CN101723620A - 一种聚乙烯醇纤维增强水泥基材料组合物及其制法和应用 - Google Patents

一种聚乙烯醇纤维增强水泥基材料组合物及其制法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN101723620A
CN101723620A CN200810157599A CN200810157599A CN101723620A CN 101723620 A CN101723620 A CN 101723620A CN 200810157599 A CN200810157599 A CN 200810157599A CN 200810157599 A CN200810157599 A CN 200810157599A CN 101723620 A CN101723620 A CN 101723620A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polyvinyl alcohol
cement
parts
alcohol fiber
based material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN200810157599A
Other languages
English (en)
Inventor
冯科君
朱桂红
周在权
曹秀文
任相伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
YIYUAN CONSTRUCTION PROJECT QUALITY SUPERVISION STATION
Original Assignee
YIYUAN CONSTRUCTION PROJECT QUALITY SUPERVISION STATION
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by YIYUAN CONSTRUCTION PROJECT QUALITY SUPERVISION STATION filed Critical YIYUAN CONSTRUCTION PROJECT QUALITY SUPERVISION STATION
Priority to CN200810157599A priority Critical patent/CN101723620A/zh
Publication of CN101723620A publication Critical patent/CN101723620A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/30Adapting or protecting infrastructure or their operation in transportation, e.g. on roads, waterways or railways
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Abstract

一种聚乙烯醇纤维增强水泥基材料组合物及其制法和应用,由聚乙烯醇纤维与水泥基掺混材料制成,属于建筑材料技术领域,其特征是,1)水泥基材料由如下重量份数的原料制成:砂子1000份,水泥260~400份,粉煤灰300~350份,硅灰25~30份,磨细石英粉0~120份,高效减水剂5~10份,水300~350份;2)聚乙烯醇纤维掺混量是胶凝材料总重的0.75~1.5%。本发明的产品具有高抗裂性、高耐久性的优点,且原料易得、制作简单、成本低。本发明的产品可广泛应用于建筑材料,特别是水泥基板材、建筑砖瓦、水泥柱等。

