CN108238777A - 一种玻璃纤维增强水泥及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种玻璃纤维增强水泥，按固体物重量百分比由下列原料制造而成：氧化镁：20％‑30％，氯化镁、硫酸镁、磷酸镁中的两种或者三种：10％‑20％,级配骨料：35％‑50％，填料：1％‑15％，可再分散乳胶粉：0.1％‑2％，纤维素醚：0.1％‑2％，玻璃纤维：1％‑10％，消泡剂：0.1％‑1％，减水剂：0.1％‑1％，晶须：0.1％‑10％，氢氧化铝：0.1％‑5％，水的重量与上述原料重量之和的比值为:30‑40％。本发明的水泥有较低的导热系数，优异的耐火性能；还具有耐磨性好、回弹性能优良，水泥碱度低，机械强度高，与有机无机材料产生的粘结力强等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种水泥，尤其涉及一种玻璃纤维增强水泥。
本发明涉及一种水泥的制备方法，尤其涉及一种玻璃纤维增强水泥的制备方法。
背景技术
玻璃纤维增强水泥是一种以耐碱玻璃纤维为增强材料、水泥砂浆为基体材料的纤维水泥复合材料。它不但具有优良的抗拉、抗弯、抗冲击性能，还有抗裂性能好、重量轻、易模性好、加工方便、不怕潮、不燃烧等优点。上世纪40年代，欧洲就开始研究玻璃纤维混凝土。60年代初，德国专家进行了早期的试验研究工作。随后英国、奥地利、瑞典等国也相继从事玻璃纤维增强水泥的研究，从而生产了一系列的GRC产品。
在实践中人们发现了玻璃纤维在水泥基体中的侵蚀和脆化问题，而且通过各种方法对玻璃纤维进行了改善。一方面提高了玻璃纤维的抗碱侵蚀能力，主要从两个方面进行改进，即或者是改变玻璃纤维的化学组成，或者是对玻璃纤维的表面进行耐碱处理；另一方面是对基体材料进行改性，以阻止基体遭受物理和化学侵蚀。
中国发明专利申请公开说明书CN102079651A公开了一种玻璃纤维增强水泥制品，按重量百分比由下列原料制造而成：35％～45％低碱度(快硬)硫铝酸盐水泥，35％～45％矿砂，1.5％～4.5％耐碱玻璃纤维丝0％～4.5％耐碱玻璃纤维毡3.0％～4.0％聚合物乳液，0.2％～1.0％减水剂，0％～5.0％超细色粉，10％～13％水，各原料重量百分比之和等于100％。该水泥制品由耐碱玻纤、低碱度硫酸盐水泥和其它助剂及乳液组成的复合水泥材料，提高了材料的可塑性，制得的产品轻、高强、耐腐蚀且寿命长，拥有更短的养护周期。但是尽管它缩短了养护周期，硫酸盐水泥还是需要养护周期的。并且硫酸水泥生产过程中，能耗消耗量大，不环保。技术缺点：不环保，不适用较大的变形，施工周期长。普通水泥本身的碱度高。
发明内容
本发明所要解决的技术是提供一种玻璃纤维增强水泥，水化反应快，早期强度高，不需经过湿气养护固化，且有较低的导热系数，优异的耐火性能，具有耐磨性好、回弹性能优良，水泥碱度低，机械强度高，与有机无机材料产生的粘结力强等优点。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种玻璃纤维增强水泥，按固体物重量百分比由下列原料制造而成：氧化镁：20％-30％，氯化镁、硫酸镁、磷酸镁中的两种或者三种：10％-20％,级配骨料：35％-50％，填料：1％-15％，可再分散乳胶粉：0.1％-2％，纤维素醚：0.1％-2％，玻璃纤维：1％-10％，消泡剂：0.1％-1％，减水剂：0.1％-1％，晶须：0.1％-10％，氢氧化铝：0.1％-5％，水：30-40％。
作为上述技术方案的一种改进，其中，包括所述氧化镁：氯化镁：硫酸镁，其重量比为：100：(30-50):(17-50)。
作为上述技术方案的一种改进，其中，包括所述氧化镁：氯化镁：磷酸镁，其重量比为：100：(30-50):(16-20)。
作为上述技术方案的一种改进，其中，包括所述氧化镁：氯化镁：硫酸镁：磷酸镁，其重量比为：100：(27-50):(7-21):(10-20)。
作为上述技术方案的一种改进，其中，所述级配骨料由20-40目粗砂、40-70目中砂和70-140目细砂组成，其重量比为：1:(0.5-1.5):(2-3)。
作为上述技术方案的一种改进，其中，所述填料是硅灰、粉煤灰、火山灰质材料中的一种。
作为上述技术方案的一种改进，其中，所述可再分散乳胶粉是乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物、丙烯酸共聚物中的一种。
作为上述技术方案的一种改进，其中，所述纤维素醚是乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素中的一种。
作为上述技术方案的一种改进，其中，所述晶须为碳酸镁晶须。
作为上述技术方案的一种改进，其中，所述消泡剂为聚醚类消泡剂。
作为上述技术方案的一种改进，其中，所述减水剂为木质素磺酸钠盐减水剂。
本发明还提供一种制备上述玻璃纤维增强水泥的方法，包括以下步骤：
A、将氯化镁、硫酸镁、磷酸镁中的两种或者三种原料与水按比例混合，得到混合溶液A；
B、将氧化镁、消泡剂、减水剂、氢氧化铝、纤维素醚、可再分散乳胶粉按比例混合得到固体混合物B；
C、将骨料、填料、混合溶液A、混合物B，混合均匀，再加入玻璃纤维与晶须，得到最终的浆体。
本发明与现有技术相比，由于加入了氧化镁及氯化镁、硫酸镁、磷酸镁中的两种或者三种，水化反应快，早期强度高，不需经过湿气养护固化；有较低的导热系数，优异的耐火性能；还具有耐磨性好、回弹性能优良，水泥碱度低，机械强度高，与有机无机材料产生的粘结力强等优点。低碳环保，节约成本。采用碳酸镁晶须代替玻璃纤维，可降低成本。
