抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料及其制备方法

1.本发明涉及混凝土技术领域，尤其涉及抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料及其制备方法。


背景技术：

2.工程复合材料，即纤维增强水泥基复合材料(ecc，engineered cementitious composites)是一种高延性纤维增强型水泥基复合材料，它较好地解决了混凝土与水泥制品本身固有脆性，其在弯曲、拉伸等作用下产生大量细密裂缝，并且可控制最大裂缝宽度在100μm以内，具有高延性、高韧性和高能量吸收能力，但是制备传统ecc材料所需的水泥胶材用量多、碳排放量大、能耗高，严重限制着ecc材料的推广应用。
3.天然砂石骨料作为难以再生的资源存在日益枯竭的问题，难以满足工程建设中混凝土骨料的需要，越来越多的建设工程开始使用人工机制砂石骨料。而在人工碎石系统生产机制砂的过程中，各类天然石灰石岩在机械破碎时不可避免地产生大量废弃石灰石粉末颗粒，这类大宗固体废弃物，对生态环境造成了严重破坏。
4.因此，研究一种抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料具有非常广阔的市场前景。


技术实现要素：

5.有鉴于现有技术的上述缺陷，在本发明的第一方面，提供了一种具有高延性、低碳环保，固化后具有抗裂抗侵蚀及较高抗压强度的抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料，该复合材料的原料包括如下含量的组分：石灰石粉859～944kg/m3，煅烧高岭土236～684kg/m3，水泥215～708kg/m3，水502～577kg/m3，减水剂11～24kg/m3，聚乙烯醇纤维6.5～39kg/m3。
6.本发明将高掺量的石灰石粉应用于水泥基复合材料中，能够产生很好的经济效益和环境效益。石灰石粉在水泥基材料中具有一定的化学活性，其主要成分为碳酸钙(caco3)，其作用可归结为加速效应、活性效应和颗粒形貌效应。在水化早期，适当掺量的石灰石粉充当了水化硅酸钙凝胶(c-s-h gel)的成核基体，降低了成核位垒，加速了水泥的水化。在水化后期，石灰石粉和水泥/矿物掺合料中的铝相反应生成具有一定胶凝能力的碳铝酸盐复合物，这些复合物与其他水化产物相互搭接，使水泥石结构更加密实，从而提高了水泥石的力学性能和耐久性。
7.煅烧高岭土是由高岭土为原材料在适当温度下脱去水和羟基而形成的产物，主要成分为无水硅酸铝(al2o3·
2sio2，记为as2)。煅烧高岭土，呈现为热力学介稳状态，具有填充效应和火山灰反应，其铝相物质(记为a)在水泥基材料中可以促进水泥熟料的水化反应，即加速水泥的水化产物氢氧化钙(记为ch)参与反应，从而提高混凝土的强度，改善其微观结构，提高其耐久性能。同时，煅烧高岭土这类铝相辅助性胶凝材料，可以很好地激发石灰石粉，即碳酸钙(记为)的化学活性，充分发挥二者的“协同效应”，二者反应生成具有一
定胶凝能力的半碳铝酸盐(记为)、单碳铝酸盐(记为)，并且二者的稳定性高于单硫型水化硫铝酸钙(记为afm)，在硫酸盐侵蚀过程中能够一定程度上发挥抑制afm向钙矾石(记为aft)转换，从而一定程度上抑制硫酸盐侵蚀进程。煅烧高岭土、石灰石粉、水泥水化产物的反应表达式如下：
[0008][0009][0010]
优选的，所述石灰石粉为石灰岩经磨细加工、烘干、过筛制成的粉体，其主要成分为碳酸钙。
[0011]
进一步优选的，所述石灰石粉的中值粒径为5～20μm。
[0012]
优选的，所述煅烧高岭土采用如下方法制备而成：将高岭土在600～900℃煅烧，使其脱水形成无水硅酸铝，随后经研磨、过筛，得到中值粒径为4～5μm煅烧高岭土。
[0013]
优选的，所述水泥为ⅰ型硅酸盐水泥(p
·ⅰ)、ⅱ型硅酸盐水泥(p
·ⅱ)、普通硅酸盐水泥(p
·
o)中的至少一种。
[0014]
进一步优选的，所述普通硅酸盐水泥的强度等级为42.5、42.5r、52.5、52.5r中的任意一种。
[0015]
优选的，所述减水剂的减水效率为30％～40％。
[0016]
进一步优选的，所述减水剂为聚羧酸减水剂，聚羧酸减水剂的减水效率为32％～38％，其固含量为28％～32％。
[0017]
优选的，所述聚乙烯醇纤维的纤维长度为10～14mm，纤维直径为5～100μm，抗拉强度≥1600mpa，抗拉弹性模量＞40gpa，纤维密度为1.2～1.4g/cm3。
[0018]
在本发明的第二方面，提供了一种简单快捷，方便易行的抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料的制备方法，包括如下步骤：
[0019]
(1)根据抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料的配方比例准备各组分原料，称取对应比例的石灰石粉、煅烧高岭土、水泥、水、减水剂及聚乙烯醇纤维；
[0020]
(2)将石灰石粉、煅烧高岭土、水泥混合均匀，得到第一混合料；将水与减水剂混合均匀，得到减水剂溶液；
[0021]
(3)将所述减水剂溶液加至所述第一混合料中，混合均匀得到第二混合料；
[0022]
(4)将聚乙烯醇纤维加至所述第二混合料中，混合均匀得到抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料。
