CN108101446A - 玄武岩纤维复合筋砼及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种玄武岩纤维复合筋砼及其制备方法,主要解决现有砼中钢筋强度低、易老化及与砼复合性较差的问题。该一种玄武岩纤维复合筋砼包括玄武岩纤维复合筋和砼,玄武岩纤维复合筋由玄武岩纤维经过表面处理后,再由组合树脂浸渍并固化形成的纤维筋材;砼包括的成分为:玄武岩短纤维、粉煤灰、黏土、山碎石、石英碎石中砂、减水剂、锆酸酯偶联剂,硅酸盐水泥。通过上述方案,本发明达到了玄武岩纤维复合筋与砼复合性好及玄武岩纤维复合筋强度高、重量轻、不易老化的目的,具有很高的实用价值和推广价值。

Description

玄武岩纤维复合筋砼及其制备方法
技术领域
本发明涉及轨道技术领域,具体地说,是涉及一种玄武岩纤维复合筋砼及其制备方法。
背景技术
无砟轨道是指采用混凝土、沥青混合料等整体基础取代散粒碎石道床的轨道结构,是当今世界先进的轨道技术。而轨道板则是无砟轨道的重要组成构件,把来自钢轨和扣件的轮载均匀地传递给水泥沥青砂浆垫层,并且把轨道纵向荷载和横向荷载传递给混凝土凸形定位柱。
无砟轨道板采用钢筋混凝土的结构,轨道板内部钢筋网与钢轨电流之间的互感作用,钢轨阻抗中交流有效电阻过大,电感量偏小,使得谐振式无绝缘轨道电路的传输性能变坏,轨道电路的实际使用长度明显缩短,要达到与有砟轨道基本相同的轨道电路传输特性,就必须对钢筋采取绝缘化处理,尽量减少或消除轨道板内部钢筋所形成的闭合回路,改善电路的传输特性。
而由于对钢筋进行了绝缘化处理,带有绝缘套的钢筋部分与水泥复合性差。同时,钢筋表面的绝缘易老化,易开裂,老化后维护成本高,使用寿命低。
玄武岩短纤维是一种新型环境友好材料,具有耐高温、耐烧蚀、耐酸碱性能强、热稳定性好等优点,作为基础工业的增强材料,具有良好的发展前景。从强度方面看,玄武岩短纤维的拉伸强度高于E-玻纤、碳纤维、芳纶纤维和钢纤维等已有的增强纤维,增强效果极好。从耐碱性方面看,玄武岩短纤维虽略逊于碳纤维和芳纶纤维,但由于玻璃纤维和钢纤维。此外,玄武岩短纤维与混凝土有着基本相同的成分,密度也较接近,因此,在混凝土中的相容性和分散性均优于其他增强纤维。玄武岩短纤维的弹性模量与混凝土基体材料的弹性模量亦处于同一数量级,两者具有良好的变形协调能力,而玄武岩短纤维的抗拉强度与混凝土基体相比至少高出两个数量级,因此具有较高的抗拉能力。尤其是,玄武岩短纤维具有优秀的绝缘性能,因此用于增强制备轨道板的混凝土复合混凝土是十分适合的。
但是采用玄武岩短纤维制备混凝土有以下技术难点:(1)玄武岩短纤维的含量越多,混凝土的抗压强度、抗折强度更好,而玄武岩短纤维含量多,工艺难度加大,固化效果会变差;(2)如何让玄武岩短纤维均匀的搅拌在混凝土中。
发明内容
本发明的目的在于提供一种玄武岩纤维复合筋砼及其制备方法,以解决现有型材的表面外观单一,不能出现古朴的气质,不能满足人们的需要,使其使用范围受限的问题。
为了解决上述问题,本发明提供如下技术方案:
一种玄武岩纤维复合筋砼包括玄武岩纤维复合筋,其由玄武岩纤维经过表面处理后,再由组合树脂浸渍并固化形成的纤维筋材;
玄武岩纤维复合筋包括的重量份为:玄武岩石料150-200、纳米氮碳化钛0.1-0.3、岩浆岩石料0.1-0.3;
组合树脂重量份计由乙烯基树脂45-55、环氧树脂20-32、松香2-3制成。
具体地,表面处理的处理剂为沃兰处理剂或KH560处理剂。