具体实施方式
制备本发明玻璃纤维增强水泥的方法，包括以下步骤：
A、将氯化镁、硫酸镁、磷酸镁中的两种或者三种原料与水按比例混合，得到混合溶液A；
B、将氧化镁、消泡剂、减水剂、氢氧化铝、纤维素醚、可再分散乳胶粉按比例混合得到固体混合物B；
C、将骨料、填料、混合溶液A、混合物B，混合均匀，再加入玻璃纤维与晶须，得到最终的浆体。
上述各材料的具体选择和选用见下面的实施例。
实施案列中是由氧化镁与氯化镁、硫酸镁、磷酸镁中的两种或者三种组成，组成比例为：
(1)氧化镁：氯化镁：硫酸镁＝1:(0.3-0.5):(0.17-0.50)
(2)氧化镁：氯化镁：磷酸镁＝1:(0.3-0.5):(0.16-0.2)
(3)氧化镁：氯化镁：硫酸镁：磷酸镁＝1:(0.27-0.5):(0.07-0.21)：(0.1-0.2)
级配骨料由20-40目粗砂、40-70目中砂、70-140目细砂组成，比例为1:(0.5-1.5):(2-3)。采用级配骨料可降低成本。
填料是硅灰、粉煤灰、火山灰质材料中的一种。采用这些材料作为填料，可填补级配骨料中的缝隙，对增加水泥的强度有好处。
可再分散乳胶粉是乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物、丙烯酸共聚物中的一种。
纤维素醚：羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素中的一种。
纤维：短切玻璃纤维(长度：5-12mm)；晶须为：碳酸镁晶须。玻璃纤维和晶须都是增强项。消泡剂为聚醚类消泡剂，用于消除搅拌时的气泡。减水剂为木质素磺酸钠盐减水剂，用于降低胶凝材料的用水量，节约用水。氢氧化铝可使材料处于碱性条件下，有益于凝胶。
表1.具体配方组成
将制备好的材料制样进行性测试，性能测试主要参考GB/T 15231-2008《玻璃纤维增强水泥性能试验方法》。检测结果如表2所示
表2：检测结果
本发明的水泥有较低的导热系数，优异的耐火性能；还具有耐磨性好、回弹性能优良，水泥碱度低，机械强度高，与有机无机材料产生的粘结力强等优点。
Claims (10)
1.一种玻璃纤维增强水泥，按固体物重量百分比由下列原料制造而成：
氧化镁：20％-30％，
氯化镁、硫酸镁、磷酸镁中的两种或者三种：10％-20％,
级配骨料：35％-50％，
填料：1％-15％，
可再分散乳胶粉：0.1％-2％，
纤维素醚：0.1％-2％，
玻璃纤维：1％-10％，
消泡剂：0.1％-1％，
减水剂：0.1％-1％，
晶须：0.1％-10％，
氢氧化铝：0.1％-5％，
水的重量与上述原料重量之和的比值为:30％-40％。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增强水泥，其特征在于：包括所述氧化镁：氯化镁：硫酸镁，其重量比为：100：(30-50):(17-50)。
3.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增强水泥，其特征在于：包括所述氧化镁：氯化镁：磷酸镁，其重量比为：100：(30-50):(16-20)。
4.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增强水泥，其特征在于：包括所述氧化镁：氯化镁：硫酸镁：磷酸镁，其重量比为：100：(27-50):(7-21):(10-20)。
5.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增强水泥，其特征在于：所述级配骨料由20-40目粗砂、40-70目中砂和70-140目细砂组成，其重量比为：1:(0.5-1.5):(2-3)。
6.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增强水泥，其特征在于：所述填料是硅灰、粉煤灰、火山灰质材料中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增强水泥，其特征在于：所述可再分散乳胶粉是乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物、丙烯酸共聚物中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增强水泥，其特征在于：所述纤维素醚是乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素中的一种。
9.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增强水泥，其特征在于：所述晶须为碳酸镁晶须。
10.制备权利要求1至9中任一项所述的一种玻璃纤维增强水泥的方法，包括以下步骤：
A、将氯化镁、硫酸镁、磷酸镁中的两种或者三种原料与水按比例混合，得到混合溶液A；
B、将氧化镁、消泡剂、减水剂、氢氧化铝、纤维素醚、可再分散乳胶粉按比例混合得到固体混合物B；
C、将骨料、填料、混合溶液A、混合物B，混合均匀，再加入玻璃纤维与晶须，得到最终的浆体。
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