一种应用氧化铝纤维增强抗压抗折能力的水泥砂浆的制作方法

1.本发明属于建筑材料加工技术领域，具体涉及一种应用氧化铝纤维增强抗压抗折能力的水泥砂浆。


背景技术：

2.水泥砂浆作为砌体材料的主要粘合剂，在建筑工程施工中可广泛应用于基础以及墙体等的修筑。但是传统水泥砂浆抗压、抗折强度低，易开裂，其原因为水泥砂浆内部微裂纹等原始缺陷在荷载作用下易扩张为宏观裂缝，进而导致整体结构发生破坏。因此，有必要进一步探索提升水泥砂浆力学性能的方法。


技术实现要素：

3.本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种应用氧化铝纤维增强抗压抗折能力的水泥砂浆。
4.本发明是通过以下技术方案实现的：
5.一种应用氧化铝纤维增强抗压抗折能力的水泥砂浆，其制备包括如下步骤：
6.(1)胶凝材料的准备：
7.胶凝材料中各原料质量配比为：水泥:硅灰:粉煤灰:矿粉＝65％:15％:10％:10％，按照该配比称取各胶凝材料原料备用；
8.(2)原料准备：
9.每立方米水泥砂浆原材料用量(kg)为：拌合水:胶凝材料:砂:减水剂:消泡剂＝450:1350:210:4.5:0.9，按照该配比称取各原料备用；
10.(3)干拌：
11.将固体颗粒原料置于搅拌锅内，以中等速度干拌3min至均匀分布；
12.(4)超声分散：
13.将减水剂与拌合水搅拌混匀后，加入氧化铝纤维，利用超声波分散2min后，缓慢加入到搅拌锅内，先低速搅拌4min，再高速搅拌1min；
14.(5)浇筑：
15.搅拌结束后进行浇筑。
16.进一步地，所述的氧化铝纤维为美国3m公司生产，型号为312 900dnextel，其氧化铝含量为75％，二氧化硅含量为25％，单丝直径5.26μm，单丝断裂伸长率5.75％，密度3.21g/cm3，纤维短切长度为4～16mm。氧化铝纤维的体积掺量为2％。
17.进一步地，所述的水泥为河北省唐山市长江水泥厂生产的富乐桥牌42.5级普通硅酸盐水泥，比表面积为335m2/kg，密度为3.05g/cm3，28d抗压强度为47.3mpa。
18.进一步地，所述的硅灰为山东三美硅材料有限公司生产，为灰色粉末，平均粒径为0.1μm，比表面积为18000m2/kg。
19.进一步地，所述的矿粉为河南铂润材料有限公司生产的s95型矿粉，密度为2.9g/
cm3，比表面积为410m2/kg。
20.进一步地，所述的粉煤灰为河南铂润材料有限公司生产的二级粉煤灰，比表面积为430m2/kg。
21.进一步地，所述的砂为洁净河砂，细度模数为2.61，表观密度为2610kg/m3，堆积密度为1440kg/m3，含泥量为0.9％。
22.进一步地，所述的拌合水为普通自来水。
23.进一步地，所述的消泡剂为广东天峰消泡剂有限公司生产的dp-181消泡剂，掺量为总胶凝材料体系质量的0.2％。
24.进一步地，所述的减水剂为江苏西卡建筑材料有限公司生产的减水剂，减水率为25％，掺量为总胶凝材料体系质量的1％。
25.本发明相比现有技术具有以下优点：
26.本技术将氧化铝纤维加入到水泥砂浆基体中，可以在一定程度上改善传统砂浆力学性能差的缺陷，有效的延缓裂缝的生成，提升水泥砂浆的抗压抗折能力。
具体实施方式
27.为了对本发明做更进一步的解释，下面结合下述具体实施例进行阐述。
28.实施例1：
29.一种应用氧化铝纤维增强抗压抗折能力的水泥砂浆，其制备包括如下步骤：
30.(1)胶凝材料的准备：
31.胶凝材料中各原料质量配比为：水泥:硅灰:粉煤灰:矿粉＝65％:15％:10％:10％，按照该配比称取各胶凝材料原料备用；
32.(2)原料准备：
33.每立方米水泥砂浆原材料用量(kg)为：拌合水:胶凝材料:砂:减水剂:消泡剂＝450:1350:210:4.5:0.9，按照该配比称取各原料备用；
34.(3)干拌：
35.将固体颗粒原料置于搅拌锅内，以中等速度干拌3min至均匀分布；
36.(4)超声分散：
37.将减水剂与拌合水搅拌混匀后，加入氧化铝短切纤维，利用超声波分散2min后，缓慢加入到搅拌锅内，先低速搅拌4min，再高速搅拌1min；
38.(5)浇筑：
39.搅拌结束后进行浇筑。
