CN107188486A - 一种混有衣服纤维的混凝土及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混有衣服纤维的混凝土，由下列原料制成，每立方米混有衣服纤维的混凝土中含有：水120kg～150kg、水泥200kg～290kg、石子1220kg～1290kg、砂子610kg～660kg和衣服0.6kg～1.5kg。还公开了上述混凝土的制备方法，通过将水泥、石子、砂子和衣服混合，制备得到的混有衣服纤维的混凝土，增加了混凝土材料的环境适应性，废物利用经济环保，减少了垃圾填埋场的压力，为环境保护作出了巨大贡献，增加力学性能，混凝土砂浆与旧衣服中的纤维具有很强的吸附性和粘附性，不仅可以提高混凝土的粘稠度和粘聚力，还可以限制内部砂浆的流动性，提高结构整体的稳定性，方法制备简单，材料性能佳，有利推广。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种混有衣服纤维的混凝土，以及混有衣服纤维的混凝土的制备方法。
背景技术
目前全球商品混凝土的使用量为30亿吨，混凝土生产厂家周边环境污染严重，为减少混凝土用量，提高混凝土适应能力，在混凝土中加入相关的纤维材料，以改变混凝土的力学性能这一事实已经被广泛接受，但是这些纤维制作和提取过程复杂，耗能高，不利于环保。本专利将废旧衣服材料简单处理后，直接加入混凝土材料当中，不采用复杂的提取和制备手段，节省了能源，减少了混凝土用量，提高了废物利用率，减少了垃圾填埋场的压力，经济和环保效益明显；
全球每年废弃的旧衣服数量惊人，衣服的成分主要是天然纤维、人造纤维和合成纤维，选用不同的衣服种类可以制造出适应不同需求的混有衣服纤维的混凝土，即衣服材料可以提高混凝土抗压、抗剪、抗磨损和抗渗等性能。例如，牛仔服中的主要成分是棉、聚酯纤维、氨纶和亚麻等，棉具有透气性、保暖性和吸湿性，聚酯纤维具有较高的强度与弹性恢复能力，氨纶具有高延伸性，亚麻具有很好的耐撕裂性和抗穿透性等。将牛仔服剪切成碎片加入到混凝土当中，不但可以提高混凝土材料的保温和吸水性能，还能够增加材料韧性、弹性和抗穿透性，使混凝土材的开裂过程被束缚。
发明内容
本发明的目的是提供一种混有衣服纤维的混凝土，解决了现有混凝土强度低的问题。
本发明的另一目的是提供上述混有衣服纤维的混凝土的制备方法。
本发明所采用的技术方案是，一种混有衣服纤维的混凝土，其特征在于，由下列原料制成，每立方米混有衣服纤维的混凝土中含有：水120kg～150kg、水泥200kg～290kg、石子1220kg～1290kg、砂子610kg～660kg和衣服0.6kg～1.5kg。
本发明的特点还在于，
衣服的主要材质为纯棉。
衣服的主要材质为95％～5％的棉与5％～95％的聚酯纤维的混合物。
衣服的主要材质为聚酯纤维。
衣服的主要材质为聚丙烯腈纤维。
衣服的主要材质为聚酰胺纤维。
本发明的另一技术方案是，上述混有衣服纤维的混凝土的制备方法，具体按以下步骤实施：
步骤1、称量石子、砂子和衣服倒入搅拌机，搅拌时间10s～1min，再将水泥加入其中，搅拌10s～1min，得到干料混合物；
步骤2、向步骤1所得干料混合物中分三次加水，搅拌1min～2min，得到湿料混合物；
步骤3、将步骤2所得湿料混合物卸在钢板上，进行人工翻拌3次，得到混有衣服纤维的混凝土。
步骤1中石子的质量为每立方米混有衣服纤维的混凝土中含有1220kg～1290kg，砂子的质量为每立方米混有衣服纤维的混凝土中含有610kg～660kg，水泥的质量为每立方米混有衣服纤维的混凝土中含有200kg～290kg，衣服的质量为每立方米混有衣服纤维的混凝土中含有0.6kg～1.5kg。
