一种基于天然纤维增强的应变硬化地聚合物复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于建筑材料技术领域，具体涉及一种地聚物复合材料及其制备方法和应用。本发明专利技术提供的地聚物复合材料包括地聚物基体和掺杂于地聚物基体中的纤维；纤维在地聚物复合材料中的体积掺量为1.5～2％；纤维包括改性天然纤维和合成纤维，改性天然纤维和合成纤维的体积比为0.5～1:0.5～1；改性天然纤维的制备方法包括以下步骤：将天然纤维浸泡于强碱溶液中，进行改性，得到改性天然纤维；天然纤维包括黄麻纤维和/或椰壳纤维。本发明专利技术将改性天然纤维和合成纤维复合使用形成混合纤维增强体系，减少了合成纤维的使用量；并通过控制改性天然纤维和合成纤维的用量配比使天然纤维在开裂阶段发挥骨架增强作用，提升地聚物复合材料整体强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于建筑材料，具体涉及一种地聚物复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、地聚合物材料凭借其原料来源广泛、生产能耗低、抗化学腐蚀性强、耐高温性能好等优势被广泛用于水泥的替代材料。然而，由于地聚合物材料的脆性大、变形能力差、拉伸性能远低于压缩性能，在结构工程应用中仍存在较大局限。

2、为克服上述问题，研究者向地聚合物材料中引入增强纤维开发出应变硬化型工程地聚合物复合材料(engineered geopolymer composites，egc)。egc能够在拉伸过程中实现应变硬化行为和多裂缝分布，从而显著提升其延展性、裂缝控制能力和耐久性。目前广泛使用的增强纤维以合成纤维为主，例如聚乙烯(pe)纤维、聚丙烯(pp)纤维等，它们与地聚合物基体之间具有良好的界面粘结性能，能实现稳定的纤维桥联效应和裂缝控制能力。但合成纤维存在明显缺陷：生产过程中需消耗大量不可再生资源和能源，其价格相对昂贵，限制了材料在大规模工程中的应用；而且，合成纤维不可降解，在服役期结束后难以处理。因此，寻找成本低廉、来源广泛、环境友好且具备增强性能的替代纤维成为当前研本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种地聚物复合材料，其特征在于，包括地聚物基体和掺杂于所述地聚物基体中的纤维；所述纤维在地聚物复合材料中的体积掺量为1.5～2％；

2.根据权利要求1所述地聚物复合材料，其特征在于，所述天然纤维的长度为12～18mm；

3.根据权利要求1或2所述地聚物复合材料，其特征在于，所述强碱溶液包括氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液或氢氧化钾溶液；

4.根据权利要求1所述地聚物复合材料，其特征在于，所述地聚物基体的制备原料包括胶凝材料、激发剂、减水剂、硅砂和水；

5.根据权利要求4所述地聚物复合材料，其特征在于，所述胶凝材料包括粉煤灰和矿渣，所述粉煤灰占胶...

【技术特征摘要】

1.一种地聚物复合材料，其特征在于，包括地聚物基体和掺杂于所述地聚物基体中的纤维；所述纤维在地聚物复合材料中的体积掺量为1.5～2％；

2.根据权利要求1所述地聚物复合材料，其特征在于，所述天然纤维的长度为12～18mm；

3.根据权利要求1或2所述地聚物复合材料，其特征在于，所述强碱溶液包括氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液或氢氧化钾溶液；

4.根据权利要求1所述地聚物复合材料，其特征在于，所述地聚物基体的制备原料包括胶凝材料、激发剂、减水剂、硅砂和水；

5.根据权利要求4所述地聚物复合材料，其特征在于，所述胶凝材料包括粉煤灰和矿渣，所述粉煤灰占胶凝材料的质量百分...

【专利技术属性】
技术研发人员：房国豪，董必钦，刘晨曦，钟辉，张媛媛，曹瑞珺，宋庭源，武迪，华先乐，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：