Description

一种聚乙烯醇纤维增强水泥基材料组合物及其制法和应用
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域,具体涉及一种聚乙烯醇纤维增强水泥基材料及其制备方法。
背景技术
传统的水泥基材料属于脆性材料,很容易产生裂缝。裂缝的出现和扩展是结构物破坏的初始阶段,它引起材料持久度的降低、构件保护层脱落,钢筋腐蚀、混凝土碳化等。对承重混凝土结构,裂缝可能会影响结构物的承载能力、建筑物的安全和使用寿命;对于档水建筑物,裂缝可能引起渗漏、影响结构应力状态,水分通过裂缝侵入混凝土中,容易引起钢筋锈蚀和可溶性侵蚀以及加速冻融破坏,甚至危及建筑物的安全,一起一系列危害从来造成巨大的经济损失。
复合化是材料反发展的重要途径,复合化带来的超叠加效应,是材料获得优良性能的主要原因。由此,在“均匀配筋”思想的指导下,产生了纤维增强混凝土这一复合材料。自从1992年的Li,V.C.提出工程用水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC)的理论以来,这种基于微观物理力学原理优化设计的材料在理论和工程应用上都有了很大的发展。微观结构的优化不仅提高了ECC的物理性能,使其在纤维掺量少于2-3%时的拉伸应变就达到了3%,饱和状态下裂缝之间的间距小于3mm;同时也提高了材料的工作性,ECC可以自密实,可以泵送,也可以喷射,这使ECC有了更为广阔的应用空间。
《聚乙烯醇纤维水泥基复合材料》(《青岛建筑工程学院学报》2004年第25卷第4期王晓刚、毛新奇、赵铁军),该文献介绍了聚乙烯醇纤维的特点和聚乙烯醇水泥基复合材料的高延性、耐久性、抗疲劳性和抗破坏能力。该文献公开的内容作为现有技术在此引用。
发明内容
本发明提供了一种低掺量的PVA纤维增强水泥基材料组合物,它具有高抗裂性、高耐久性,且原料均是市售,易得、成本低。
本发明具体采用如下技术方案:
一种聚乙烯醇纤维增强水泥基材料组合物,由聚乙烯醇纤维与水泥基掺混材料制成,其特征是,
1)水泥基材料由如下重量份数的原料制成:
砂子1000份,水泥260~400份,粉煤灰300~350份,硅灰25~30份,磨细石英粉0~120份,高效减水剂5~10份,水300~350份;
2)聚乙烯醇纤维掺混量是胶凝材料总重的0.75~1.5%,所述的胶凝材料是水泥、粉煤灰、硅灰、磨细石英粉和水的混合物。
本发明优选的方案是:
1)所述水泥基材料由如下重量份数的原料制成:
砂子1000份,水泥270~275份,粉煤灰350份,硅灰28~30份,磨细石英粉110~120份,高效减水剂7~8份,水310~320份;
2)聚乙烯醇纤维掺混量是胶凝材料总重的0.75~1.5%,更优选的是聚乙烯醇纤维掺混量是胶凝材料总重的1.5%。
本发明采用的所有原料均是市售商品,其中:
所述的砂子是天然河砂,最大粒径为2.5mm,细度模数是2.27,含泥量小于1.5%。
所述高效减水剂的减水率为15-30%。
所述的水泥是普通硅酸盐水泥。
本发明的聚乙烯醇纤维增强水泥基材料组合物的制法,其特征是,包括如下步骤:
1)将砂子、水泥、粉煤灰、硅灰、磨细石英粉混合,加水搅拌均匀;
2)加入高效减水剂,混合均匀;
3)加入聚乙烯醇纤维搅拌均匀,即得本发明的组合物。
本发明的聚乙烯醇纤维增强水泥基材料组合物在建筑材料中的应用,其特征是,包括如下步骤:
1)浇注成型;
2)振捣密实;
3)养护。
本发明可以应用于常见的各种水泥基的建筑材料,例如:水泥基板材、建筑结构关键部位、桥面板等。
与现有技术相比,本发明具有它具有高抗裂性、高耐久性。
具体实施方式
实施例1-4、对比例1、2:原料配比
按照表1的配比配料:
单位:重量份
  实施例1   实施例2   对比例1   实施例3   实施例4   对比例2
  砂子   1000   1000   1000   1000   1000   1000
  水泥   390.6   390.6   390.6   273.4   273.4   273.4
  粉煤灰   350   350   350   350   350   350
  硅灰   29.4   29.4   29.4   29.4   29.4   29.4
  磨细石英粉   0   0   0   117.2   117.2   117.2
  水   322   322   322   322   322   322
  高效减水剂   7.8   7.8   7.8   7.8   7.8   7.8
  实施例1   实施例2   对比例1   实施例3   实施例4   对比例2
  聚乙烯醇纤维   8.2(0.75%)   16.38(1.5%)   0   8.2(0.75%)   16.38(1.5%)   0
实施例5:制备水泥棱柱体
按照表1的配比,采用如下步骤,制作尺寸为40×40×160mm的水泥棱柱体6根:
1)将砂子、水泥、粉煤灰、硅灰、磨细石英粉混合,加水搅拌均匀;
2)加入高效减水剂,混合均匀;(对比例在不进行步骤3)
3)加入聚乙烯醇纤维搅拌均匀;
4)浇注成棱柱体;
5)振捣密实;
6)养护24小时。
实施例6:对实施例5棱柱体收缩和抗裂性能的实验
按照相关国家标准,对实施例5制得的6个棱柱体进行如下实验:四点弯曲实验、限制性收缩实验、抗压强度实验(实施例3、4,对比例2),结果如下:
表2:四点弯曲实验、限制性收缩实验结果表
 实施例   裂缝总面积A(mm2)   裂缝数量N(条)   最大裂缝宽度(mm)  平均裂缝宽度C(mm)   裂缝控制率K(%)
 实施例1   4.09   4   0.11   0.068   91.5
 实施例2   1.77   6   0.04   0.021   96.3
 对比例1   48.00   1   3.20   3.20   ----
  2.21   4   0.06   0.038   95.0
  1.46   5   0.04   0.020   96.7
  44.25   1   2.98   2.98   ----
从实验结果可知,本发明与不添加聚乙烯醇纤维的水泥基材料相比可以有效控制干缩裂缝的发生和发展,裂缝的控制率均达到90%以上;试验中本发明组合物水泥基材料的最大干燥收缩裂缝宽度能够控制在100μm左右,这有利于提高材料的耐久性。
另外,本发明表现出了典型的多缝开裂特性,可以有效控制裂缝的过度扩展,充分发挥纤维对水泥基材料的增韧和抗裂作用。
表3:抗压强度实验结果表
从实验结果可知,增加了聚乙烯醇纤维的本发明的产品抗压强度有了明显的提高。