具体地,玄武岩纤维复合筋砼还包括砼;砼包括的成分为:玄武岩短纤维2.3-2.7kg/m3、粉煤灰150-180kg/m3、黏土15-30kg/m3、山碎石50-80kg/m3、石英碎石60-90kg/m3、中砂60-90kg/m3、减水剂0.8-1.2kg/m3、锆酸酯偶联剂0.3-0.7kg/m3,硅酸盐水泥200-250kg/m3。
具体地,砼包括以下成分:玄武岩短纤维2.5kg/m3、粉煤灰170kg/m3、黏土20kg/m3、山碎石70kg/m3、石英碎石80kg/m3、中砂80kg/m3、减水剂1kg/m3、锆酸酯偶联剂0.6kg/m3,硅酸盐水泥220kg/m3。
具体地,水胶比为0.28;山碎石的级配为10-15mm,石英碎石的级配为5-10mm;中砂的细度模数为2.6。
一种玄武岩纤维复合筋砼的制备方法包括以下步骤:
玄武岩纤维复合筋的制备方法
(11)玄武岩纤维表面处理:将处理剂调配好后,与去离子水按1:85质量比例混合制成混合水溶液,将玄武岩放入制成的混合水溶液中浸泡,浸泡温度为55℃,浸泡时间为40min,然后取出,烘干,自然放置10min后,再放入混合水溶液中浸泡,浸泡温度为45℃,浸泡时间为30min,然后取出,烘干,即可;
(12)组合树脂浸渍:将乙烯基树脂、环氧树脂、松香按重量份混合均匀后;依次加入促进剂和固化剂,搅拌均匀后制得胶液;固化剂的重量配比为300:0.7:0.9,使用涂刷工具将该胶液涂覆上在经表面处理后的玄武岩纤维上;
(13)固化成型:将步骤(12)制得的玄武岩纤维放入固化成型装置中加压1.2MPa,升温至125℃,30min后,加压压力调节至0.8MPa,温度调节至100℃,1h后,即可制得高强度玄武岩纤维复合筋;
砼的制备方法
(21)选用50-100mm的絮状玄武岩短纤维;
(22)将玄武岩短纤维置于容器中用高压卷风将其吹散;
(23)将羟甲基纤维素溶于水中,形成胶体溶液;
(24)将完全吹散的玄武岩短纤维快速溶于步骤(3)所述胶体溶液中,使得玄武岩短纤维均匀的悬浮在胶体溶液中;
(25)将粉煤灰、黏土、山碎石、石英碎石、中砂、减水剂、硅酸呀水泥加水均匀搅拌成半成品混凝土;
(26)将有玄武岩短纤维的胶体溶液与步骤(5)的半成品混凝土搅拌,加入锆酸酯偶联剂搅拌制成成品混凝土;
(3)将玄武岩纤维复合筋设置在砼中或贯穿砼。
具体地,玄武岩纤维的制备方法为玄武岩石料、纳米氮碳化钛、岩浆岩石料在1480℃下熔融后通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。
一种复合轨道板包括按照权利要求1-5任意一项所述的玄武岩纤维复合筋砼作为复合轨道板的制作材料。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明中,玄武岩复合筋的抗拉强度为1000-1500Mpa,大于普通钢筋的3倍甚至更多;其弹性模量为600Mpa,而重量只有普通钢筋的1/4。这样就使得玄武岩短纤维砼和玄武岩复合筋制成的绝缘轨道板的力学性能远好于普通钢筋加强混凝土制成的绝缘轨道板的力学性能,同时,其重量还轻得多。
本发明采用了玄武岩复合筋来代替钢筋,由于玄武岩纤维本身的绝缘特性,不用额外再做绝缘处理,因此与水泥、骨料等的复合性好,抗裂性极高,完全可以取代预应力钢筋的抗裂作用。
为了提高绝缘轨道板的力学性能,本发明中玄武岩短纤维含量相对较高,这样会带来工艺上玄武岩短纤维分散不好,配方导致固化效果不够好的技术难点。因此,本发明在制备工艺中先将玄武岩短纤维进行分散,通过羟基纤维素的凝胶效果,保证玄武岩短纤维的分散。