40.氧化铝纤维为美国3m公司生产，型号为312 900d nextel，其氧化铝含量为75％，二氧化硅含量为25％，单丝直径5.26μm，单丝断裂伸长率5.75％，密度3.21g/cm3，纤维短切长度为4mm。氧化铝纤维的体积掺量为2％。
41.水泥为河北省唐山市长江水泥厂生产的富乐桥牌42.5级普通硅酸盐水泥，比表面积为335m2/kg，密度为3.05g/cm3，28d抗压强度为47.3mpa。
42.硅灰为山东三美硅材料有限公司生产，为灰色粉末，平均粒径为0.1μm，比表面积为18000m2/kg。
43.矿粉为河南铂润材料有限公司生产的s95型矿粉，密度为2.9g/cm3，比表面积为
410m2/kg。
44.粉煤灰为河南铂润材料有限公司生产的二级粉煤灰，比表面积为430m2/kg。
45.进一步地，所述的砂为洁净河砂，细度模数为2.61，表观密度为2610kg/m3，堆积密度为1440kg/m3，含泥量为0.9％。
46.拌合水为普通自来水。
47.消泡剂为广东天峰消泡剂有限公司生产的dp-181消泡剂，掺量为总胶凝材料体系质量的0.2％。
48.减水剂为江苏西卡建筑材料有限公司生产的减水剂，减水率为25％，掺量为总胶凝材料体系质量的1％。
49.实施例2：
50.一种应用氧化铝纤维增强抗压抗折能力的水泥砂浆，其制备包括如下步骤：
51.(1)胶凝材料的准备：
52.胶凝材料中各原料质量配比为：水泥:硅灰:粉煤灰:矿粉＝65％:15％:10％:10％，按照该配比称取各胶凝材料原料备用；
53.(2)原料准备：
54.每立方米水泥砂浆原材料用量(kg)为：拌合水:胶凝材料:砂:减水剂:消泡剂＝450:1350:210:4.5:0.9，按照该配比称取各原料备用；
55.(3)干拌：
56.将固体颗粒原料置于搅拌锅内，以中等速度干拌3min至均匀分布；
57.(4)超声分散：
58.将减水剂与拌合水搅拌混匀后，加入氧化铝短切纤维，利用超声波分散2min后，缓慢加入到搅拌锅内，先低速搅拌4min，再高速搅拌1min；
59.(5)浇筑：
60.搅拌结束后进行浇筑。
61.氧化铝短切纤维为美国3m公司生产，型号为312 900d nextel，其氧化铝含量为75％，二氧化硅含量为25％，单丝直径5.26μm，单丝断裂伸长率5.75％，密度3.21g/cm3，纤维短切长度为8mm。氧化铝纤维的体积掺量为2％。
62.水泥为河北省唐山市长江水泥厂生产的富乐桥牌42.5级普通硅酸盐水泥，比表面积为335m2/kg，密度为3.05g/cm3，28d抗压强度为47.3mpa。
63.硅灰为山东三美硅材料有限公司生产，为灰色粉末，平均粒径为0.1μm，比表面积为18000m2/kg。
64.矿粉为河南铂润材料有限公司生产的s95型矿粉，密度为2.9g/cm3，比表面积为410m2/kg。
65.粉煤灰为河南铂润材料有限公司生产的二级粉煤灰，比表面积为430m2/kg。
66.进一步地，所述的砂为洁净河砂，细度模数为2.61，表观密度为2610kg/m3，堆积密度为1440kg/m3，含泥量为0.9％。
67.拌合水为普通自来水。
68.消泡剂为广东天峰消泡剂有限公司生产的dp-181消泡剂，掺量为总胶凝材料体系质量的0.2％。
69.减水剂为江苏西卡建筑材料有限公司生产的减水剂，减水率为25％，掺量为总胶凝材料体系质量的1％。
70.实施例3：
71.一种应用氧化铝纤维增强抗压抗折能力的水泥砂浆，其制备包括如下步骤：
72.(1)胶凝材料的准备：
73.胶凝材料中各原料质量配比为：水泥:硅灰:粉煤灰:矿粉＝65％:15％:10％:10％，按照该配比称取各胶凝材料原料备用；
74.(2)原料准备：
75.每立方米水泥砂浆原材料用量(kg)为：拌合水:胶凝材料:砂:减水剂:消泡剂＝450:1350:210:4.5:0.9，按照该配比称取各原料备用；
76.(3)干拌：
77.将固体颗粒原料置于搅拌锅内，以中等速度干拌3min至均匀分布；
78.(4)超声分散：
79.将减水剂与拌合水搅拌混匀后，加入氧化铝短切纤维，利用超声波分散2min后，缓慢加入到搅拌锅内，先低速搅拌4min，再高速搅拌1min；
80.(5)浇筑：
81.搅拌结束后进行浇筑。