Claims (10)

1.一种聚乙烯醇纤维增强水泥基材料组合物,由聚乙烯醇纤维与水泥基掺混材料制成,其特征是,
1)水泥基材料由如下重量份数的原料制成:
砂子1000份,水泥260~400份,粉煤灰300~350份,硅灰25~30份,磨细石英粉0~120份,高效减水剂5~10份,水300~350份;
2)聚乙烯醇纤维掺混量是胶凝材料总重的0.75~1.5%。
2.根据权利要求1所述的聚乙烯醇纤维增强水泥基材料组合物,其特征是,
1)所述水泥基材料由如下重量份数的原料制成:
砂子1000份,水泥270~275份,粉煤灰350份,硅灰28~30份,磨细石英粉110~120份,高效减水剂7~8份,水310~320份;
2)聚乙烯醇纤维掺混量是胶凝材料总重的0.75~1.5%。
3.根据权利要求2所述的聚乙烯醇纤维增强水泥基材料组合物,其特征是,聚乙烯醇纤维掺混量是胶凝材料总重的1.5%。
4.根据权利要求1所述的聚乙烯醇纤维增强水泥基材料组合物,其特征是,所述的砂子是天然河砂,最大粒径为2.5mm,细度模数是2.27,含泥量小于1.5%。
5.根据权利要求1所述的聚乙烯醇纤维增强水泥基材料组合物,其特征是,所述水泥、粉煤灰、磨细石英粉、高效减水剂是市售商品。
6.根据权利要求5所述的聚乙烯醇纤维增强水泥基材料组合物,其特征是,所述高效减水剂的减水率为15-30%。
7.根据权利要求5所述的聚乙烯醇纤维增强水泥基材料组合物,其特征是,所述的水泥是普通硅酸盐水泥。
8.权利要求1的聚乙烯醇纤维增强水泥基材料组合物的制法,其特征是,包括如下步骤:
1)将砂子、水泥、粉煤灰、硅灰、磨细石英粉混合,加水搅拌均匀;
2)加入高效减水剂,混合均匀;
3)加入聚乙烯醇纤维搅拌均匀,即得本发明的组合物。
9.权利要求8的聚乙烯醇纤维增强水泥基材料组合物在建筑材料中的应用,其特征是,包括如下步骤:
1)浇注成型;
2)振捣密实;
3)养护。
10.根据权利要求9所述聚乙烯醇纤维增强水泥基材料组合物在建筑材料中的应用,其特征是,所述聚乙烯醇纤维增强水泥基材料组合物在建筑板材、建筑结构关键部位、桥面板中的应用。
CN200810157599A 2008-10-11 2008-10-11 一种聚乙烯醇纤维增强水泥基材料组合物及其制法和应用 Pending CN101723620A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200810157599A CN101723620A (zh) 2008-10-11 2008-10-11 一种聚乙烯醇纤维增强水泥基材料组合物及其制法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200810157599A CN101723620A (zh) 2008-10-11 2008-10-11 一种聚乙烯醇纤维增强水泥基材料组合物及其制法和应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101723620A true CN101723620A (zh) 2010-06-09

Family

ID=42445268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200810157599A Pending CN101723620A (zh) 2008-10-11 2008-10-11 一种聚乙烯醇纤维增强水泥基材料组合物及其制法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101723620A (zh)