而本发明还有的重要技术点在于,轨道板对使用寿命的要求高,为了保证轨道板的使用寿命,本发明中加入了含量较多的粉煤灰,这是因为粉煤灰中的玻璃体极其稳定,在水化过程中其粉煤灰颗粒被氢氧化钙腐蚀和破坏的速度很慢,所以粉煤灰的强度发育主要反映在后期,其后期强度增进率大。粉煤灰颗粒大都呈封闭结实的球形,且内表面积和单分子吸附水小,使混凝土和易性好,干缩性小,抗拉强度高,抗裂性能好。粉煤灰中的活性二氧化硅与氢氧化钙结合生成的水化硅酸钙,平衡时所需极限浓度低,所以在淡水中侵析速度显著降低,从而使得耐淡水腐蚀和抗硫酸盐的破坏能力较强。粉煤灰是水泥的水化速度缓慢,水化热低,尤其是粉煤灰掺加量较大时水化热降低十分明显。因此,粉煤灰掺量增加量增大是使得轨道板的寿命大大增加。
但是,粉煤灰前期活性效应还未充分发挥出来,大量未参与水化的粉煤灰颗粒与水泥凝胶体之间存着着间隙,抵消掉玄武岩短纤维改善界面的效果。为了解决这个问题,本发明中采用了黏土,黏土细度模数低,将对粉煤灰颗粒与水泥凝胶之间的缝隙进行填充,黏土具备一定黏性,且通过锆酸酯偶联剂的桥接作用,使得黏土前期作为粉煤灰颗粒与水泥凝胶体之间的弹性支撑骨架,强化界面,使得前期力学性能就能够达到国家标准。同时,黏土由于材质特性,具备弹性,在后期粉煤灰开始发挥活性的时,受到粉煤灰挤压可以发生形变,贴合更加紧密,反作用力相对更小,防止轨道板开裂。
通过本发明的制备方法能够提高玄武岩纤维复合筋8-10%的拉伸强度和2-3%的弯曲强度。经试验证明,通过在玄武岩石料制备玄武岩纤维时添加一定量的纳米氮碳化钛和岩浆岩石料,能够极大的提高玄武岩纤维单丝拉伸强度,由此制成的玄武岩纤维复合筋性能更加优异其与砼的复合性更高,本发明制备的玄武岩纤维复合筋具有耐腐蚀及良好空气稳定性,韧性和强度高等特点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明,本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例1
一种玄武岩纤维复合筋砼包括玄武岩纤维复合筋,其由玄武岩纤维经过表面处理后,再由组合树脂浸渍并固化形成的纤维筋材;
玄武岩纤维复合筋包括的重量份为:玄武岩石料150、纳米氮碳化钛0.1、岩浆岩石料0.1;
组合树脂重量份计由乙烯基树脂45、环氧树脂20、松香2制成。
表面处理的处理剂为沃兰处理剂。
玄武岩纤维复合筋砼还包括砼;砼包括的成分为:
玄武岩短纤维2.3kg/m3、粉煤灰150kg/m3、黏土15kg/m3、山碎石50kg/m3、石英碎石60kg/m3、中砂60kg/m3、减水剂0.8kg/m3、锆酸酯偶联剂0.3kg/m3、硅酸盐水泥200kg/m3。
其中,水胶比为0.28;山碎石的级配为10-15mm,石英碎石的级配为5-10mm;中砂的细度模数为2.6。
其中,玄武岩短纤维由四川航天拓鑫有限责任公司提供,其性能指标为:长度50-100mm,抗拉强度为900-1000Mpa,弹性模量为600Mpa。
其中,硅酸盐水泥由重庆黄山水泥有限公司提供P.O42.5普通硅酸盐水泥,80μm,筛余为2.8%,密度为3.08g/cm3。
其中,山碎石由灵寿县泽成矿产品贸易有限公司提供,泥块含量0.01%,含水量为0.1%。
其中,石英碎石由灵寿县风岳矿产加工厂提供,二氧化硅含量99.7%,熔点1750℃,莫氏硬度为7,密度为2.3g/cm3。
其中,中砂为湖南洞庭湖天然中砂。
其中,减水剂为北京瑞蒂斯建材有限公司生产的FAC聚羧酸高性能减水剂,含固量为20%,减水率为27%。
其中,锆酸酯偶联剂由武汉拉那白医药化工有限公司提供,含量97%。
实施例2
一种玄武岩纤维复合筋砼包括玄武岩纤维复合筋,其由玄武岩纤维经过表面处理后,再由组合树脂浸渍并固化形成的纤维筋材;
玄武岩纤维复合筋包括的重量份为:玄武岩石料200、纳米氮碳化钛0.3、岩浆岩石料0.3;