82.氧化铝短切纤维为美国3m公司生产，型号为312 900d nextel，其氧化铝含量为75％，二氧化硅含量为25％，单丝直径5.26μm，单丝断裂伸长率5.75％，密度3.21g/cm3，纤维短切长度为12mm。氧化铝纤维的体积掺量为2％。
83.水泥为河北省唐山市长江水泥厂生产的富乐桥牌42.5级普通硅酸盐水泥，比表面积为335m2/kg，密度为3.05g/cm3，28d抗压强度为47.3mpa。
84.硅灰为山东三美硅材料有限公司生产，为灰色粉末，平均粒径为0.1μm，比表面积为18000m2/kg。
85.矿粉为河南铂润材料有限公司生产的s95型矿粉，密度为2.9g/cm3，比表面积为410m2/kg。
86.粉煤灰为河南铂润材料有限公司生产的二级粉煤灰，比表面积为430m2/kg。
87.进一步地，所述的砂为洁净河砂，细度模数为2.61，表观密度为2610kg/m3，堆积密度为1440kg/m3，含泥量为0.9％。
88.拌合水为普通自来水。
89.消泡剂为广东天峰消泡剂有限公司生产的dp-181消泡剂，掺量为总胶凝材料体系质量的0.2％。
90.减水剂为江苏西卡建筑材料有限公司生产的减水剂，减水率为25％，掺量为总胶凝材料体系质量的1％。
91.实施例4：
92.一种应用氧化铝纤维增强抗压抗折能力的水泥砂浆，其制备包括如下步骤：
93.(1)胶凝材料的准备：
94.胶凝材料中各原料质量配比为：水泥:硅灰:粉煤灰:矿粉＝65％:15％:10％:10％，按照该配比称取各胶凝材料原料备用；
95.(2)原料准备：
96.每立方米水泥砂浆原材料用量(kg)为：拌合水:胶凝材料:砂:减水剂:消泡剂＝450:1350:210:4.5:0.9，按照该配比称取各原料备用；
97.(3)干拌：
98.将固体颗粒原料置于搅拌锅内，以中等速度干拌3min至均匀分布；
99.(4)超声分散：
100.将减水剂与拌合水搅拌混匀后，加入氧化铝短切纤维，利用超声波分散2min后，缓慢加入到搅拌锅内，先低速搅拌4min，再高速搅拌1min；
101.(5)浇筑：
102.搅拌结束后进行浇筑。
103.氧化铝短切纤维为美国3m公司生产，型号为312 900d nextel，其氧化铝含量为75％，二氧化硅含量为25％，单丝直径5.26μm，单丝断裂伸长率5.75％，密度3.21g/cm3，纤维短切长度为16mm。氧化铝纤维的体积掺量为2％。
104.水泥为河北省唐山市长江水泥厂生产的富乐桥牌42.5级普通硅酸盐水泥，比表面积为335m2/kg，密度为3.05g/cm3，28d抗压强度为47.3mpa。
105.硅灰为山东三美硅材料有限公司生产，为灰色粉末，平均粒径为0.1μm，比表面积为18000m2/kg。
106.矿粉为河南铂润材料有限公司生产的s95型矿粉，密度为2.9g/cm3，比表面积为410m2/kg。
107.粉煤灰为河南铂润材料有限公司生产的二级粉煤灰，比表面积为430m2/kg。
108.进一步地，所述的砂为洁净河砂，细度模数为2.61，表观密度为2610kg/m3，堆积密度为1440kg/m3，含泥量为0.9％。
109.拌合水为普通自来水。
110.消泡剂为广东天峰消泡剂有限公司生产的dp-181消泡剂，掺量为总胶凝材料体系质量的0.2％。
111.减水剂为江苏西卡建筑材料有限公司生产的减水剂，减水率为25％，掺量为总胶凝材料体系质量的1％。
112.对照组：
113.未掺加氧化铝纤维，其余原料用料及制备方法与实施例1～4相同。
114.基本力学特性试验：
115.分别采用上述实施例1～4以及对照组的方法对应制备水泥砂浆，然后采用电液伺服万能试验机测试各组试件的抗压、抗折强度。
116.具体试验对比数据如下表1所示：
117.表1各组水泥砂浆试件抗压抗折强度试验结果(取3次试验的平均值)
[0118] 抗折强度(mpa)抗压强度(mpa)实施例17.741.6实施例27.942.3实施例37.540.9实施例46.938.5
对照组7.638.9
[0119]
由上表1可以得出，在一定掺量范围内掺入氧化铝纤维对于水泥砂浆的抗压性能与抗折性能均有一定程度的提升，且短切长度为8mm的氧化铝纤维对水泥砂浆力学性能的增强效果最佳。