专利名称：改性非晶合金纤维材料混凝土复合材料的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑材料的制备方法，尤其是一种新型混凝土复合材料的制备方法。
背景技术：
目前，国内外主要以聚酯纤维、植物纤维、钢棒、钢丝/纤维等来改性混凝土，一般，纤维在混凝土中起增强作用。其中，钢丝/纤维在混凝土中应用时，不仅可以增强混凝土，还可以使混凝土的杨氏模量大大升高，因而具有较大的应用潜力。但其不足之处也很明显，主要体现在(1)钢丝的抗拉强度受到合金的限制，以合金钢为例，钢中最高强度相是贝氏体，其抗拉强度为1700MPa，即钢丝/纤维中即使全部是微细的贝氏体相，其抗拉强度最高达到1700MPa。如果要提高钢丝/纤维强度，还必须细化晶粒，而这方面的努力虽然有效，但成本较高，而且对强度的提高一般在20％以下；(2)钢丝/纤维材料的内部显微组织是“合金渗碳体(或渗碳体)+珠光体”，其相结构为“合金渗碳体(或渗碳体)+铁素体”，这种相结构导致该材料具有极差的耐电化学腐蚀性，因而在混凝土中具有耐腐蚀性差(如耐碱性差)、抗疲劳性差、腐蚀时效性差等特点；(3)钢丝/纤维与混凝土刚开始会形成物理型界面，但随着时间推移会较快地发生界面转变，最终形成反应型界面，导致界面性脆化，这是最危险的，而且，钢纤维比表面积越大，越危险。
发明内容
本发明的目的在于提供一改性非晶合金纤维材料混凝土复合材料的制备方法，该方法得到的新型混凝土强度高，比模量大，柔韧、具有极好地抗电化学腐蚀性能，耐碱性好本发明的技术方案为其制备工艺步骤如下1、原材料(1)Fe(85-X-Y-z-g)Ni(x)Si(y)B(z)Re(g)非晶态纤维或带，纤维或带采用快淬法制备，其内部结构为非晶态或者非晶相体积比占80％以上；非晶态纤维直径≤20μm，长度1mm-1000m；非晶带宽度≤10mm，长度1mm-1000m，厚度控制在15～25μm；所有的纤维和带表面必须包覆1μm的硅酸乙酯薄膜；(2)普通混凝土；(3)其它填料如二氧化硅粉体，粒度160目以上；或者碳酸钙粉体，粒度160目以上。2、配料与成型(1)普通混凝土(100wt％~10wt％)+长度≤30mm的非晶态纤维或带(0~90wt％)。充分搅拌，使纤维与混凝土充分混合；(2)普通混凝土(100wt％~10wt％)+长度≤1000m的非晶态纤维或带(0~90wt％)。非晶态纤维或带必须提前制成毡，毡的空隙率控制在10vol％-80％，毡的厚度根据混凝土件来定，毡的形状根据混凝土件的结构来定。混凝土浆搅拌均匀后直接浇灌到毡上，然后流入毡的空隙中。对于空隙率低的毡，可以预先将毡在稀释的混凝土浆中浸渗，直接得到复合材料混凝土。
本发明的优点在于(1)材料设计先进本发明采用的纤维是一种非晶态纤维，强度高达1900MPa以上，杨氏模量高达110GPa以上，所以制备的混凝土复合材料比强度高，比模量大，柔韧；(2)非晶态纤维具有极好地抗电化学腐蚀性能，耐碱性非常好；(3)纤维与混凝土刚形成物理型界面，不随着时间推移而发生界面转变，具有极好的断裂安全性；(4)纤维力学性能稳定，保证了产品性能参数的一致性，提高了质量合格率；(5)纤维制作过程简便。
具体实施例方式
实施例1采用“普通混凝土(80wt％)+长度10mm的非晶态纤维(20wt％)”。充分搅拌，使纤维与混凝土充分混合，浇灌后胶凝。
实施例2采用“普通混凝土(50wt％)+长度10mm的非晶态纤维(50wt％)”。充分搅拌，使纤维与混凝土充分混合，浇灌后胶凝。
实施例3采用“普通混凝土(50wt％)+长度20mm的非晶态纤维(50wt％)”。充分搅拌，使纤维与混凝土充分混合，浇灌后胶凝。
实施例4采用“普通混凝土(50wt％)+长度10mm的非晶态带(50wt％)”。充分搅拌，使纤维与混凝土充分混合，浇灌后胶凝。
实施例5采用“普通混凝土(60wt％)+长度5mm的非晶态带(40wt％)”。充分搅拌，使纤维与混凝土充分混合，浇灌后胶凝。
实施例6采用“普通混凝土(50wt％)+长度1000m的非晶态纤维平面毡(50wt％)”。混凝土浆搅拌均匀后直接浇灌到毡上后胶凝。
实施例7采用“普通混凝土(50wt％)+长度1000m的非晶态纤维球形毡(50wt％)”。混凝土浆搅拌均匀后直接浇灌到毡上后胶凝。
实施例8采用“普通混凝土(80wt％)+长度1000m的非晶态纤维平面毡(20wt％)”。混凝土浆搅拌均匀后直接浇灌到毡上后胶凝。
实施例9采用“普通混凝土(80wt％)+长度500m的非晶态纤维平面毡(50wt％)”。混凝土浆搅拌均匀后直接浇灌到毡上后胶凝。
实施例10采用“普通混凝土(20wt％)+长度1000m的非晶态纤维平面毡(80wt％)”。预先将毡在稀释的混凝土浆中浸渗，胶凝后直接得到复合材料混凝土。
权利要求
1.一种改性非晶合金纤维材料混凝土复合材料的制备方法，其制备工艺步骤如下(1)混凝土+长度≤30mm的非晶态纤维或带，充分搅拌，使纤维与混凝土充分混合；(2)混凝土+长度≤1000m的非晶态纤维或带；非晶态纤维或带制成毡，毡的空隙率控制在10vol％-80％；混凝土浆搅拌均匀后直接浇灌到毡上，然后流入毡的空隙中。
2.根据权利要求1所述的改性非晶合金纤维材料混凝土复合材料的制备方法，其特征在于非晶态纤维或带采用快淬法制备，其内部结构为非晶态或者非晶相体积比占80％以上；非晶态纤维直径≤20μm，长度1mm-1000m；非晶带宽度≤10mm，长度1mm-1000m，厚度在15～25μm；非晶态纤维和带表面包覆1μm的硅酸乙酯薄膜。
全文摘要
本发明公开一种改性非晶合金纤维材料混凝土复合材料的制备方法，其制备工艺步骤如下(1)混凝土+长度≤30mm的非晶态纤维或带，充分搅拌，使纤维与混凝土充分混合；(2)混凝土+长度≤1000m的非晶态纤维或带；非晶态纤维或带制成毡，毡的空隙率控制在10vol％－80％；混凝土浆搅拌均匀后直接浇灌到毡上，然后流入毡的空隙中。本发明的优点在于非晶态纤维，强度高达1900MPa以上，杨氏模量高达110GPa以上，所以制备的混凝土复合材料比强度高，比模量大，柔韧；耐碱性非常好；具有极好的断裂安全性；性能稳定，保证了产品性能参数的一致性，提高了质量合格率；纤维制作过程简便。
文档编号C04B16/06GK101050075SQ20071005216
公开日2007年10月10日 申请日期2007年5月10日 优先权日2007年5月10日
发明者彭书成, 陈美兰, 侯正昌 申请人:彭书成