组合树脂重量份计由乙烯基树脂55、环氧树脂32、松香3制成。
表面处理的处理剂为KH560处理剂。
玄武岩纤维复合筋砼还包括砼;砼包括的成分为:
绝缘轨道板用玄武岩短纤维增强水泥基复合混凝土,包括以下成分:玄武岩短纤维2.7kg/m3、粉煤灰180kg/m3、黏土30kg/m3、山碎石80kg/m3、石英碎石90kg/m3、中砂90kg/m3、减水剂1.2kg/m3、锆酸酯偶联剂0.7kg/m3,硅酸盐水泥250kg/m3。
其中,水胶比为0.28;山碎石的级配为10-15mm,石英碎石的级配为5-10mm;中砂的细度模数为2.6。
其中,玄武岩短纤维由四川航天拓鑫有限责任公司提供,其性能指标为:长度50-100mm,抗拉强度为900-1000Mpa,弹性模量为600Mpa。
其中,硅酸盐水泥由重庆黄山水泥有限公司提供P.O42.5普通硅酸盐水泥,80μm,筛余为2.8%,密度为3.08g/cm3。
其中,山碎石由灵寿县泽成矿产品贸易有限公司提供,泥块含量0.01%,含水量为0.1%。
其中,石英碎石由灵寿县风岳矿产加工厂提供,二氧化硅含量99.7%,熔点1750℃,莫氏硬度为7,密度为2.3g/cm3。
其中,中砂为湖南洞庭湖天然中砂。
其中,减水剂为北京瑞蒂斯建材有限公司生产的FAC聚羧酸高性能减水剂,含固量为20%,减水率为27%。
其中,锆酸酯偶联剂由武汉拉那白医药化工有限公司提供,含量97%。
使用时,根据实际使用需要将玄武岩纤维复合筋设置在砼中或贯穿砼,玄武岩纤维复合筋的数量根据实际使用需要确定;促进剂和固化剂为玄武岩纤维复合筋制备中常用制剂,在这里不做详细描述。
实施例3
一种玄武岩纤维复合筋砼包括玄武岩纤维复合筋,其由玄武岩纤维经过表面处理后,再由组合树脂浸渍并固化形成的纤维筋材;
玄武岩纤维复合筋包括的重量份为:玄武岩石料18、纳米氮碳化钛0.2、岩浆岩石料0.2;
组合树脂重量份计由乙烯基树脂48、环氧树脂29、松香2.5制成。
表面处理的处理剂为沃兰处理剂。
玄武岩纤维复合筋砼还包括砼;砼包括的成分为:
玄武岩短纤维2.5kg/m3、粉煤灰170kg/m3、黏土20kg/m3、山碎石70kg/m3、石英碎石80kg/m3、中砂80kg/m3、减水剂1kg/m3、锆酸酯偶联剂0.6kg/m3、硅酸盐水泥220kg/m3;
其中,水胶比为0.28;山碎石的级配为10-15mm,石英碎石的级配为5-10mm;中砂的细度模数为2.6。
其中,玄武岩短纤维由四川航天拓鑫有限责任公司提供,其性能指标为:长度50-100mm,抗拉强度为900-1000Mpa,弹性模量为600Mpa。
其中,硅酸盐水泥由重庆黄山水泥有限公司提供P.O42.5普通硅酸盐水泥,80μm,筛余为2.8%,密度为3.08g/cm3。
其中,山碎石由灵寿县泽成矿产品贸易有限公司提供,泥块含量0.01%,含水量为0.1%。
其中,石英碎石由灵寿县风岳矿产加工厂提供,二氧化硅含量99.7%,熔点1750℃,莫氏硬度为7,密度为2.3g/cm3。
其中,中砂为湖南洞庭湖天然中砂。
其中,减水剂为北京瑞蒂斯建材有限公司生产的FAC聚羧酸高性能减水剂,含固量为20%,减水率为27%。
其中,锆酸酯偶联剂由武汉拉那白医药化工有限公司提供,含量97%。
实施例4
与实施例1不同之处为:
玄武岩纤维复合筋砼还包括砼;砼包括的成分为:
玄武岩短纤维2.5kg/m3、粉煤灰170kg/m3、山碎石70kg/m3、石英碎石80kg/m3、中砂80kg/m3、减水剂1kg/m3、锆酸酯偶联剂0.6kg/m3,硅酸盐水泥220kg/m3;
