專利名稱：改性普通硅酸鹽水泥復(fù)合材料及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改性普通硅酸鹽水泥復(fù)合材料和以其為膠凝材料制成截面厚度為6-20毫米的建筑構(gòu)件的方法。
目前，國內(nèi)生產(chǎn)截面為6-20毫米的薄壁型建筑構(gòu)件，例如隔墻板，屋面板，復(fù)合墻板的面層，通常使用玻璃纖維增強(qiáng)水泥(簡稱GRC)來制做。玻璃纖維增強(qiáng)水泥其組分為硫鋁酸鹽早強(qiáng)水泥，玻璃纖維、砂子和水。由于其以硫鋁酸鹽早強(qiáng)水泥做為建筑構(gòu)件的膠凝材料，因而必然受硫鋁酸鹽早強(qiáng)水泥的限制。硫鋁酸鹽早強(qiáng)水泥雖然具有水化熱大，早期強(qiáng)度高，水化生成物液相堿度較低(PH<12.5)的優(yōu)點，但其價格高，生產(chǎn)原料來源有限，其性能也不穩(wěn)定，在濕度大的地區(qū)不便運輸和保存，使用這種材料作為玻璃纖維增強(qiáng)水泥(GRC)的膠凝材料，在早期建筑構(gòu)件養(yǎng)護(hù)中易脫水，因而造成建筑構(gòu)件面層粉化、強(qiáng)度下降，從而嚴(yán)重地阻礙了玻璃纖維增強(qiáng)水泥在建筑工程中的廣泛使用。
因而，性能穩(wěn)定可靠、價格低的普通硅酸鹽水泥在建筑物施工中被作為膠凝材料廣泛使用。但如用這種水泥替代硫鋁酸鹽早強(qiáng)水泥做為玻璃纖維增強(qiáng)水泥或其它含有增強(qiáng)纖維的水泥的膠凝材料，被認(rèn)為是不應(yīng)該采用的。因為普通硅酸熱水泥其水化生成物液相的堿度較高(PH值在13左右)各種纖維在普通硅酸鹽水泥中會很快被腐蝕，因而造成纖維增強(qiáng)水泥產(chǎn)品的強(qiáng)度下降，耐久性差，所以含有各種纖維增強(qiáng)水泥不采用普通硅酸鹽水泥做為膠凝材料為常識，而均采用低堿度的硫鋁酸鹽早強(qiáng)水泥做為含有纖維增強(qiáng)水泥的膠凝材料。
因而，本發(fā)明的目的是提供一種改性普通硅酸鹽水泥復(fù)合材料，以降低普通硅鹽酸鹽水泥水化生成物液相堿度，使其能做為纖維增強(qiáng)水泥的膠凝材料，以求降低使用成本，提高產(chǎn)品耐久性與穩(wěn)定性。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用如上所述復(fù)合材料為膠凝材料制成截面厚度為6-20毫米的建筑構(gòu)件的方法。
本發(fā)明在普通硅酸鹽水泥中摻入火山灰或火山灰質(zhì)材料，其組分為火山灰或火山灰質(zhì)材料占20%-50%(重量)，普通硅酸鹽水泥占50-80%(重量)，火山灰或火山灰質(zhì)材料的細(xì)度小于20%(0.045毫米方孔篩篩余)。
上述改性可使本發(fā)明復(fù)合材料的水泥生成物液相的堿度降低，(PH值為11.8-12.5之間)，比硫鋁酸鹽早強(qiáng)水泥水化生成物液相堿度(PH值為12.5)還要低或相同，因此本發(fā)明完全可用做玻璃纖維增強(qiáng)水泥(GRC)的膠凝材料，也可用做其它纖維增強(qiáng)水泥的膠凝材料，本發(fā)明的材料來源較為廣泛，其原料成本低于硫鋁酸鹽早強(qiáng)水泥成本達(dá)30%左右，其性能穩(wěn)定可靠，制成的建筑構(gòu)件的耐久性強(qiáng)，另一方面本發(fā)明利用火山灰或工業(yè)廢料粉煤灰或硅灰取代部分普通硅酸鹽水泥，節(jié)約了水泥，同時節(jié)約了能耗，又利廢為寶，其社會經(jīng)濟(jì)效益較為顯著。