本发明的有益效果是，通过将水泥、石子、砂子和衣服混合，制备得到的混有衣服纤维的混凝土，有益效果为：
(1)增加了混凝土材料的环境适应性，混有衣服纤维的混凝土是将废弃的衣物裁剪成特定尺寸的碎条加入其中，使得各项力学性能指标提高的一种新型混凝土，并可根据需求的不同，例如抗渗需求、抗冻需求、抗磨损需求等，改变混凝土力学性能。
(2)废物利用经济环保，采用的衣服碎条通过垃圾回收和直接切割形成，碎条形状、大小等容易控制，不产生污染，也不消耗过多能源。
(3)增加力学性能，由于衣服布料有一定韧性，使内部裂纹发展受到阻碍，宏观裂缝的产生时间较未加衣服的混凝土滞后，所以，混有衣服纤维的混凝土的适用范围更广；并且混有衣服纤维的混凝土出现破坏性裂缝时，由于衣物布料粘结了大量砂浆，且衣物布料吸收了部分崩裂所需要的能量，从而使崩裂现象减弱。
(4)混凝土砂浆与旧衣服中的纤维具有很强的吸附性和粘附性，不仅可以提高混凝土的粘稠度和粘聚力，还可以限制内部砂浆的流动性，提高结构整体的稳定性，由于各位纤维具有很强的抗拉性能，且柔韧性极好，能有效的减少裂缝的产生，混凝土在经过反复施压受拉后，各种不同程度的疲劳损伤破坏特征，而旧衣服中的纤维对混凝土起到整体拉伸性能，从而可以提高混凝土的抗疲劳性能。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明一种混有衣服纤维的混凝土及其制备方法进行详细说明。
一种混有衣服纤维的混凝土，由下列原料制成，每立方米混有衣服纤维的混凝土中含有：水120kg～150kg、水泥200kg～290kg、石子1220kg～1290kg、砂子610kg～660kg和和衣服0.6kg～1.5kg；
衣服的主要材质为纯棉；
衣服的主要材质为95％～5％的棉与5％～95％的聚酯纤维的混合物；
衣服的主要材质为聚酯纤维；
衣服的主要材质为聚丙烯腈纤维；
衣服的主要材质为聚酰胺纤维；
上述混有衣服纤维的混凝土的制备方法，具体按以下步骤实施：
步骤1、称量石子、砂子和衣服倒入搅拌机，搅拌时间10s～1min，再将水泥加入其中，搅拌10s～1min，得到干料混合物；
步骤2、向步骤1所得干料混合物中分三次加水，搅拌1min～2min，得到湿料混合物；
步骤3、将步骤2所得湿料混合物卸在钢板上，进行人工翻拌3次，得到混有衣服纤维的混凝土；
步骤1中石子的质量为每立方米混有衣服纤维的混凝土中含1220kg～1290kg，砂子的质量为每立方米混有衣服纤维的混凝土中含610kg～660kg，水泥的质量为每立方米混有衣服纤维的混凝土中含200kg～290kg，衣服的质量为每立方米混有衣服纤维的混凝土中含0.6kg～1.5kg，水的质量为每立方米混有衣服纤维的混凝土中含有120kg～150kg。
实施例1
步骤1、称量石子1220kg、砂子610kg和纯棉材质的衣服0.6kg倒入搅拌机，搅拌时间1min，再将200kg水泥加入其中，搅拌1min，得到干料混合物；
步骤2、向步骤1所得干料混合物中分三次共加120kg水，搅拌2min，得到湿料混合物；
步骤3、将步骤2所得湿料混合物卸在钢板上，进行人工翻拌3次，得到混有衣服纤维的混凝土。
实施例2
步骤1、称量石子1290kg、砂子660kg和95％～5％的棉与5％～95％的聚酯纤维的混合材质的衣服1.5kg倒入搅拌机，搅拌时间20s，再将290kg水泥加入其中，搅拌20s，得到干料混合物；
步骤2、向步骤1所得干料混合物中分三次共加150kg水，搅拌1min，得到湿料混合物；
步骤3、将步骤2所得湿料混合物卸在钢板上，进行人工翻拌3次，得到混有衣服纤维的混凝土。
实施例3
步骤1、称量石子1255kg、砂子635kg和聚酯纤维材质的衣服1kg倒入搅拌机，搅拌时间10s，再将245kg水泥加入其中，搅拌10s，得到干料混合物；