其中,水胶比为0.28;山碎石的级配为10-15mm,石英碎石的级配为5-10mm;中砂的细度模数为2.6。
其中,玄武岩短纤维由四川航天拓鑫有限责任公司提供,其性能指标为:长度50-100mm,抗拉强度为900-1000Mpa,弹性模量为600Mpa。
其中,硅酸盐水泥由重庆黄山水泥有限公司提供P.O42.5普通硅酸盐水泥,80μm,筛余为2.8%,密度为3.08g/cm3。
其中,山碎石由灵寿县泽成矿产品贸易有限公司提供,泥块含量0.01%,含水量为0.1%。
其中,石英碎石由灵寿县风岳矿产加工厂提供,二氧化硅含量99.7%,熔点1750℃,莫氏硬度为7,密度为2.3g/cm3。
其中,中砂为湖南洞庭湖天然中砂。
其中,减水剂为北京瑞蒂斯建材有限公司生产的FAC聚羧酸高性能减水剂,含固量为20%,减水率为27%。
其中,锆酸酯偶联剂由武汉拉那白医药化工有限公司提供,含量97%。
实施例5
与实施例1不同之处为:
玄武岩纤维复合筋砼还包括砼;砼包括的成分为:
玄武岩短纤维2.5kg/m3、粉煤灰170kg/m3、山碎石70kg/m3、石英碎石80kg/m3、黏土15kg/m3、中砂80kg/m3、减水剂1kg/m3、锆酸酯偶联剂0.6kg/m3,硅酸盐水泥220kg/m3;
其中,水胶比为0.28;山碎石的级配为10-15mm,石英碎石的级配为5-10mm;中砂的细度模数为2.6。
其中,玄武岩短纤维由四川航天拓鑫有限责任公司提供,其性能指标为:长度50-100mm,抗拉强度为900-1000Mpa,弹性模量为600Mpa。
其中,硅酸盐水泥由重庆黄山水泥有限公司提供P.O42.5普通硅酸盐水泥,80μm,筛余为2.8%,密度为3.08g/cm3。
其中,山碎石由灵寿县泽成矿产品贸易有限公司提供,泥块含量0.01%,含水量为0.1%。
其中,石英碎石由灵寿县风岳矿产加工厂提供,二氧化硅含量99.7%,熔点1750℃,莫氏硬度为7,密度为2.3g/cm3。
其中,中砂为湖南洞庭湖天然中砂。
其中,减水剂为北京瑞蒂斯建材有限公司生产的FAC聚羧酸高性能减水剂,含固量为20%,减水率为27%。
其中,锆酸酯偶联剂由武汉拉那白医药化工有限公司提供,含量97%。
实施例6
与实施例1不同之处为:
玄武岩纤维复合筋砼还包括砼;砼包括的成分为:
玄武岩短纤维2.5kg/m3、粉煤灰170kg/m3、山碎石70kg/m3、石英碎石80kg/m3、黏土30kg/m3、中砂80kg/m3、减水剂1kg/m3、锆酸酯偶联剂0.6kg/m3,硅酸盐水泥220kg/m3;
其中,水胶比为0.28;山碎石的级配为10-15mm,石英碎石的级配为5-10mm;中砂的细度模数为2.6。
其中,玄武岩短纤维由四川航天拓鑫有限责任公司提供,其性能指标为:长度50-100mm,抗拉强度为900-1000Mpa,弹性模量为600Mpa。
其中,硅酸盐水泥由重庆黄山水泥有限公司提供P.O42.5普通硅酸盐水泥,80μm,筛余为2.8%,密度为3.08g/cm3。
其中,山碎石由灵寿县泽成矿产品贸易有限公司提供,泥块含量0.01%,含水量为0.1%。
其中,石英碎石由灵寿县风岳矿产加工厂提供,二氧化硅含量99.7%,熔点1750℃,莫氏硬度为7,密度为2.3g/cm3。
其中,中砂为湖南洞庭湖天然中砂。
其中,减水剂为北京瑞蒂斯建材有限公司生产的FAC聚羧酸高性能减水剂,含固量为20%,减水率为27%。
其中,锆酸酯偶联剂由武汉拉那白医药化工有限公司提供,含量97%。
实施例7
与实施例1不同之处为:
玄武岩纤维复合筋砼还包括砼;砼包括的成分为:
玄武岩短纤维2.5kg/m3、粉煤灰170kg/m3、山碎石70kg/m3、石英碎石80kg/m3、黏土20kg/m3、中砂80kg/m3、减水剂1kg/m3、硅酸盐水泥220kg/m3;
其中,水胶比为0.28;山碎石的级配为10-15mm,石英碎石的级配为5-10mm;中砂的细度模数为2.6。
其中,玄武岩短纤维由四川航天拓鑫有限责任公司提供,其性能指标为:长度50-100mm,抗拉强度为900-1000Mpa,弹性模量为600Mpa。
其中,硅酸盐水泥由重庆黄山水泥有限公司提供P.O42.5普通硅酸盐水泥,80μm,筛余为2.8%,密度为3.08g/cm3。
其中,山碎石由灵寿县泽成矿产品贸易有限公司提供,泥块含量0.01%,含水量为0.1%。
其中,石英碎石由灵寿县风岳矿产加工厂提供,二氧化硅含量99.7%,熔点1750℃,莫氏硬度为7,密度为2.3g/cm3。
其中,中砂为湖南洞庭湖天然中砂。
其中,减水剂为北京瑞蒂斯建材有限公司生产的FAC聚羧酸高性能减水剂,含固量为20%,减水率为27%。
实施例8
与实施例1不同之处为:
玄武岩纤维复合筋砼还包括砼;砼包括的成分为:
玄武岩短纤维2.5kg/m3、粉煤灰170kg/m3、黏土40kg/m3、山碎石70kg/m3、石英碎石80kg/m3、黏土20kg/m3、中砂80kg/m3、减水剂1kg/m3、锆酸酯偶联剂0.3-0.7kg/m3硅酸盐水泥220kg/m3;
其中,水胶比为0.28;山碎石的级配为10-15mm,石英碎石的级配为5-10mm;中砂的细度模数为2.6。
其中,玄武岩短纤维由四川航天拓鑫有限责任公司提供,其性能指标为:长度50-100mm,抗拉强度为900-1000Mpa,弹性模量为600Mpa。
其中,硅酸盐水泥由重庆黄山水泥有限公司提供P.O42.5普通硅酸盐水泥,80μm,筛余为2.8%,密度为3.08g/cm3。
其中,山碎石由灵寿县泽成矿产品贸易有限公司提供,泥块含量0.01%,含水量为0.1%。
其中,石英碎石由灵寿县风岳矿产加工厂提供,二氧化硅含量99.7%,熔点1750℃,莫氏硬度为7,密度为2.3g/cm3。
其中,中砂为湖南洞庭湖天然中砂。
其中,减水剂为北京瑞蒂斯建材有限公司生产的FAC聚羧酸高性能减水剂,含固量为20%,减水率为27%。
其中,锆酸酯偶联剂由武汉拉那白医药化工有限公司提供,含量97%。
实施例9
与实施例1不同之处为:
玄武岩纤维复合筋砼还包括砼;砼包括的成分为:
玄武岩短纤维2.5kg/m3、粉煤灰170kg/m3、黏土40kg/m3、山碎石70kg/m3、石英碎石80kg/m3、黏土20kg/m3、中砂80kg/m3、减水剂1kg/m3、锆酸酯偶联剂0.3-0.7kg/m3硅酸盐水泥220kg/m3;
其中,水胶比为0.28;山碎石的级配为10-15mm,石英碎石的级配为5-10mm;中砂的细度模数为2.6。
其中,玄武岩短纤维由四川航天拓鑫有限责任公司提供,其性能指标为:长度50-100mm,抗拉强度为900-1000Mpa,弹性模量为600Mpa。
其中,硅酸盐水泥由重庆黄山水泥有限公司提供P.O42.5普通硅酸盐水泥,80μm,筛余为2.8%,密度为3.08g/cm3。
其中,山碎石由灵寿县泽成矿产品贸易有限公司提供,泥块含量0.01%,含水量为0.1%。
其中,石英碎石由灵寿县风岳矿产加工厂提供,二氧化硅含量99.7%,熔点1750℃,莫氏硬度为7,密度为2.3g/cm3。
其中,中砂为湖南洞庭湖天然中砂。
其中,减水剂为北京瑞蒂斯建材有限公司生产的FAC聚羧酸高性能减水剂,含固量为20%,减水率为27%。
其中,锆酸酯偶联剂由武汉拉那白医药化工有限公司提供,含量97%。