[0023]
与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：
[0024]
本发明的抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料，采用的是石灰石粉这类大宗固体废弃物，可以高效地解决了石灰石岩开采、人工机制砂加工产业中工业固体废弃物堆放等问题，解决了石灰石粉的回收利用问题和矿物掺合料的短缺问题，节约矿产资源，保护生态环境，变废为宝。本发明采用高掺量石灰石粉，完全替代常规的纤维增强水泥基复合材料中的石英砂、石英粉或细砂这类惰性填充骨料，降低了水泥的用量，具有低能耗、低碳排放等优点，促进了高延性水泥基复合材料的绿色发展。此外，组分中的煅烧高岭土可以很好地激发石灰石粉的化学活性，充分发挥二者的“协同效应”，二者反应生成具有一定胶凝能力的半碳铝酸盐、单碳铝酸盐，抗硫酸盐侵蚀性能优异，耐久性能好，促进了高延性水泥
基复合材料的长期可持续发展。减水剂与石灰石粉-煅烧高岭土-水泥复合材料体系发挥出较好的适配性、优异的工作性能及良好的流动性。最后，固化后的抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料抗裂抗侵蚀，其内的纤维能够高效阻碍复合材料细痕裂缝扩展，裂缝宽度小；宏观力学性能方面，其抗拉性能优异，具有高延性高韧性，抗压强度高，后期强度稳定。
[0025]
本发明提供了抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料的制备方法，工艺流程简单方便，生产成本低，降低了该复合材料的工程造价并提高了经济效益。
附图说明
[0026]
图1是本发明实施例1～6采用的石灰石粉的xrd图谱；
[0027]
图2是本发明实施例1～6采用的煅烧高岭土的xrd图谱；
[0028]
图3是本发明实施例1～6采用的p
·
o42.5普通硅酸盐水泥的xrd图谱；
具体实施方式
[0029]
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
[0030]
以下实施例中：
[0031]
石灰石粉，由石灰岩经磨细加工、烘干、过筛制成，中值粒径5～20μm；煅烧高岭土，中值粒径4～5μm；减水剂采用聚羧酸减水剂，减水效率32％～38％，其固含量28％～32％；聚乙烯醇纤维，纤维长度10～14mm，纤维直径5～100μm，抗拉强度≥1600mpa，抗拉弹性模量＞40gpa，纤维密度1.2～1.4g/cm3。
[0032]
实施例1
[0033]
一种抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料，其原料由如下含量的组分构成：石灰石粉944kg/m3，煅烧高岭土236kg/m3，p
·
o42.5普通硅酸盐水泥708kg/m3，水519kg/m3，减水剂为16kg/m3，聚乙烯醇纤维26kg/m3。
[0034]
本实施例的煅烧高岭土由高岭土在600℃下煅烧脱水后制成。
[0035]
本实施例的抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料的制备方法如下：
[0036]
(1)根据抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料的配方比例准备各组分原料，称取对应比例的石灰石粉、煅烧高岭土、p
·
o42.5普通硅酸盐水泥、水、减水剂及聚乙烯醇纤维；
[0037]
(2)将石灰石粉、煅烧高岭土、水泥混合均匀，得到第一混合料；将水与减水剂混合均匀，得到减水剂溶液；
[0038]
(3)将所述减水剂溶液加至所述第一混合料中，混合均匀得到第二混合料；
[0039]
(4)将聚乙烯醇纤维加至所述第二混合料中，混合均匀得到抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料。
[0040]
实施例2
[0041]
一种抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料，其原料由如下含量的组分构成：石灰石粉928kg/m3，煅烧高岭土464kg/m3，p
·
o42.5普通硅酸盐水泥464kg/m3，水510kg/
m3，减水剂为21kg/m3，聚乙烯醇纤维26kg/m3。
[0042]
本实施例的煅烧高岭土由高岭土在600℃下煅烧脱水后制成。
[0043]
本实施例的抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料的制备方法如下：
[0044]
(1)根据抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料的配方比例准备各组分原料，称取对应比例的石灰石粉、煅烧高岭土、p
·
o42.5普通硅酸盐水泥、水、减水剂及聚乙烯醇纤维；
[0045]
(2)将石灰石粉、煅烧高岭土、水泥混合均匀，得到第一混合料；将水与减水剂混合均匀，得到减水剂溶液；
[0046]
(3)将所述减水剂溶液加至所述第一混合料中，混合均匀得到第二混合料；
[0047]
(4)将聚乙烯醇纤维加至所述第二混合料中，混合均匀得到抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料。
