CN1868961A - 一种碳纤维增强的建筑材料 - Google Patents

Abstract

一种碳纤维增强的建筑材料，其砖体的制造是先将碳纤维切成短切丝、并与粉碎的煤渣及粉煤灰、水泥、水充分搅拌均匀形成碳纤维混凝土原料后，浇灌进模具内经机械震动棒震动后、使其模具内的水与空气排出模具外、然后在上开口的模具上填加或减少碳纤维混凝土原料、并用平板震动机震压找平，最后使其模具内的碳纤维混凝土自身凝固、形成各种规格的砖体材料，根据建筑承重需要可制造出不同规格、型号的建筑材料，将碳纤维短切丝与粉煤灰或硅砂加水磨成浆料，加入粉状石灰，适量水泥、石膏和发泡剂，经搅拌后注入模框内，可制成多孔轻质的加气碳纤维增强的建筑材料。具有减少楼体承重的优点，并具有强度高、保温隔热之功能。

Description

一种碳纤维增强的建筑材料

技术领域  本发明涉及一种碳纤维增强的建筑材料装置。

背景技术  加气混凝土的发展和产品特点，加气混凝土制品在国外发展到现在已有近一百年的历史，已成为建筑行业支柱产业，我国引进该技术也近四十年的历史，其生产工艺和设备装备趋于成熟。由于加气混凝土具有比重轻、保温性能高、吸音效果好，有一定的强度、可加工等优点，且生产原料丰富，特别是使用粉煤灰为原料，即能综合利用工业废渣、治理环境污染、不破坏耕地，又能创造良好的社会效益和经济效益，是一种替代传统实心粘土砖理想的墙体材料，多年来受到国家墙改政策、税收政策和环保政策的大力支持，加气混凝土制品早就成为建筑材料的一个重要组成部分，具有广阔的市场发展前景。加气混凝土可以根据原材料类别、品质、主要设备的工艺特性等，采取不同的工艺进行生产。但一般情况下，将粉煤灰或硅砂加水磨成浆料，加入粉状石灰，适量水泥、石膏和发泡剂，经搅拌后注入模框内，静停发泡固化后，切割成各种规格砌块或板材，由蒸养车送入蒸压釜中，在高温饱和蒸气养护下即形成多孔轻质的加气混凝土制品。但是这种建筑材料既具有它的优点，也具有不足之处：此材料仅能供给低层建筑楼房使用。因其材料本身强度较低，搬运时破损率高，不具备防震、抗震能力，城市的高楼大厦没有选择此种建筑材料的余地。因此在这个广阔的市场中它就失去了优势地位。

发明内容  本发明的目的是提供一种碳纤维增强的建筑材料，本发明主要包括有砖体、碳纤维短切丝、粉碎的煤渣及粉煤灰、水泥组成，其砖体规格是根据建筑材料的需要而确定，砖体的制造是先将碳纤维切成短切丝、并与粉碎的煤渣及粉煤灰、水泥、水充分搅拌均匀形成碳纤维混凝土原料后，浇灌进模具内经机械震动棒震动后、使其模具内的水与空气排出模具外、然后在上开口的模具上填加或减少碳纤维混凝土原料、并用平板震动机震压找平，最后使其模具内的碳纤维混凝土自身凝固、形成各种规格的砖体材料，模具的撤出和砖体加湿养护与传统的混凝土砖体制造是是采用同样的方式，其各种材料的配比除碳纤维材料外其他材料的配比与传统的混凝土砖体基本一样，碳纤维短切丝的配比数量是根据砖的用途而确定。根据建筑承重需要和建筑材料的需要，用各种模具可制造出不同规格、型号的建筑材料，如墙体空心砖、房间内间隔板、楼层间楼板、楼梯板等；将碳纤维短切丝与粉煤灰或硅砂加水磨成浆料，加入粉状石灰，适量水泥、石膏和发泡剂，经搅拌后注入模框内，静停发泡固化后，切割成各种规格砌块或板材，由蒸养车送入蒸压釜中，在高温饱和蒸气养护下即形成多孔轻质的加气碳纤维增强的建筑材料。

本发明的原理是：碳纤维增强的建筑材料主要是采用碳纤维本身的基本特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，易于复合；各向异性，设计自由度大，可进行多种方案的设计，以满足不同制品对其性能的要求；可与其他纤维混合增强，取长补短，相得益彰，使其增强效果更加显著：密度小，质量轻；高模量(200-700G)，高刚性；高强度，强而坚。三型碳纤维比强度是钢的62倍以上，而且成型工艺好，其最大特点是弹性模量高，抗变性能力比钢材大两倍多，抗拉强度30-40T/cm2pa，而比重不到钢的四分之一，高弹模量比钢铁大16倍，仅3.6kg重的卫星支架，却承受9000ks重的负荷；耐疲劳，使用寿命长；自润滑，耐磨损；吸能减振，对振动有优异的衰减功能；热膨胀系数小，尺寸稳定；热导性好，不蓄热；耐腐蚀，不生锈。金属中耐腐蚀最强的是黄金和铂，在“王水”溶液中它们会千疮百孔，而“王水”中的碳纤维却安然无恙；在惰性气体中的耐热性出类拔萃；导电，非磁性；具有屏蔽电磁波的功能；X射线透过性好；与生物的相容性好。碳纤维及其复合材料具有如上所述优异性能，充分显示其优异的一材多能、一材多用的特点。根据碳纤维其独有的优越性能将其和水泥复合成的建筑材料重量的减轻会带来极大的效益和市场空间。此外高楼空间温度变化多样，要求材料耐温、保温性好及尺寸稳定，碳纤维复合混凝土材料是比较理想的材料。无论在搬运中、防震、抗震中均会体现它的优越性能，在加气混凝土搅拌时，可以采取两种方法将碳纤维均匀的掺进混凝土中：一是在混凝土材料比例调剂好时，将要注入的浆剂把碳纤维放进去采取分散的方法充分调均匀。然后少量的逐渐的注入混凝土，决不允许分一、两次就将浆剂全部注入混凝土。二是将在搅拌的加气混凝土用风吹吸的办法将碳纤维送进在搅拌的机器中，边搅拌，边将碳纤维吹进搅拌中的混凝土。将预先按比例计划的材料全部均匀地搅拌到一起，即可进行下部工序，进行温度氧化，碳纤维增强加气混凝土材料便成功。既可以用于建筑行业。碳纤维增强加气混凝土材料，主要由碳纤维或其它化工纤维增强的加气混凝土建筑材料。其碳纤维或其它化工纤维均要具备强度好、不老化、耐腐蚀、分散好，纤维要和混凝土要有抱和力，碳纤维要经过特殊处理，其它化工纤维也要经过特殊工艺处理，使纤维与混凝土有很好的结合，形成强度高于水泥可靠的加气混凝土建筑材料。此材料采用碳纤维作为增强材料改变了传统的加气混凝土因其材料本身强度较低、搬运时破损率高、不具备防震、抗震能力的弱点，具体技术指标和检测方法均按照国家建材标准执行。