实施例10
与实施例1不同之处为:
玄武岩纤维复合筋砼还包括砼;砼包括的成分为:
玄武岩短纤维2.5kg/m3、粉煤灰170kg/m3、黏土40kg/m3、山碎石70kg/m3、石英碎石80kg/m3、黏土20kg/m3、中砂80kg/m3、减水剂1kg/m3、硅烷偶联剂0.6kg/m3、硅酸盐水泥220kg/m3;
其中,水胶比为0.28;山碎石的级配为10-15mm,石英碎石的级配为5-10mm;中砂的细度模数为2.6。
其中,玄武岩短纤维由四川航天拓鑫有限责任公司提供,其性能指标为:长度50-100mm,抗拉强度为900-1000Mpa,弹性模量为600Mpa。
其中,硅酸盐水泥由重庆黄山水泥有限公司提供P.O42.5普通硅酸盐水泥,80μm,筛余为2.8%,密度为3.08g/cm3。
其中,山碎石由灵寿县泽成矿产品贸易有限公司提供,泥块含量0.01%,含水量为0.1%。
其中,石英碎石由灵寿县风岳矿产加工厂提供,二氧化硅含量99.7%,熔点1750℃,莫氏硬度为7,密度为2.3g/cm3。
其中,中砂为湖南洞庭湖天然中砂。
其中,减水剂为北京瑞蒂斯建材有限公司生产的FAC聚羧酸高性能减水剂,含固量为20%,减水率为27%。
其中,硅烷偶联剂由河南慧宇化工产品有限公司提供。
实施例11
与实施例1不同之处为:
玄武岩短纤维2.6kg/m3、粉煤灰160kg/m3、黏土25kg/m3、山碎石70kg/m3、石英碎石80kg/m3、中砂80kg/m3、减水剂1kg/m3、锆酸酯偶联剂0.55kg/m3,硅酸盐水泥220kg/m3。
其中,水胶比为0.28;山碎石的级配为10-15mm,石英碎石的级配为5-10mm;中砂的细度模数为2.6。
其中,玄武岩短纤维由四川航天拓鑫有限责任公司提供,其性能指标为:长度50-100mm,抗拉强度为900-1000Mpa,弹性模量为600Mpa。
其中,硅酸盐水泥由重庆黄山水泥有限公司提供P.O42.5普通硅酸盐水泥,80μm,筛余为2.8%,密度为3.08g/cm3。
其中,山碎石由灵寿县泽成矿产品贸易有限公司提供,泥块含量0.01%,含水量为0.1%。
其中,石英碎石由灵寿县风岳矿产加工厂提供,二氧化硅含量99.7%,熔点1750℃,莫氏硬度为7,密度为2.3g/cm3。
其中,中砂为湖南洞庭湖天然中砂。
其中,减水剂为北京瑞蒂斯建材有限公司生产的FAC聚羧酸高性能减水剂,含固量为20%,减水率为27%。
其中,锆酸酯偶联剂由武汉拉那白医药化工有限公司提供,含量97%。
实验例1:静载荷(28d测试),实验方法参照国标规定。
实验例2:疲劳实验(28d),实验方法参照国标规定。
综上所述:(1)实施例3所述配方制备而成的绝缘轨道板力学性能最佳;(2)当没有黏土,水泥凝胶与粉煤灰之间缝隙没有被填充,只靠锆酸酯偶联剂桥接,强度不够影响力学性能;(3)当有黏土,没有锆酸酯偶联剂加固连接,弹性支撑强度不够影响力学性能:(4)将锆酸酯偶联剂替换为常规的硅烷偶联剂,由于锆酸酯偶联剂对不同材质的桥接能力更强形成网格支撑,因此替换为硅烷偶联剂后力学性能显著下降。
按照上述实施例,便可很好地实现本发明。值得说明的是,基于上述结构设计的前提下,为解决同样的技术问题,即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色,所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样,故其也应当在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种玄武岩纤维复合筋砼,其特征在于,包括玄武岩纤维复合筋,其由玄武岩纤维经过表面处理后,再由组合树脂浸渍并固化形成的纤维筋材;