[0048]
实施例3
[0049]
一种抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料，其原料由如下含量的组分构成：石灰石粉912kg/m3，煅烧高岭土684kg/m3，p
·
o42.5普通硅酸盐水泥228kg/m3，水502kg/m3，减水剂为24kg/m3，聚乙烯醇纤维26kg/m3。
[0050]
本实施例的煅烧高岭土由高岭土在600℃下煅烧脱水后制成。
[0051]
本实施例的抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料的制备方法如下：
[0052]
(1)根据抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料的配方比例准备各组分原料，称取对应比例的石灰石粉、煅烧高岭土、p
·
o42.5普通硅酸盐水泥、水、减水剂及聚乙烯醇纤维；
[0053]
(2)将石灰石粉、煅烧高岭土、水泥混合均匀，得到第一混合料；将水与减水剂混合均匀，得到减水剂溶液；
[0054]
(3)将所述减水剂溶液加至所述第一混合料中，混合均匀得到第二混合料；
[0055]
(4)将聚乙烯醇纤维加至所述第二混合料中，混合均匀得到抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料。
[0056]
实施例4
[0057]
一种抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料，其原料由如下含量的组分构成：石灰石粉888kg/m3，煅烧高岭土222kg/m3，p
·
o42.5普通硅酸盐水泥666kg/m3，水577kg/m3，减水剂为11kg/m3，聚乙烯醇纤维26kg/m3。
[0058]
本实施例的煅烧高岭土由高岭土在600℃下煅烧脱水后制成。
[0059]
本实施例的抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料的制备方法如下：
[0060]
(1)根据抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料的配方比例准备各组分原料，称取对应比例的石灰石粉、煅烧高岭土、p
·
o42.5普通硅酸盐水泥、水、减水剂及聚乙烯醇纤维；
[0061]
(2)将石灰石粉、煅烧高岭土、水泥混合均匀，得到第一混合料；将水与减水剂混合均匀，得到减水剂溶液；
[0062]
(3)将所述减水剂溶液加至所述第一混合料中，混合均匀得到第二混合料；
[0063]
(4)将聚乙烯醇纤维加至所述第二混合料中，混合均匀得到抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料。
[0064]
实施例5
[0065]
一种抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料，其原料由如下含量的组分构成：石灰石粉874kg/m3，煅烧高岭土437kg/m3，p
·
o42.5普通硅酸盐水泥437kg/m3，水568kg/m3，减水剂为15kg/m3，聚乙烯醇纤维26kg/m3。
[0066]
本实施例的煅烧高岭土由高岭土在600℃下煅烧脱水后制成。
[0067]
本实施例的抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料的制备方法如下：
[0068]
(1)根据抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料的配方比例准备各组分原料，称取对应比例的石灰石粉、煅烧高岭土、p
·
o42.5普通硅酸盐水泥、水、减水剂及聚乙烯醇纤维；
[0069]
(2)将石灰石粉、煅烧高岭土、水泥混合均匀，得到第一混合料；将水与减水剂混合均匀，得到减水剂溶液；
[0070]
(3)将所述减水剂溶液加至所述第一混合料中，混合均匀得到第二混合料；
[0071]
(4)将聚乙烯醇纤维加至所述第二混合料中，混合均匀得到抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料。
[0072]
实施例6
[0073]
一种抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料，其原料由如下含量的组分构成：石灰石粉859kg/m3，煅烧高岭土644kg/m3，p
·
o42.5普通硅酸盐水泥215kg/m3，水558kg/m3，减水剂为17kg/m3，聚乙烯醇纤维26kg/m3。
[0074]
本实施例的煅烧高岭土由高岭土在600℃下煅烧脱水后制成。
[0075]
本实施例的抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料的制备方法如下：
[0076]
(1)根据抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料的配方比例准备各组分原料，称取对应比例的石灰石粉、煅烧高岭土、p
·
o42.5普通硅酸盐水泥、水、减水剂及聚乙烯醇纤维；
[0077]
(2)将石灰石粉、煅烧高岭土、水泥混合均匀，得到第一混合料；将水与减水剂混合均匀，得到减水剂溶液；
[0078]