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102828578A (zh) * 2012-08-17 2012-12-19 常州市固邦复合材料科技有限公司 一种螺栓连接式可拼装防裂防渗永久性柱模板
CN102888947A (zh) * 2012-11-04 2013-01-23 西安建筑科技大学 一种高延性组合砖柱及其施工方法
CN102888946A (zh) * 2012-11-04 2013-01-23 西安建筑科技大学 一种钢管高延性纤维混凝土组合柱
CN102898103A (zh) * 2012-11-04 2013-01-30 西安建筑科技大学 一种型钢高延性纤维混凝土组合柱
CN102898102A (zh) * 2012-11-04 2013-01-30 西安建筑科技大学 一种屋面防水层的抗裂保护砂浆
CN102910872A (zh) * 2012-11-04 2013-02-06 西安建筑科技大学 一种高延性纤维混凝土低矮剪力墙
CN102912895A (zh) * 2012-11-04 2013-02-06 西安建筑科技大学 一种高延性联肢剪力墙
CN102910871A (zh) * 2012-11-04 2013-02-06 西安建筑科技大学 一种高延性砂浆
CN102912892A (zh) * 2012-11-04 2013-02-06 西安建筑科技大学 一种高延性纤维混凝土组合砖砌体墙及其施工方法
CN102936118A (zh) * 2012-11-04 2013-02-20 西安建筑科技大学 一种高延性砖柱
CN104496337A (zh) * 2015-01-12 2015-04-08 大连海事大学 纳米粘土改性纤维水泥砂浆及其制备方法
CN105481316A (zh) * 2015-12-24 2016-04-13 邢台建工商品混凝土有限公司 一种抗油渗砂浆及其制备方法
CN105859220A (zh) * 2016-04-15 2016-08-17 北京建筑大学 一种c30-c50级聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料
CN105908844A (zh) * 2016-04-15 2016-08-31 浙江工业大学 一种改善rc z形柱框架节点抗震性能的方法
CN105906261A (zh) * 2016-04-15 2016-08-31 北京建筑大学 一种pva纤维增强水泥基复合材料
CN106082879A (zh) * 2016-06-27 2016-11-09 中建商品混凝土西安有限公司 一种水泥基彩色工艺品的制备材料及其制备方法
CN106242429A (zh) * 2016-08-09 2016-12-21 郑州大学 一种高韧性混杂纤维增强混凝土及其制备方法
CN106242442A (zh) * 2016-09-05 2016-12-21 南京工业大学 一种纤维增强高阻尼聚合物混凝土的制备方法
CN106278026A (zh) * 2016-08-09 2017-01-04 郑州大学 一种水泥基复合材料及其制备方法
CN107269295A (zh) * 2017-06-29 2017-10-20 昆明理工大学 一种pva‑ecc套衬结构及施工方法
CN115594456A (zh) * 2022-08-30 2023-01-13 四川大学(Cn) 绿色高延性稻壳灰水泥基复合材料

Cited By (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102828578A (zh) * 2012-08-17 2012-12-19 常州市固邦复合材料科技有限公司 一种螺栓连接式可拼装防裂防渗永久性柱模板
CN102828578B (zh) * 2012-08-17 2016-04-13 常州市固邦复合材料科技有限公司 一种螺栓连接式可拼装防裂防渗永久性柱模板
CN102888946B (zh) * 2012-11-04 2014-12-31 西安建筑科技大学 一种钢管高延性纤维混凝土组合柱
CN102936118B (zh) * 2012-11-04 2014-07-02 西安建筑科技大学 一种高延性砖柱
CN102898102A (zh) * 2012-11-04 2013-01-30 西安建筑科技大学 一种屋面防水层的抗裂保护砂浆
CN102910872A (zh) * 2012-11-04 2013-02-06 西安建筑科技大学 一种高延性纤维混凝土低矮剪力墙
CN102912895A (zh) * 2012-11-04 2013-02-06 西安建筑科技大学 一种高延性联肢剪力墙
CN102910871A (zh) * 2012-11-04 2013-02-06 西安建筑科技大学 一种高延性砂浆
CN102912892B (zh) * 2012-11-04 2015-04-01 西安建筑科技大学 一种高延性纤维混凝土组合砖砌体墙及其施工方法
CN102936118A (zh) * 2012-11-04 2013-02-20 西安建筑科技大学 一种高延性砖柱
CN102898102B (zh) * 2012-11-04 2014-07-02 西安建筑科技大学 一种屋面防水层的抗裂保护砂浆
CN102910871B (zh) * 2012-11-04 2014-07-02 西安建筑科技大学 一种高延性砂浆
CN102898103B (zh) * 2012-11-04 2014-07-02 西安建筑科技大学 一种型钢高延性纤维混凝土组合柱
CN102898103A (zh) * 2012-11-04 2013-01-30 西安建筑科技大学 一种型钢高延性纤维混凝土组合柱
CN102910872B (zh) * 2012-11-04 2014-07-02 西安建筑科技大学 一种高延性纤维混凝土低矮剪力墙
CN102912895B (zh) * 2012-11-04 2014-11-05 西安建筑科技大学 一种高延性联肢剪力墙
CN102888946A (zh) * 2012-11-04 2013-01-23 西安建筑科技大学 一种钢管高延性纤维混凝土组合柱
CN102888947B (zh) * 2012-11-04 2015-02-18 西安建筑科技大学 一种高延性组合砖柱及其施工方法
CN102912892A (zh) * 2012-11-04 2013-02-06 西安建筑科技大学 一种高延性纤维混凝土组合砖砌体墙及其施工方法
CN102888947A (zh) * 2012-11-04 2013-01-23 西安建筑科技大学 一种高延性组合砖柱及其施工方法
CN104496337A (zh) * 2015-01-12 2015-04-08 大连海事大学 纳米粘土改性纤维水泥砂浆及其制备方法
CN105481316A (zh) * 2015-12-24 2016-04-13 邢台建工商品混凝土有限公司 一种抗油渗砂浆及其制备方法
CN105481316B (zh) * 2015-12-24 2017-10-03 邢台建工商品混凝土有限公司 一种抗油渗砂浆及其制备方法
CN105906261A (zh) * 2016-04-15 2016-08-31 北京建筑大学 一种pva纤维增强水泥基复合材料
CN105908844A (zh) * 2016-04-15 2016-08-31 浙江工业大学 一种改善rc z形柱框架节点抗震性能的方法
CN105859220A (zh) * 2016-04-15 2016-08-17 北京建筑大学 一种c30-c50级聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料
CN106082879A (zh) * 2016-06-27 2016-11-09 中建商品混凝土西安有限公司 一种水泥基彩色工艺品的制备材料及其制备方法
CN106082879B (zh) * 2016-06-27 2018-06-19 中建商品混凝土西安有限公司 一种水泥基彩色工艺品的制备材料及其制备方法
CN106242429A (zh) * 2016-08-09 2016-12-21 郑州大学 一种高韧性混杂纤维增强混凝土及其制备方法
CN106278026A (zh) * 2016-08-09 2017-01-04 郑州大学 一种水泥基复合材料及其制备方法
CN106242442A (zh) * 2016-09-05 2016-12-21 南京工业大学 一种纤维增强高阻尼聚合物混凝土的制备方法
CN107269295A (zh) * 2017-06-29 2017-10-20 昆明理工大学 一种pva‑ecc套衬结构及施工方法
CN115594456A (zh) * 2022-08-30 2023-01-13 四川大学(Cn) 绿色高延性稻壳灰水泥基复合材料
CN115594456B (zh) * 2022-08-30 2024-04-02 四川大学 绿色高延性稻壳灰水泥基复合材料