玄武岩纤维复合筋包括的重量份为:玄武岩石料150-200、纳米氮碳化钛0.1-0.3、岩浆岩石料0.1-0.3;
组合树脂重量份计由乙烯基树脂45-55、环氧树脂20-32、松香2-3制成。
2.根据权利要求1所述的玄武岩纤维复合筋砼,其特征在于,表面处理的处理剂为沃兰处理剂或KH560处理剂。
3.根据权利要求1所述的玄武岩纤维复合筋砼,其特征在于,还包括砼;砼包括的成分为:玄武岩短纤维2.3-2.7kg/m3、粉煤灰150-180kg/m3、黏土15-30kg/m3、山碎石50-80kg/m3、石英碎石60-90kg/m3、中砂60-90kg/m3、减水剂0.8-1.2kg/m3、锆酸酯偶联剂0.3-0.7kg/m3,硅酸盐水泥200-250kg/m3。
4.根据权利要求3所述的玄武岩纤维复合筋砼,其特征在于,砼包括以下成分:玄武岩短纤维2.5kg/m3、粉煤灰170kg/m3、黏土20kg/m3、山碎石70kg/m3、石英碎石80kg/m3、中砂80kg/m3、减水剂1kg/m3、锆酸酯偶联剂0.6kg/m3,硅酸盐水泥220kg/m3。
5.根据权利要求3或4所述的玄武岩纤维复合筋砼,其特征在于,水胶比为0.28;山碎石的级配为10-15mm,石英碎石的级配为5-10mm;中砂的细度模数为2.6。
6.一种玄武岩纤维复合筋砼的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
玄武岩纤维复合筋的制备方法
(11)玄武岩纤维表面处理:将处理剂调配好后,与去离子水按1:85质量比例混合制成混合水溶液,将玄武岩放入制成的混合水溶液中浸泡,浸泡温度为55℃,浸泡时间为40min,然后取出,烘干,自然放置10min后,再放入混合水溶液中浸泡,浸泡温度为45℃,浸泡时间为30min,然后取出,烘干,即可;
(12)组合树脂浸渍:将乙烯基树脂、环氧树脂、松香按重量份混合均匀后;依次加入促进剂和固化剂,搅拌均匀后制得胶液;固化剂的重量配比为300:0.7:0.9,使用涂刷工具将该胶液涂覆上在经表面处理后的玄武岩纤维上;
(13)固化成型:将步骤(12)制得的玄武岩纤维放入固化成型装置中加压1.2MPa,升温至125℃,30min后,加压压力调节至0.8MPa,温度调节至100℃,1h后,即可制得高强度玄武岩纤维复合筋;
砼的制备方法
(21)选用50-100mm的絮状玄武岩短纤维;
(22)将玄武岩短纤维置于容器中用高压卷风将其吹散;
(23)将羟甲基纤维素溶于水中,形成胶体溶液;
(24)将完全吹散的玄武岩短纤维快速溶于步骤(3)所述胶体溶液中,使得玄武岩短纤维均匀的悬浮在胶体溶液中;
(25)将粉煤灰、黏土、山碎石、石英碎石、中砂、减水剂、硅酸呀水泥加水均匀搅拌成半成品混凝土;
(26)将有玄武岩短纤维的胶体溶液与步骤(5)的半成品混凝土搅拌,加入锆酸酯偶联剂搅拌制成成品混凝土;
(3)将玄武岩纤维复合筋设置在砼中或贯穿砼。
7.根据权利要求1或2或6所述的玄武岩纤维复合筋砼及其制备方法,其特征在于,玄武岩纤维的制备方法为玄武岩石料、纳米氮碳化钛、岩浆岩石料在1480℃下熔融后通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。
8.一种复合轨道板,其特征在于,包括按照权利要求1-5任意一项所述的玄武岩纤维复合筋砼作为复合轨道板的制作材料。
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