本发明的适用范围是：碳纤维增强的建筑材料，主要是碳纤维与传统的混凝土及加气混凝土制造的建筑材料。通用于建筑业的楼房非主体结构材料，同时不受楼房高度限制，可用作墙体空心砖、房间内间隔板、楼层间楼板、楼梯板及修补墙体等使用。

本发明优点：碳纤维增强的建筑材料，具有减少楼体承重的优点，并具有强度高、保温隔热之功能。生产原料丰富，特别是使用粉煤灰为原料，即能综合利用工业废渣、治理环境污染、不破坏耕地，又能创造良好的社会效益和经济效益。以碳纤维为增强混凝土产品为最佳选择。碳纤维主要特点是从强度和密度得出的比强度和比模量高。碳纤维日趋兼备一系列优异性能和功能。无论在搬运中、防震、抗震中均会体现它的优越性能，

附图说明

图1是本发明的立体示意简图

具体实施方式  在图1所示的一种碳纤维增强的建筑材料立体示意简图中，本发明主要包括有砖体1、碳纤维短切丝2、粉碎的煤渣及粉煤灰3、水泥4组成，其砖体规格是根据建筑材料的需要而确定，砖体的制造是先将碳纤维切成短切丝、并与粉碎的煤渣及粉煤灰、水泥、水充分搅拌均匀形成碳纤维混凝土原料后，浇灌进模具内经机械震动棒震动后、使其模具内的水与空气排出模具外、然后在上开口的模具上填加或减少碳纤维混凝土原料、并用平板震动机震压找平，最后使其模具内的碳纤维混凝土自身凝固、形成各种规格的砖体材料，模具的撤出和砖体加湿养护与传统的混凝土砖体制造是是采用同样的方式，其各种材料的配比除碳纤维材料外其他材料的配比与传统的混凝土砖体基本一样，碳纤维短切丝的配比数量是根据砖的用途而确定。根据建筑承重需要和建筑材料的需要，用各种模具可制造出不同规格、型号的建筑材料，如墙体空心砖、房间内间隔板、楼层间楼板、楼梯板等；将碳纤维短切丝与粉煤灰或硅砂加水磨成浆料，加入粉状石灰，适量水泥、石膏和发泡剂，经搅拌后注入模框内，静停发泡固化后，切割成各种规格砌块或板材，由蒸养车送入蒸压釜中，在高温饱和蒸气养护下即形成多孔轻质的加气碳纤维增强的建筑材料。

Claims (1)

1、一种碳纤维增强的建筑材料，本发明主要包括有砖体、碳纤维短切丝、粉碎的煤渣及粉煤灰、水泥组成，其砖体规格是根据建筑材料的需要而确定，砖体的制造是先将碳纤维切成短切丝、并与粉碎的煤渣及粉煤灰、水泥、水充分搅拌均匀形成碳纤维混凝土原料后，浇灌进模具内经机械震动棒震动后、使其模具内的水与空气排出模具外、然后在上开口的模具上填加或减少碳纤维混凝土原料、并用平板震动机震压找平，最后使其模具内的碳纤维混凝土自身凝固、形成各种规格的砖体材料，模具的撤出和砖体加湿养护与传统的混凝土砖体制造是是采用同样的方式，其各种材料的配比除碳纤维材料外其他材料的配比与传统的混凝土砖体基本一样，碳纤维短切丝的配比数量是根据砖的用途而确定，根据建筑承重需要和建筑材料的需要，用各种模具可制造出不同规格、型号的建筑材料，如墙体空心砖、房间内间隔板、楼层间楼板、楼梯板等；将碳纤维短切丝与粉煤灰或硅砂加水磨成浆料，加入粉状石灰，适量水泥、石膏和发泡剂，经搅拌后注入模框内，静停发泡固化后，切割成各种规格砌块或板材，由蒸养车送入蒸压釜中，在高温饱和蒸气养护下即形成多孔轻质的加气碳纤维增强的建筑材料，碳纤维增强的建筑材料，主要是碳纤维与传统的混凝土及加气混凝土制造的建筑材料，通用于建筑业的楼房非主体结构材料，同时不受楼房高度限制，可用作墙体空心砖、房间内间隔板、楼层间楼板、楼梯板及修补墙体等使用。