步骤2、向步骤1所得干料混合物中分三次共加135kg水，搅拌80s，得到湿料混合物；
步骤3、将步骤2所得湿料混合物卸在钢板上，进行人工翻拌3次，得到混有衣服纤维的混凝土。
实施例4
步骤1、称量石子1220kg、砂子610kg和聚丙烯腈纤维材质的衣服1.3kg倒入搅拌机，搅拌时间1min，再将290kg水泥加入其中，搅拌1min，得到干料混合物；
步骤2、向步骤1所得干料混合物中分三次共加150kg水，搅拌1min，得到湿料混合物；
步骤3、将步骤2所得湿料混合物卸在钢板上，进行人工翻拌3次，得到混有衣服纤维的混凝土。
实施例5
步骤1、称量石子1220kg、砂子610kg和聚酰胺纤维材质的衣服0.8kg倒入搅拌机，搅拌时间30s，再将260kg水泥加入其中，搅拌30s，得到干料混合物；
步骤2、向步骤1所得干料混合物中分三次共加120kg水，搅拌70s，得到湿料混合物；
步骤3、将步骤2所得湿料混合物卸在钢板上，进行人工翻拌3次，得到混有衣服纤维的混凝土。
实施例6
步骤1、称量石子1220kg、砂子610kg和棉50％与聚酯纤维50％混合材质的衣服1.3kg倒入搅拌机，搅拌时间1min，再将260kg水泥加入其中，搅拌1min，得到干料混合物；
步骤2、向步骤1所得干料混合物中分三次共加120kg水，搅拌2min，得到湿料混合物；
步骤3、将步骤2所得湿料混合物卸在钢板上，进行人工翻拌3次，得到混有衣服纤维的混凝土。
实施例7
步骤1、称量石子1220kg、砂子610kg和棉5％与聚酯纤维95％混合材质的衣服1.2kg倒入搅拌机，搅拌时间10s，再将260kg水泥加入其中，搅拌10s，得到干料混合物；
步骤2、向步骤1所得干料混合物中分三次共加120kg水，搅拌1min，得到湿料混合物；
步骤3、将步骤2所得湿料混合物卸在钢板上，进行人工翻拌3次，得到混有衣服纤维的混凝土。
实施例中水采用自来水；水泥为秦岭牌P.O42.5普通硅酸盐水泥；石子采用汾河卵石；砂子采用霸河中的河砂，细度模数为2.5，粒径5～16mm；衣服为废旧衣服，根据需要，混凝土用途及制作尺寸不同将衣服裁剪成合适的碎片或长条。
制备试样：将制备得到的混有衣服纤维的混凝土装入试模内，装料时用抹刀沿试模内壁略加插捣，并使混有衣服纤维的混凝土高出试模上口，将试模置于HJZ-A型振动台上，振动持续到混凝土表面出浆为止，试件成型后，在混有衣服纤维的混凝土初凝前1～2h进行抹面，1天后拆模，对其进行编号。试件置于标准养护箱内养护28天，得到力学性能测试的混有衣服纤维的混凝土试样，表1为对比组以及上述7个实施例所得混有衣服纤维的混凝土的力学性能测试结果，
其中表中，对比组是指不加衣服的普通混凝土，增加率表示与对比组对比所得增加率。
表1不同组分含量的混有衣服纤维的混凝土的力学性能测试结果
从表1中可以看到，在混凝土中添加不同的衣服成分，性能也会有不同的程度的提高，其中添加聚酰胺纤维材质的混有衣服纤维的混凝土各项性能是最强的，第二是添加聚酯纤维材质的混凝土，第三是添加聚丙烯腈纤维材质的混有衣服纤维的混凝土，性能相对提高不是特别大的为衣服为纯棉材质的混有衣服纤维的混凝土。总的来说，添加衣服材质的混凝土性能都有了一定程度的提高。
通过将水泥、石子、砂子和衣服混合，制备得到的混有衣服纤维的混凝土，有益效果为：
(1)增加了混凝土材料的环境适应性，混有衣服纤维的混凝土是将废弃的衣物裁剪成特定尺寸的碎条加入其中，使得各项力学性能指标提高的一种新型混凝土，并可根据需求的不同，例如抗渗需求、抗冻需求、抗磨损需求等，改变混凝土力学性能。
(2)废物利用经济环保，采用的衣服碎条通过垃圾回收和直接切割形成，碎条形状、大小等容易控制，不产生污染，也不消耗过多能源。
