一种快硬早强高抗折混凝土复合帆布设计制备方法技术

本发明专利技术专利公开了一种快硬早强高抗折混凝土复合帆布设计制备方法，具体涉及混凝土材料领域。包括如下步骤：选择高强纤维制作三维网状织物作为三维网状框架混凝土复合帆布的三维夹心框架；选择弹性模量高的纤维密织粗厚帆布粘贴在三维网状织物的底层，形成底帆布；选择胶凝材料填充至三维网状织物内，振动充盈后并压实，形成三维框架胶凝材料夹心层；在表面封装透水纤维织物，从而制得混凝土帆布。本发明专利技术不仅解决了现有混凝土复合帆布抗折强度低的问题，还可通过上下帆布、三维网状框架、夹心层胶凝材料的设计选择、多层叠合结构设计，制备快硬早强、超早强、负温快硬早强的三维框架增强混凝土复合帆布，赋予其抢修抢建应用和负温使用功能。负温使用功能。负温使用功能。

【技术实现步骤摘要】
一种快硬早强高抗折混凝土复合帆布设计制备方法


[0001]本专利技术涉及混凝土材料领域，特别涉及一种快硬早强高抗折强度混凝土帆布的制作方法。

技术介绍

[0002]混凝土帆布是一种新型的建筑材料，相比较于传统混凝土材料，具有便于储存运输、施工方便快捷、减少环境污染的优点，其抗折强度也要高于同等厚度的水泥材料，可以用于护坡、水管加固、沟渠衬底及帐篷等方面。现有的混凝土帆布仍然存在一些突出的问题，比如强度发展慢、抗折强度低以及厚度薄等问题，这在一定程度上限制了混凝土帆布的使用范围。现有的混凝土帆布由于力学强度不够，所以更多的是应用在沟渠内衬方面，少量用在强度要求不高的边坡防护、混凝土帐篷等领域。