采用本發(fā)明的復(fù)合材料為膠凝材料制成建筑構(gòu)件的方法是在普通硅酸鹽水泥中摻入細(xì)度小于20%(0.045毫米的方孔篩篩余)的火山灰或火山灰質(zhì)材料。這種復(fù)合材料的組分為火山灰或火山灰質(zhì)材料占20%-50%(重量)，普通硅酸鹽水泥占50%-80%(重量)。將上述組分的復(fù)合材料做為建筑構(gòu)件的膠凝材料，同時加入砂子，增強(qiáng)纖維和水，其配合比為普通硅酸鹽水泥為1，砂子為0.5-2(重量比)，水為0.35-0.55(重量比)，再加入占上述所有材料總重量1%-10%的增強(qiáng)纖維，將上述材料混合攪拌均勻，注模成型制成截面厚度為6-20毫米的薄壁型建筑構(gòu)件，成型后的建筑構(gòu)件在50℃-90℃，溫度環(huán)境中、相對濕度達(dá)80%-100%的條件下進(jìn)行濕熱養(yǎng)護(hù)，其養(yǎng)護(hù)時間為1-3天。
本發(fā)明所述的火山灰或火山灰質(zhì)材料為天然火山灰、粉煤灰、硅灰或其它人工火山灰活性材料，在這些火山灰質(zhì)材料中含有的硅質(zhì)石英材料越多，越有利于降低普通硅酸鹽水泥的堿度，因為本發(fā)明是利用火山灰質(zhì)材料中含有的硅質(zhì)石英材料可以和普通硅酸鹽水泥水化生成物中的鈣質(zhì)材料反應(yīng)生成堅硬的固體，即2次水化反應(yīng)原理，將其摻入普通硅酸鹽水泥中以降低其水化生成物相堿度值。
本發(fā)明所述的增強(qiáng)纖維為有機(jī)纖維和無機(jī)纖維，例如尼龍纖維，抗堿玻璃纖維、植物纖維等等還可根據(jù)需要在本發(fā)明所述的制造方法中加入其它外加劑，如減水劑，早強(qiáng)劑等等。
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作更詳細(xì)地描述。
實施例1，在普通硅酸鹽水泥中摻入細(xì)度小于20%(0.045毫米方孔篩篩余)的硅灰，其組分為硅灰30%(重量)，普通硅酸鹽水泥70%(重量)作為建筑構(gòu)件的膠凝材料，同時加入沙子、增強(qiáng)纖維和水，其配合比為普通硅酸鹽水泥為1砂子為1.5(重量比)，水為0.4(重量比)再加入占上述總體重量2%的玻璃纖維。將上述材料混合攪拌均勻，注入模具中，成型后的建筑構(gòu)件在50℃溫度環(huán)境中，相對濕度為90%的條件下養(yǎng)護(hù)2天，脫模制成截面厚度為7毫米的薄壁型墻面板。
實施例2，粉煤灰50%(重量)，普通硅酸鹽水泥50%(重量)，粉煤灰的細(xì)度小于20%(0.045毫米方孔篩篩余)。做為膠凝材料，加入砂子，水和防堿玻璃纖維、其配合比為普通硅酸鹽水泥為1砂子為1(重量比)，水為0.5(重量比)，再加入占上述材料總重量7%的抗堿玻璃纖維，將上述材料混合攪拌均勻，注模成型、成型后的建筑構(gòu)件在90℃的熱水中進(jìn)行3天的濕熱養(yǎng)護(hù)。脫模制成截面為10毫米的建筑構(gòu)件。
實施例3，細(xì)度小于20%(0.045毫米方孔篩篩余)。的火山灰40%(重量)，普通硅酸鹽水泥60%(重量)，做為建筑構(gòu)件的膠凝材料，加入沙子、水和尼龍纖維，其配合比為普通硅酸鹽水泥為1，砂子為2(重量比)，水為0.55(重量比)，再加入占上述材料重量10%的尼龍纖維、還可加入早強(qiáng)劑，將上述材料混合攪拌均勻，注模成型，成型后的建筑構(gòu)件在80℃的溫度環(huán)境中，濕度達(dá)90%的條件下養(yǎng)護(hù)3天，脫模制成截面為9毫米厚的薄壁形隔墻面板。