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101723620A (zh) 一种聚乙烯醇纤维增强水泥基材料组合物及其制法和应用
Zhang et al. Matrix design of light weight, high strength, high ductility ECC
Rasheed et al. Mechanical behavior of sustainable hybrid-synthetic fiber reinforced cellular light weight concrete for structural applications of masonry
Kayali et al. Drying shrinkage of fibre-reinforced lightweight aggregate concrete containing fly ash
CN104030642B (zh) 一种纤维混凝土
CN103274653B (zh) 一种高韧性低干缩纤维增强水泥基复合材料
CN101580369B (zh) 一种混凝土结构修补用纤维增强高强砂浆
CN103553460B (zh) 一种用于型钢混凝土组合结构c200强度等级的混凝土
CN105819718B (zh) 混凝土高强掺合料、水泥混合物及免蒸压超高强混凝土制品
CN101880138A (zh) 钢-聚丙烯混杂纤维高性能混凝土
CN112047699A (zh) 一种大坍落度的超高强高性能混凝土及其制备方法
CN103964795A (zh) 一种纤维编织网增强水泥基复合材料及其制备方法
CN107265969B (zh) 微膨胀混凝土
CN101445342B (zh) 高性能结构工程加固用混凝土材料及其制备方法和用途
CN107200524A (zh) 一种超高强度和高黏结性能纤维增强混凝土及其制备方法
CN110105011A (zh) 一种具有低收缩高延性的细石骨料混凝土
CN110746159A (zh) 抗裂泵送混凝土及其制备方法和泵送方法
CN101168483B (zh) 一种高性能面板混凝土及其制备方法
CN103539403A (zh) 高强度混凝土复合材料及其制备方法
CN103073244A (zh) 竹纤维混凝土及其制备方法
Qasim Comparative study between the cost of normal concrete and reactive powder concrete
CN108821699A (zh) 一种高层建筑用高强混凝土
CN113045273A (zh) 高强度聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料及其制备方法和应用
Nguyen et al. Effect of steel fibers on the performance of an economical ultra‐high strength concrete
CN102718443B (zh) 隧道高温岩面陶粒双掺喷射混凝土

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20100609