技术实现思路

[0003]本专利技术意在提供一种快硬早强高抗折强度混凝土帆布的制作方法，解决了现有混凝土帆布强度发展慢、抗折强度低的问题。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种高抗折强度混凝土帆布的制作方法，包括如下步骤：
[0005]S1、选择高强纤维制作三维网状织物作为混凝土复合帆布的三维夹心框架；
[0006]S2、选择弹性模量高的纤维密织的粗厚帆布粘贴在三维网状织物的底层，形成底帆布；
[0007]S3、将胶凝复合料填充至步骤S2形成的三维网状织物内，振动充盈后并压实，形成三维框架胶凝材料夹心层；
[0008]S4、选取透水纤维织物作为面帆布，粘贴在步骤S3中三维框架胶凝材料夹心层的表面，对基体材料进行封装，从而制得混凝土帆布；
[0009]S5、步骤S4制得的混凝土帆布具有单面或双面透水性，使用前具有柔性，可折可卷、可收可放、可裁可剪、可锚可接，厚度为10mm
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35mm；
[0010]S6、使用时通过良好流动性的水泥净浆或水泥砂浆的粘接作用，进行多层叠合，但胶凝材料水化用水的施用需逐层进行。
[0011]进一步的，使用时在混凝土帆布表层洒水、浸水、泡水后即可，混凝土帆布具有快凝快硬功能、低温快凝快硬功能、负温快凝快硬功能和高强高韧性能，其具体使用方法为：在其底帆布、面帆布表面浇水，或直接浸泡于水中，或放于水中浸渍2
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3min后取出，形成上下面层为帆布，中间夹心层为纤维织物增强水泥石的耐水板状复合材料；其具体的快凝快硬功能特征为：2h抗压强度≥20MPa，低温快凝快硬功能特征为：0℃
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10℃的2h抗压强度≥15MPa，负温快凝快硬功能特征为：
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15℃
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0℃的2h抗压强度≥12MPa，高韧性能特征为：
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15℃
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45℃的5h抗折强度≥30MPa。
[0012]进一步的，三维网状织物和底帆布为耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维、涤纶纤维、锦纶
纤维、聚甲醛纤维、对位芳纶纤维、全芳香族聚酯纤维、超高分子量聚乙烯纤维、碳纤维等中的一种或多种的混纺，混纺的作用是平衡三维网状织物材料和密织底帆布材料的性能和成本，即通过价格高但力学性能优良的聚甲醛纤维、对位芳纶纤维、全芳香族聚酯纤维、超高分子量聚乙烯纤维、碳纤维等与性能一般、但价格低廉的耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维、涤纶纤维、锦纶纤维进行混纺，提升其力学性能和耐久性能等，混纺比例视性能要求而定。
[0013]进一步的，当底帆布通过浸渍或涂刷聚合物涂料粘贴在三维织物框架底层时具有防水性能，反之则具有透水性能。
[0014]进一步的，胶凝材料为硅酸盐类水泥(包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥)、硫铝酸盐类水泥、磷酸盐水泥、硅酸盐类水泥复合硫铝酸盐类水泥及石膏(三元复合胶凝材料)，其强度等级可选用42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R。
[0015]进一步的，混凝土帆布的高抗折强度实现是通过：三维网状织物材料对混凝土的增强增韧作用、密织底帆布材料的增强增韧作用和弥散添加在胶凝复合料中的短切纤维增韧抗裂作用来实现的。
[0016]进一步的，胶凝复合料由有胶凝材料、掺合料(硅灰、矿渣粉、粉煤灰、粒化高炉矿渣中的一种或多种)、细砂(粒径≤2.36mm)、外加剂(减水剂、早强剂、抗冻剂、膨胀剂、减缩剂中的二种或多种)、改性剂(聚合物粉剂、纳米改性剂、短切纤维等)复合互拌而成的均匀混合体，其中细砂根据需要进行添加(30％≥添加量≥0)，其中短切纤维所用的也是耐碱纤维，其长度应小于三维夹心框架的网格尺寸，在胶凝复合料中呈弥散分布。
[0017]与现有技术相比，本方案的有益效果：
[0018]1、使用本方案改进后，制作的混凝土帆布1d强度超过了极限强度的50％，3d强度接近于极限强度，达到了超早强的标准。路面混凝土以抗折强度作为主要设计指标，根据《公路水泥混凝土路面施工技术规范》规定，对于重载交通路面，要求3d抗折强度不小于4.0MPa。设计制备的混凝土帆布在经向和纬向上的5h的抗折强度均超过30MPa，5h的抗折强度已经远大于4.0MPa这个指标，该混凝土帆布适合应用于工程的抢修抢建。
[0019]2、本方案解决了混凝土帆布抗折强度低的问题。制作的混凝土帆布在经向上，5h抗折强度超过35MPa，1d抗折强度超过60MPa，极限抗折强度大于65MPa；在纬向上，5h抗折强度超过30MPa，1d抗折强度超过50MPa，极限抗折强度大于55MPa。
[0020]3、本方案制备的混凝土帆布无论是在常温下还是在低至
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15℃的低温下都具有快凝快硬性能，还具有高韧性的特征。具体的快凝快硬功能特征，2h抗压强度≥20MPa；具有低温快凝快硬功能特征，在0℃
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10℃环境中，2h抗压强度≥15MPa；具有负温快凝快硬功能，在
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15℃
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0℃的环境中，2h抗压强度≥12MPa；还具有高韧性能特征，在
‑
15℃
‑
45℃环境中，无论是在经向上还是在纬向上，其5h抗折强度均大于30MPa。
附图说明
[0021]图1是实施例1中三维网状织物的俯视图；
[0022]图2是实施例1中三维网状织物的结构示意图；
[0023]图3是对比例1制备的混凝土帆布的扫描电镜图；
[0024]图4是实施例1制备的混凝土帆布的扫描电镜图；
[0025]图5是实施例1中单因素实验分析中碳酸锂参量的抗折强度图；
[0026]图6是实施例1中单因素实验分析中可再分散性乳胶粉参量的抗折强度图；
[0027]图7是实施例1中单因素实验分析中纳米二氧化硅参量的抗折强度图；
[0028]图8是实施例1中正交试验各组数据5h抗折强度图；
[0029]图9是实施例1中正交试验各组数据1d抗折强度图；
[0030]图10是实施例1制得混凝土帆布各龄期抗折强度图；
[0031]图11是对比例制得的混凝土帆布抗折强本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快硬早强高抗折混凝土复合帆布设计制备方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、选择高强纤维制作三维网状织物作为混凝土复合帆布的三维夹心框架；S2、选择弹性模量高的纤维密织的粗厚帆布粘贴在三维网状织物的底层，形成底帆布；S3、将胶凝复合料填充至步骤S2形成的三维网状织物内，振动充盈后并压实，形成三维框架胶凝材料夹心层；S4、选取透水纤维织物作为面帆布，粘贴在步骤S3中三维框架胶凝材料夹心层的表面，对基体材料进行封装，从而制得混凝土帆布；S5、步骤S4制得的混凝土帆布具有单面或双面透水性，使用前具有柔性，可折可卷、可收可放、可裁可剪、可锚可接，厚度为10mm
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35mm；S6、使用时通过良好流动性的水泥净浆或水泥砂浆的粘接作用，进行多层叠合，但胶凝材料水化用水的施用需逐层进行。2.根据权利要求1所述的一种快硬早强高抗折混凝土复合帆布设计制备方法，其特征在于：使用时在混凝土帆布表层洒水、浸水、泡水后即可，混凝土帆布具有快凝快硬功能、低温快凝快硬功能、负温快凝快硬功能和高强高韧性能，其具体使用方法为：在其底帆布、面帆布表面浇水，或直接浸泡于水中，或放于水中浸渍2
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3min后取出，形成上下面层为帆布，中间夹心层为纤维织物增强水泥石的耐水板状复合材料；其具体的快凝快硬功能特征为：2h抗压强度≥20MPa，低温快凝快硬功能特征为：0℃
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10℃的2h抗压强度≥15MPa，负温快凝快硬功能特征为：
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15℃
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0℃的2h抗压强度≥12MPa，高韧性能特征为：
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15℃
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45℃的5h抗折强度≥30MPa。3.根据权利要求1所述的一种快硬早强高抗折混凝土复合帆布设计制备方法，其特征在于：三维网状织物和底帆布为耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维、涤纶纤维、锦纶纤维、聚甲醛纤维、对...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧忠文，王飞，刘晋明，罗伟，欧影轻，刘璐，黄正峰，张寒松，尹彦淇，雷宇龙，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军勤务学院，
类型：发明
国别省市：