[发明专利]菱镁筋型复合材料及制造方法

说明书

本发明涉及菱镁筋型复合材料，该筋型材料由镁质水泥和纤维材料组成。本发明还涉及制造这种菱镁筋型复合材料的方法。

现有建筑技术中，普遍采用罗纹钢等钢铁类筋材作为硅酸盐类水泥砂石混凝土建筑物的中坚加固材料，以提高混凝土的抗压、抗折强度，及消解水泥砂石混凝土的易碎性，而钢铁类筋材自身又存在着遇水易锈蚀，自体过重，易为酸、碱、盐类电解液腐蚀等技术问题。中国〔世界发明〕一九九0年第二期关于公路桥腐蚀的报道就是一例典型，文章介绍，英国运输部管辖的9000座桥梁中多数为混凝土结构，其中1/5的公路桥因盐类电解液对钢筋的严重侵蚀而要重建或拆除。为此，英国运输部拔出了高达150亿英磅的费用以其用在未来15年内修复桥梁。

本发明的目的在于提供一种轻型高性能的菱镁筋型复合材料及制造方法，取代钢筋用于硅酸盐水泥砂石混凝土中作中坚加固材料，以解决这一新技术问题。

本发明的目的是这样实现的：本发明菱镁筋型复合材料由镁质水泥纤维材料组成，所述的镁质水泥的基本组份为由至少一种镁盐、氧化镁（或轻烧苦土粉）和水组成的可凝结硬化的混合物;还可添加各种外加改性剂中的一种或多种。

本发明优选使用水合氯化镁（MgCl₂·6H₂O）和水合硫酸镁（MgSO₄·7H₂O）为镁盐。

本发明所称的纤维材料指的是各种类型-有机的、无机的、植物的纤维，和含有大量纤维的麻类、芨芨草或各类竹材等植物型材，及它们的混合物均没有加以限制。本发明使用的纤维材料可以用“缠绕”法以连续纤维或长丝成型为绳索，或织造为布，或为材料原型加竹杆、竹条、竹片、竹篾等材料类型作制芯材料或骨筋料。

本发明所称的外加改性剂指的是可以改善和增进镁质水泥的抗水和抗腐蚀等性能的添加剂。

外加改性剂可以是碳酸盐、铝酸盐、铁酸盐、铁铝酸盐、磷酸盐、锰矿粉、二氧化锰、锰酸盐、硫酸盐、钙盐、煤渣、含铁矿渣、过磷酸钙等，及它们的混合物。

任何已知的，具有一定性能如抗水或抗腐蚀等的镁质水泥，均可作为本发明菱镁筋型复合材料的胶结料。

本发明还涉及到用来制造菱镁筋型复合材料的方法，将镁质水泥制成胶结料后，部分注入模具内下层，然后将绳索伸展放置于模具内胶结料上，再在模具上层注入部分胶结料，使两次注入料将绳索包裹成形;或在纤维织造布上涂覆镁质水泥胶结料后，将织布裹制成条筋形并放入模具内，然后在其表面再涂覆一层胶结料定型成筋型材料;经一定时间固化脱模养护后即成为具有一定弹性、韧性、轻质和较高抗压、抗折、抗冲击强度的新型筋材。根据选用的镁质水泥性能的不同，制成的本发明筋型材料同时还可兼有高抗水或高抗腐蚀等不同性能，较易满足不同的环境条件和建筑物对筋型材料的性能要求。

本发明使用的镁质水泥胶结料中还可加入粉煤灰、硅砂、滑石粉、立德粉、植物粉碎物等无机的、植物的或有机的粉碎物作填料均没有加以限制。

如前所述，本发明选用的绳索自然包括碳纤维绳、玻璃绳、陶瓷纤维绳、石绵绳、麻绳、竹绳和各种有机聚合物制绳索及它们的混合物。

同样，本发明选用的纤维织造布自然包括碳纤维布、玻璃布、陶瓷纤维布、石绵布、麻布、有机聚合物纤维布及它们的混合物。

为抗拒碱类的化学腐蚀，本发明使用的玻璃材料可优选含大量ZrO₂的耐碱玻璃纤维。

为抗拒碱类或水的腐蚀，本发明使用的麻类和竹类等植物材料制绳索或竹条、竹片等植物原材，还可选用沥青热浸进行防水防腐处理，或用矿物油或其它防水剂进行处理，再用于菱镁筋型复合材料的制作。

为适应建筑用材的需要，本发明筋型材料表面还可设置罗纹或其它形状的纹路

本发明筋型材料，根据镁质水泥原料配方的不同可具有各种不同的性能，而分别适用于不同的建筑环境，可广泛应用于桥梁、厂房、大坝水工建筑、民房、码头、隧道等混凝土建筑物中。

本发明的技术效果与优点：

1.本产品自重轻，可减轻混凝土建筑的自重，提高建筑物的品质和性能;

2.成本较低廉，原料来源广泛，制作工艺简单;

3.可具有高度抗水或高度抗腐蚀性能，不会变质，耐久性好;

4.由于没有额外加混凝土防锈的要求，可使混凝土的使用量降低30～40%;

5.选用碳纤维，玻璃纤维等制作的本发明筋型材料，强度可高于钢筋10倍;

6.由于自重轻，仅是钢筋的1/3到1/4，便于运输和安装。

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明：

实施例一：