經(jīng)測試30%(重量)硅灰和70%(重量)的普通硅酸鹽水泥的復(fù)合材料的水化液相PH值為12.2，(溫度50℃時間30天)。50%(重量)的粉煤灰和50%(重量)的普通硅酸鹽水泥的復(fù)合材料的水化液相的PH值為11.8(溫度50℃)，時間30天)。
由上述實施例制成的建筑構(gòu)件其強(qiáng)度好，成本低，經(jīng)久耐用。
總之，本發(fā)明，不僅在于能有效地降低普通硅酸鹽水泥的水化生成物液相堿度，使其能做為纖維增強(qiáng)水泥的膠凝材料，而且可降低建筑構(gòu)件的成本，其社會經(jīng)濟(jì)效益較為顯著。
權(quán)利要求
1.一種改性普通硅酸鹽水泥復(fù)合材料，其特征在于在普通硅酸鹽水泥中摻入火山灰或火山灰質(zhì)材料，其組分為火山灰或火山灰質(zhì)材料占20%-50%(重量)，普通硅酸鹽水泥占50-80%(重量)，火山灰或火山灰質(zhì)材料的細(xì)度小于20%(0.045毫米方孔篩篩余)。
2.一種采用權(quán)利要求1所述復(fù)合材料制成的建筑構(gòu)件的方法，其特征在于在普通硅酸鹽水泥中摻入火山灰或火山灰質(zhì)材料，這種復(fù)合材料的組分為火山灰或火山灰質(zhì)材料占20%-50%(重量)，普通硅酸鹽水泥占50%-80%(重量)，火山灰或火山灰質(zhì)材料的細(xì)度小于20%(0.045毫米方孔篩篩余)，將上述組分的復(fù)合材料做為建筑構(gòu)件的膠凝材料，同時加入砂子、增強(qiáng)纖維和水，其配合比為普通硅酸鹽水泥為1砂子為0.5-2(重量比);水為0.35-0.55(重量比)，再加入占上述材料總重量的1%-10%的增強(qiáng)纖維，將上述材料混合攪拌均勻，注模成型制成截面厚度為6-20毫米的薄壁型建筑構(gòu)件，成型后的建筑構(gòu)件在50℃-90℃，溫度環(huán)境中、相對濕度達(dá)80%-100%的條件下進(jìn)行濕熱養(yǎng)護(hù)，時間為1-3天，也可在50℃-90℃的熱水中進(jìn)行1-3天的濕熱養(yǎng)護(hù)。
3.按權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合材料及制造建筑構(gòu)件的方法，其特征在于火山灰質(zhì)材料為天然火山灰、粉煤灰、硅灰或其它人工火山灰活性材料，增強(qiáng)纖維為有機(jī)纖維或無機(jī)纖維，如尼龍纖維，抗堿玻璃纖維或其它有機(jī)或無機(jī)纖維。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改性普通硅酸鹽水泥復(fù)合材料和以其為膠凝材料制成截面厚度為6—20毫米的建筑構(gòu)件的方法。用以達(dá)到降低普通硅酸鹽水泥水化生成物液相堿度，使其能做為纖維增強(qiáng)水泥的膠凝材料，以求降低成本，提高產(chǎn)品耐久性。本發(fā)明在普通硅酸鹽水泥中摻入細(xì)度小于20％的火山灰質(zhì)材料20％—50％，再加砂子、水和增強(qiáng)纖維、制成的建筑構(gòu)件，需在50℃—90℃溫度，濕度達(dá)80％—100％的條件下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，本發(fā)明可大量降低生產(chǎn)成本，經(jīng)濟(jì)效益較為顯著。
文檔編號C04B28/18GK1081168SQ93108869
公開日1994年1月26日 申請日期1993年7月28日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月28日
發(fā)明者杜成玉 申請人:北京市建筑工程研究所