被加入水泥基复合材料中制备耐高温纤维增强水泥基复合材料。但现有耐高温纤维增强水泥基复合材料仍存在一些问题，亟待解决。

本领域已有代表性技术文献包括：

文献1：中国发明专利，一种耐高温高延性纤维增强水泥基复合材料，公布号CN106380147 A。该发明专利提出的纤维增强水泥基复合材料使用玄武岩纤维和其他增强纤维，其他纤维最优选钢纤维或玻璃纤维。玄武岩纤维可以在高温后保持一定的承载力，但玄武岩纤维、钢纤维或玻璃纤维对水泥基复合材料高温爆裂无改善作用，甚至有可能加剧。而钢纤维和玻璃纤维在水泥基复合材料中不同程度的存在耐久性问题。且钢纤维成本较高。

文献2：中国发明专利，一种抗爆裂的混凝土，公布号CN 103011722 A。该发明专利提出的抗爆裂混凝土使用钢纤维与聚丙烯纤维。聚丙烯纤维可以改善高温时混凝土爆裂，但聚丙烯融化后失去拉结能力会导致混凝土强度下降，而钢纤维可能锈蚀导致耐久性不足且成本较高。

文献3：中国发明专利，一种耐高温混凝土，公布号CN 107151118 A。该发明专利提出的耐高温混凝土使用多孔纳米碳纤维与纳米二氧化钛等。纳米碳纤维与纳米多孔材料形成网状结构，可以起到提高混凝土耐高温性的作用。但所使用纤维材料均为微纤维材料，对大尺度裂缝的控制能力有限，不能对混凝土有效增韧，且纳米材料成本高昂，难以在混凝土中大量应用。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种耐高温、抗爆裂、高耐久性、低成本纤维增强水泥基复合材料。

本发明采用的技术方案如下：

一种低成本的耐高温纤维增强水泥基复合材料，包括两部分：水泥混凝土基体和增强纤维；水泥混凝土基体由水泥和细骨料构成，增强纤维包括碳酸钙晶须、聚丙烯纤维和玄武岩纤维三种纤维材料；增强纤维与水泥混凝土基体之间的体积百分比为2.4～5.6:100，玄武岩纤维：聚丙烯纤维：碳酸钙晶须的体积比为1：0.1～1.2：0.3～5.3。

进一步特征，所述的增强纤维与水泥混凝土基体之间的体积百分比为2.5:100，玄武岩纤维：聚丙烯纤维：碳酸钙晶须的体积比为最佳比例1:1:1.25。

前述的一种耐高温、抗爆裂、高耐久性、低成本纤维增强水泥基复合材料，其特征在于，所述的玄武岩纤维为长度3～30mm，直径15～19μm；所述的聚丙烯纤维，长度10～15mm，直径15～50μm，熔点在160～180℃，燃点在560～600℃；所述的碳酸钙晶须长度20～30μm，直径0.5～2μm，长径比10～60。

前述的一种耐高温、抗爆裂、高耐久性、低成本纤维增强水泥基复合材料，其特征在于，所述细骨料为中细砂。

前述的一种耐高温、抗爆裂、高耐久性、低成本纤维增强水泥基复合材料，其特征在于，所述水泥为通用硅酸盐水泥。