(3)增加力学性能，由于衣服布料有一定韧性，使内部裂纹发展受到阻碍，宏观裂缝的产生时间较素混凝土滞后，所以，混有衣服纤维的混凝土的适用范围更广；并且，混有衣服纤维的混凝土出现破坏性裂缝时，由于衣物布料粘结了大量砂浆，且衣物布料吸收了部分崩裂所需要的能量，从而使崩裂现象减弱。
(4)混凝土砂浆与旧衣服中的纤维具有很强的吸附性和粘附性，不仅可以提高混凝土的粘稠度和粘聚力，还可以限制内部砂浆的流动性，提高结构整体的稳定性，由于各种纤维具有很强的抗拉性能，且柔韧性极好，所有能有效的减少裂缝的产生，混凝土在经过反复施压受拉后，表面处各种不同程度的疲劳损伤破坏特征，而旧衣服中的纤维对混凝土起到整体拉伸性能，从而可以提高混凝土的抗疲劳性能。
Claims (8)
1.一种混有衣服纤维的混凝土，其特征在于，由下列原料制成，每立方米混有衣服纤维的混凝土中含有：水120kg～150kg、水泥200kg～290kg、石子1220kg～1290kg、砂子610kg～660kg和衣服0.6kg～1.5kg。
2.根据权利要求1所述的一种混有衣服纤维的混凝土，其特征在于，所述衣服的主要材质为纯棉。
3.根据权利要求1所述的一种混有衣服纤维的混凝土，其特征在于，所述衣服的主要材质为95％～5％的棉与5％～95％的聚酯纤维的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种混有衣服纤维的混凝土，其特征在于，所述衣服的主要材质为聚酯纤维。
5.根据权利要求1所述的一种混有衣服纤维的混凝土，其特征在于，所述衣服的主要材质为聚丙烯腈纤维。
6.根据权利要求1所述的一种混有衣服纤维的混凝土，其特征在于，所述衣服的主要材质为聚酰胺纤维。
7.一种如权利要求1或6所述的混有衣服纤维的混凝土的制备方法，其特征在于，具体按以下步骤实施：
步骤1、称量石子、砂子和衣服倒入搅拌机，搅拌时间10s～1min，再将水泥加入其中，搅拌10s～1min，得到干料混合物；
步骤2、向步骤1所得干料混合物中分三次加水，搅拌1min～2min，得到湿料混合物；
步骤3、将步骤2所得湿料混合物卸在钢板上，进行人工翻拌3次，得到混有衣服纤维的混凝土。
8.根据权利要求7所述的一种混有衣服纤维的混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤1中石子的质量为每立方米混有衣服纤维的混凝土中含1220kg～1290kg，砂子的质量为每立方米混有衣服纤维的混凝土中含610kg～660kg，水泥的质量为每立方米混有衣服纤维的混凝土中含200kg～290kg，衣服的质量为每立方米混有衣服纤维的混凝土中含0.6kg～1.5kg，水的质量为每立方米混有衣服纤维的混凝土中含有120kg～150kg。
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| CN201710366290.5A CN107188486A (zh) | 2017-05-23 | 2017-05-23 | 一种混有衣服纤维的混凝土及其制备方法 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN108314364A (zh) * | 2018-01-17 | 2018-07-24 | 西安理工大学 | 一种聚丙烯纤维织物混凝土及其制备方法 |
| CN110128058A (zh) * | 2019-05-19 | 2019-08-16 | 福建师范大学福清分校 | 一种用废弃涤纶纺织物制备的人造大理石及其制备方法 |
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