[发明专利]一种复合基水泥

说明书

技术领域

本发明涉及水泥领域，特别是涉及复合基水泥领域。

背景技术

近年来，我国的基础工程建设发展迅猛且规模空前，第十二届全国人民代表大会第一次会议政府工作报告中指出，在过去5年里，我国城镇化率由45．9％提高到52．6％，城乡结构发生历史性变化。“十一五计划”期间，我国建设完成或启动了青藏铁路、三峡工程、铁路客运专线、五纵七横国道主干线、西部开发八条公路干线、南水北调、上海国际航运中心洋山深水港区工程、长江口深水航道治理工程一北京奥运会工程、北京首都国际机场扩建工程等重大工程项目。“十二五计划”期间，我国启动20项重大工程项目，涉及到高速公路、铁路工程、桥梁、机场、风电、港口、采矿、水电、水利、市政、建筑、化工和能源等领域。水泥基复合材料由于原材料资源丰富、承受荷载能力强、耐久性好、性价比高，目前己成为最主要的结构工程材料。但是，传统水泥基复合材料抗拉强度低、抗裂性能差、脆性大，使得许多建筑及土木工程结构在服役期间出现性能劣化、失效以致退出服役。裂缝的存在一方面降低了材料的承载能力，使材料在低于极限荷载的应力作用下发生破坏，另一方面为有害介质如水、Cl^-1、S0₄^2-。提供了侵蚀的通道，加速了结构的失效破坏，使结构的耐久性大幅度降低。根据实际结构性能要求，材料工程师期望改善水泥基复合材料性能的主要目标为：提高抗拉强度或抗折强度；提高抗冲击强度；提高基体开裂后的延性、控制裂缝扩展方向或改变破坏方式。

怎样降低水泥基复合材料的脆性，提高其延性、抗开裂能力和耐久性呢，吴中伟院士提出了基于材料“超叠加效应”的“复合化”技术途径，传统纤维增强水泥基复合材料在一定程度上降低了混凝土材料的脆性，使得混凝土的抗拉能力、变形能力、耐动载能力等性能有所提高，从而改善了材料的耐久性能，然而其整体上仍呈现出应变软化的特性。本发明提出了一种复合基水泥材料，解决了应变软化的特性。

发明内容

为解决现有材料中呈现应变软化的技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种复合基水泥，其特征在于，它的组成成份为：水泥、磷酸二氢锂凝胶、碳化硼纤维、粉煤灰、石英砂、石灰石、聚羧酸酯、水，上述成份按重量份计为水泥23~33份，磷酸二氢锂凝胶3~8份，碳化硼纤维2~5份，粉煤灰20~26份，石英砂10~13份，石灰石21~29份、聚羧酸酯5~9份、水20~50份。

进一步，所述成份水泥按重量份计为26份。

进一步，所述成份磷酸二氢锂凝胶按重量份计为7份。

进一步，所述成份碳化硼纤维按重量份计为3份。

进一步，所述成份粉煤灰按重量份计为23份。

进一步，所述成份石英砂按重量份计为11份。

进一步，所述成份石灰石按重量份计为27份。

进一步，所述成份聚羧酸酯按重量份计为7份。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的一种复合基水泥材料具有高性价比、高延性、不应变软化且环境友好的特征，对推动复合基水泥材料的发展具有十分重要的理论指导意义和工程应用价值。

具体实施方式

实施例1

（1）将聚羧酸酯7份溶于40份水中，形成溶液。

（2）将水泥26份、磷酸二氢锂凝胶7份、粉煤灰23份、石英砂11份、石灰石27份干拌10min-13min至各颗粒组分间混合均匀，然后将步骤（1）中溶液的质量80%~85%加入低速搅拌3min～5min以获得均匀流动的浆体。

（3）在低速搅拌的同时手工缓慢加入短切碳化硼纤维3份，纤维完全加入后，快速搅拌5min～7min以确保纤维能够均匀分散在浆体中。

（4）将经步骤（2）后剩余的（1）中的溶液加入，快速搅拌2min～3min。

（5）分两层浇注，制得样品。

实施例2

（1）将聚羧酸酯9份溶于50份水中，形成溶液。

（2）将水泥23份、磷酸二氢锂凝胶8份、粉煤灰26份、石英砂13份、石灰石29份，干拌10min-13min至各颗粒组分间混合均匀，然后将步骤（1）中溶液的质量80%~85%加入低速搅拌3min～5min以获得均匀流动的浆体。

（3）在低速搅拌的同时手工缓慢加入短切碳化硼纤维2份，纤维完全加入后，快速搅拌5min～7min以确保纤维能够均匀分散在浆体中。

（4）将经步骤（2）后剩余的（1）中的溶液加入，快速搅拌2min～3min。