三维纤维无机复合制品及其生产方法技术

本发明专利技术涉及的是三维纤维无机复合制品（FCC）及其生产方法，包括装饰层和三维纤维增强水泥结构层。装饰层由装饰砂浆制备，可采用纤维增强；结构层由高弹性模量纤维与低弹性模量纤维三维分布增强混凝土砂浆制成，并铺设有0-3层网状增强材料。装饰层和结构层是在带有装饰效果的模具中复合而成，且可采用一体化配方和工艺制备。本发明专利技术产品通过纤维混杂技术和预混成型技术，实现了一种应用在建筑装饰工程、抗裂工程施工及建筑外墙修补等领域的高性能新型材料，具备轻质、高强、高耐久性、抗裂等优点，能够制造出形状复杂、细腻的纤维增强外墙板、装饰构件等制品。同时由于生产工艺简单，机械化生产程度高且生产成本低廉，市场应用范围广阔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种三维纤维无机复合制品(FCC)及其生产方法，具体来说是指多种纤维三维分布于水泥基体中以实现一种高强高韧的混凝土制品。产品应用范围包括建筑外墙装饰，抗裂工程施工和建筑外墙修补等领域。
技术介绍
水泥混凝土是我国最广泛使用的建筑材料之一，但同时混凝土在硬化过程中，伴随着各种收缩(如化学收缩，温度收缩，塑性收缩，干燥和自收缩等)易产生许多微裂纹，是一种韧性差，不均勻，易开裂的脆性材料。在我国玻璃纤维能够提高混凝土抗拉强度和耐冲击性被建筑装饰行业广为应用。但是同时由于玻璃纤维中的SiO2易于和水泥水化时产生的 Ca(OH)2发生反应，导致玻璃纤维增强混凝土材料(GRC)的耐久性下降成为行业内无法回避的问题。即使在采用了耐碱玻璃纤维和低碱度硫酸盐水泥，后期的力学性能还是呈现下降趋势，这局限了玻璃纤维增强混凝土制品在建筑市场上的应用范围。国内外一些企业开始将眼光投向特种纤维材料，包括低弹性模量纤维(PVA纤维、 PU纤维、PP纤维等)和高弹性模量纤维(碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维等)逐渐在混凝土领域应用。但是经研究发现相同种类的纤维材料掺入量过大，易导致纤维成团，达不到增强混凝土的效果。
技术实现思路
本专利技术目的是针对上述不足之处，提供一种三维纤维无机复合制品(FCC)及其生产方法，本产品利用纤维混杂技术和预混成型技术，使多种纤维三维立体分布于水泥基体中，实现了一种应用在建筑外墙领域，既具备高抗压强度和高耐久性，又具备高韧性和抗冲击性能的新型建材。本专利技术目的通过以下技术方案得以实现三维纤维无机复合制品(FCC)及其生产方法，包括装饰层，三维纤维增强混凝土(FCC ) 结构层。三维纤维增强混凝土(FCC )结构层内铺设有0-3层网状增强材料。所述的装饰层采用装饰砂浆制成，并可以添加纤维材料增强；所述的三维纤维增强混凝土(FCC )结构层采用高弹性模量纤维和低弹性模量纤维呈三维分布复合增强水泥砂浆制成；装饰层与三维纤维增强混凝土(FCC )结构层是在带有装饰效果的模具中复合而成的，且装饰层和结构层可以采用一体化配方和工艺制备。所述的三维纤维增强混凝土(FCC )结构层2中的高弹性模量纤维为弹性模量高于混凝土的材料，选用碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维中的一种或者几种；所述的三维纤维增强混凝土(FCC )结构层中低弹性模量纤维为弹性模量低于混凝土的材料，选用PVA纤维、PU纤维、PP纤维、尼龙纤维、木纤维、纸浆纤维中的一种或者几种。三维纤维无机复合制品(FCC)的生产方法如下(1)将水泥、骨料、颜料、纤维、可分散乳胶粉、外加剂、外加材料按照下述重量百分配比混合，搅拌均勻后制成装饰层砂浆，其中原料重量百分配比为水泥25-45%,骨料23-60%,高弹性模量纤维0-2%低弹性模量纤维0-1. 5%颜料0-5%,可再分散乳胶粉0-2. 5%外加剂0-1. 5%,外加材料0-5%水10. 2-19%所述的骨料选用砂子、细石子、玻璃碎屑、陶瓷碎屑、金属碎屑、贝壳类碎屑、云母碎片中的至少一种；所述的颜料选用粉状颜料或液体颜料；所述的高弹性模量纤维选用碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维中的一种或者几种； 所述的低弹性模量纤维选用PVA纤维、PU纤维、PP纤维、尼龙纤维、木纤维、纸浆纤维中的一种或者几种。