[发明专利]玻璃纤维增强混凝土及其制备方法

说明书

本发明涉及一种建筑材料技术领域，特别涉及玻璃纤维增强混凝土及其制备方法。所述玻璃纤维增强混凝土包括以下重量份数的原料：水泥40份‑70份；耐碱玻璃纤维短切纱10份‑20份；石英砂10份‑25份；硅烷基憎水剂5‑15份；丙烯基醚共聚物3‑8份；三维织物1‑2份。加入三维织物，三维织物增加了在厚度方面的增强作用，能够全方位发挥抗弯性能，避免出现应力集中而出现的裂纹的产生，还有利于进一步提高混凝土的力学性能和耐久性。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，特别涉及玻璃纤维增强混凝土及其制备方法。

背景技术

玻璃纤维增强混凝土(简称GRC)是由耐碱玻璃纤维嵌入到水泥基材料中形成的水泥基复合材料，GRC制品广泛应用在古典建筑和建筑幕墙，名胜古迹的修复等领域。

目前，玻璃纤维的类型很多，维度也从常见的短切玻璃纤维发展到玻璃纤维网格布(玻纤网)。用短切玻璃纤维作增强材料时，玻璃纤维均匀分散在水泥基材中，使制品整体结构较好，表面强度高，阻裂效果明显。用玻纤网作增强材料，相对短切玻璃纤维，增强效率更高，在相对较低的玻璃纤维配筋率时即可获得较高的力学强度。虽然两者的增强效果均有成效，但是在实际应用中，还会出现少量开裂现象，且GRC的力学性能也有必要进一步提高，此外GRC制品耐久性等问题也需要关注和解决。

发明内容

基于此，本发明提供了一种加入三维织物的玻璃纤维增强混凝土，进一步提高了混凝土的力学性能，且所得混凝土具有更高的韧性，更少的裂缝，耐久性也得到了提高。

所述玻璃纤维增强混凝土包括以下重量份数的原料：

在其中一个实施例中，包括以下重量份数的原料：

在其中一个实施例中，所述三维织物的厚度为4mm-20mm，面密度为0.96kg/m²-1.72kg/m²，径向剪切强度为0.3MPa-2.9MPa，纬向剪切强度为0.9MPa-6.0MPa。

在其中一个实施例中，所述三维织物具有第一织物层和第二织物层以及将所述第一织物层和第二织物层连接的纤维芯柱纱线；

所述第一织物层包括第一经纱和第一纬纱；

所述第二织物层包括第二经纱和第二纬纱。

在其中一个实施例中，所述硅烷基憎水剂的制备方法包括以下步骤：

以重量份数计，混合1份-3份所述硅烷偶联剂、5份-15份小分子长链甲氧基硅烷和0.5份-1.5份司盘60，1500r/min±50r/min下搅拌60s±5s，以0.1mL/s-1mL/s的速率加入60份-78份水，继续搅拌至形成稳定的乳液；

所述小分子长链甲氧基硅烷选自十六烷基三甲基硅烷、十八烷基三甲基硅烷和十二烷基三甲基硅烷中的一种或几种。

在其中一个实施例中，以重量份数计，所述丙烯基醚共聚物的制备原料包括：

所述带有功能基团的不饱和小单体为2-氨基-2-甲基-3-丁烯酸。

本发明还提供一种玻璃纤维增强混凝土的制备方法。

所述玻璃纤维增强混凝土的制备方法包括以下步骤：

混合所述水泥、石英砂、硅烷基憎水剂和丙烯基醚共聚物，再加入所述耐碱玻璃纤维短切纱，制备水泥砂浆；

浇筑一部分所述水泥砂浆后，安放所述三维织物，对所述三维织物施加预应力，然后继续浇筑剩余部分的所述水泥砂浆，养护。

在其中一个实施例中，对所述三维织物施加预应力的方法包括以下步骤：