[发明专利]一种液晶聚芳酯纤维增强混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种液晶聚芳酯纤维增强混凝土及其制备方法，所述液晶聚芳酯纤维增强混凝土包括如下重量份的原料：水泥200～300份、水185～215份、砂700～800份、骨料1000～1150份、减水剂1～3份、粉煤灰100～150份以及液晶聚芳酯纤维0.5～5份。本发明将液晶聚芳酯纤维作为增强材料与混凝土复合，对于混凝土的抗裂、耐低温、耐气候性以及增韧具有优异的促进效果。

技术领域

本发明涉及复合建筑材料技术领域，具体涉及一种液晶聚芳酯纤维增强混凝土及其制备方法。

背景技术

普通混凝土能满足一般领域的建筑要求，但在某些领域，采用普通混凝土经常会出现不同程度的开裂，而这些裂缝的出现不仅会降低工程的安全系数，而且会在不同程度上降低工程的效益，降低混凝土的耐久性，从而影响工程的使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服背景技术的技术缺陷，提供一种液晶聚芳酯纤维增强混凝土及其制备方法。本发明将液晶聚芳酯纤维作为增强材料与混凝土复合，对于混凝土的抗裂、耐低温、耐气候性以及增韧具有优异的促进效果。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

一种液晶聚芳酯纤维增强混凝土，包括如下重量份的原料：水泥200～300份、水185～215份、砂700～800份、骨料1000～1150份、减水剂1～3份、粉煤灰100～150份以及液晶聚芳酯纤维0.5～5份。

优选地，所述水泥为满足GB 175-2007规定的P.O42.5普通硅酸盐水泥。

优选地，所述砂满足GB/T 14684-2011要求。

优选地，所述骨料满足GB/T 14685-2011要求。

优选地，所述减水剂满足GB 8076-2008要求。

优选地，所述粉煤灰满足GB/T 1596-2017要求。

优选地，所述液晶聚芳酯纤维的长度为3mm～60mm，直径为15～26μm，抗拉强度为2～4GPa，弹性模量为60～120GPa，极限延伸率为1％～4％，长径比大于200。

更优选地，所述液晶聚芳酯纤维的长度为12mm～36mm。

更优选地，所述液晶聚芳酯纤维的长径比大于500。

如上所述的一种液晶聚芳酯纤维增强混凝土的制备方法，包括如下步骤：

(1)根据配方准备原料；

(2)按配方首先依次将水泥、粉煤灰、砂、骨料、液晶聚芳酯纤维加入搅拌装置中进行预搅拌，后续加入配方量的水和减水剂的混合物进行均匀搅拌；

(3)搅拌结束后，分装至模具中，振荡台振荡2～3min后进行养护，脱模，最终制得液晶聚芳酯纤维增强混凝土。

优选地，所述步骤(2)分为干混与湿搅两个过程；首先是水泥、粉煤灰、砂、骨料、液晶聚芳酯纤维依次添加混合，干搅2～5min至混合均匀；然后加入配方量的水和减水剂的混合物进行湿搅，搅拌速度为15～60r/min，搅拌时间为3～12min，直至搅拌均匀。

本发明的基本原理：

液晶聚芳酯纤维通常是由芳族羟基酸类单体进行乙酰化，继而通过单体间的酯交换缩聚反应制得热致液晶聚芳酯，进一步通过熔融纺丝以及热处理得到具有较高强度、模量，优异耐高温、耐低温、耐化学腐蚀性能、耐候性以及尺寸稳定性的液晶聚芳酯纤维，可应用于防刺服、防弹衣、防切割手套、绳/缆以及运动器具等对力学性能具有较高要求的领域。其中耐高温、耐低温、高强度、高模量以及较高尺寸稳定性在液晶聚芳酯纤维的应用领域中较为重要，它的抗拉强度为2～4GPa，弹性模量为60～120GPa，能很好地达成增强混凝土的目的。