所述的外加剂选用减水剂、早强剂、防冻剂、增稠剂、缓凝剂中的一种或其混合物；所述的外加材料选用偏高岭土、粉煤灰、矿粉、石粉、硅灰中的一种或其混合物； (2)将配置好的装饰层砂浆，采用预混喷射或预混振捣成型方法，在带有装饰效果的模具中制作好装饰层，自然固化20-40分钟。(3)将水泥、砂子、纤维、可再分散乳胶粉、外加剂、外加材料和水按照下述重量百分配比混合，搅拌均勻制成纤维增强水泥浆料，其中原料重量百分配比为水泥砂子高弹性模量纤维低弹性模量纤维可再分散乳胶粉外加剂外加材料水28-34% 46-52%1-2. 5% 0. 5-1. 5% 0-3%0-5%0-1. 5%11. 2-14. 2%所述的外加剂选用减水剂、早强剂、防冻剂、增稠剂、缓凝剂中的一种或其混合物； 所述的外加材料选用偏高岭土、粉煤灰、矿粉、石粉、硅灰中的一种或其混合物； (4)将纤维增强水泥浆料配置好后，通过预混喷射或预混振捣工艺铺设到具装饰层的模具中，采用刮板将浆料刮平，然后使用压辊进行辊压密实。(5)将网状增强材料铺设到模具中，用压辊进行滚压，使之陷入三维纤维增强混凝土(FCC)结构层中。所述的网状增强材料为耐碱玻璃纤维毡、耐碱玻璃纤维网格布、钢丝网中的一种。(6)将成型好的产品常温下养护4-20小时后，进行脱模，即制成三维纤维无机复合制品(FCC)。所述的减水剂选用萘磺酸盐甲醛缩合物、磺化三聚氰胺甲醛缩合物、聚羧酸减水剂中的一种；所述的早强剂选用硫酸盐、亚硝酸盐、三乙醇胺中的一种； 所述的防冻剂选用氯化钙、碳酸钾、亚硝酸钠中的一种。所述的增稠剂选用羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺中的一种。所述的缓凝剂选用木钙、糖蜜、柠檬酸中的一种。所述的模具由边框模具和底板模具组成。本专利技术的有益效果是1高、低模量纤维三维分布在混凝土中，能够有效提高混凝土制品的强度和韧性，能够有效预防和减少裂纹的产生，提高制品的耐久性能和使用寿命。2预混喷射或预混振捣生产方法保证了纤维在混凝土中分散均勻，避免了团聚的产生，提高了产品质量的一致性。3可塑性高，可以适应各种复杂的形状与花纹，满足设计师广泛的需求。4通过高效外加剂和外加材料的使用，大大减少了水泥的用量，降低了产品的成本，提高了产品的经济价值。5三维纤维无机复合制品可以采用装饰层和结构层一体化制备方案，减低了生产工艺的复杂程度，提高了生产效率。6三维纤维无机复合制品具有较好的抗收缩、抗裂、抗弯、抗冲击、抗疲劳等优异的性能，因而在道路、机场、桥梁、地下工程领域有着广阔的应用前景。以下结合附图对本专利技术作进一步说明附图说明图1是三维纤维无机复合制品(FCC)剖面示意图。具体实施例方式参照附图1，三维纤维无机复合制品(FCC)包括装饰层1和三维纤维增强混凝土 (FCC )结构层2。在装饰层1上复合有三维纤维增强混凝土(FCC )结构层2，在三维纤维增强混凝土(FCC )结构层2中铺设有0-3层网状增强材料3，装饰层和三维纤维增强混凝土(FCC )结构层是在带有装饰效果的模具中复合而成，且装饰层和结构层可采用一体化配方和工艺制备。所述的三维纤维增强混凝土(FCC )结构层2采用高弹性模量纤维和低弹性模量纤维复合掺杂增强水泥砂浆制成；所述的装饰层1采用装饰砂浆制成，并可以添加纤维材料增强；所述的网状增强材料3为耐碱玻璃纤维毡、耐碱玻璃纤维增强网格布、钢丝网中的一种。所述的三维纤维增强混凝土(FCC )结构层2中的高弹性模量纤维为弹性模量高于混凝土的纤维材料，选用碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维中的一种或者几种；所述的三维纤维增强混凝土(FCC )结构层2中低弹性模量纤维为弹性模量低于混凝土的纤维材料，选用PVA纤维、PU纤维、PP纤维、尼龙纤维、木纤维、纸浆纤维中的一种或者几种。三维纤维无机复合制品(FCC)的生产方法 实施例1 (1)按照重量百分配比将水泥25kg05%)、砂子55 kg (55%)、玻璃碎屑31^(3(%)、金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种三维纤维无机复合制品，其特征在于包括装饰层和三维纤维增强水泥结构层，在三维纤维增强水泥结构层内铺设有０－３层网状增强材料；装饰层、三维纤维增强水泥结构层是在带有装饰效果的模具中复合而成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：熊吉如，周昌宝，杜鹏，陶婷婷，
申请(专利权)人：南京倍立达实业有限公司，
类型：发明
国别省市：84