(3)将所述减水剂溶液加至所述第一混合料中，混合均匀得到第二混合料；
[0079]
(4)将聚乙烯醇纤维加至所述第二混合料中，混合均匀得到抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料。
[0080]
实施例7
[0081]
一种抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料，其原料由如下含量的组分构成：石灰石粉928kg/m3，煅烧高岭土464kg/m3，p
·
o42.5r普通硅酸盐水泥464kg/m3，水510kg/m3，减水剂为21kg/m3，聚乙烯醇纤维6.5kg/m3。
[0082]
本实施例的煅烧高岭土由高岭土在900℃下煅烧脱水后制成。
[0083]
本实施例的抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料的制备方法如下：
[0084]
(1)根据抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料的配方比例准备各组分原料，称取对应比例的石灰石粉、煅烧高岭土、p
·
o42.5r普通硅酸盐水泥、水、减水剂及聚乙烯醇纤维；
[0085]
(2)将石灰石粉、煅烧高岭土、水泥混合均匀，得到第一混合料；将水与减水剂混合均匀，得到减水剂溶液；
[0086]
(3)将所述减水剂溶液加至所述第一混合料中，混合均匀得到第二混合料；
[0087]
(4)将聚乙烯醇纤维加至所述第二混合料中，混合均匀得到抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料。
[0088]
实施例8
[0089]
一种抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料，其原料由如下含量的组分构成：石灰石粉928kg/m3，煅烧高岭土464kg/m3，p
·
o52.5普通硅酸盐水泥464kg/m3，水510kg/m3，减水剂为21kg/m3，聚乙烯醇纤维39kg/m3。
[0090]
本实施例的煅烧高岭土由高岭土在600℃下煅烧脱水后制成。
[0091]
本实施例的抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料的制备方法如下：
[0092]
(1)根据抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料的配方比例准备各组分原料，称取对应比例的石灰石粉、煅烧高岭土、p
·
o52.5普通硅酸盐水泥、水、减水剂及聚乙烯醇纤维；
[0093]
(2)将石灰石粉、煅烧高岭土、水泥混合均匀，得到第一混合料；将水与减水剂混合均匀，得到减水剂溶液；
[0094]
(3)将所述减水剂溶液加至所述第一混合料中，混合均匀得到第二混合料；
[0095]
(4)将聚乙烯醇纤维加至所述第二混合料中，混合均匀得到抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料。
[0096]
实施例9
[0097]
一种抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料，其原料由如下含量的组分构成：石灰石粉928kg/m3，煅烧高岭土464kg/m3，p
·
o52.5r普通硅酸盐水泥464kg/m3，水510kg/m3，减水剂为21kg/m3，聚乙烯醇纤维26kg/m3。
[0098]
本实施例的煅烧高岭土由高岭土在600℃下煅烧脱水后制成。
[0099]
本实施例的抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料的制备方法如下：
[0100]
(1)根据抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料的配方比例准备各组分原料，称取对应比例的石灰石粉、煅烧高岭土、p
·
o52.5r普通硅酸盐水泥、水、减水剂及聚乙烯醇纤维；
[0101]
(2)将石灰石粉、煅烧高岭土、水泥混合均匀，得到第一混合料；将水与减水剂混合均匀，得到减水剂溶液；
[0102]
(3)将所述减水剂溶液加至所述第一混合料中，混合均匀得到第二混合料；
[0103]
(4)将聚乙烯醇纤维加至所述第二混合料中，混合均匀得到抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料。
[0104]
实施例10
[0105]
一种抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料，其原料由如下含量的组分构成：石灰石粉928kg/m3，煅烧高岭土464kg/m3，p
·ⅰ42.5硅酸盐水泥464kg/m3，水510kg/m3，减水剂为21kg/m3，聚乙烯醇纤维26kg/m3。
[0106]
本实施例的煅烧高岭土由高岭土在600℃下煅烧脱水后制成。
[0107]
本实施例的抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料的制备方法如下：
[0108]
(1)根据抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料的配方比例准备各组分原料，称取对应比例的石灰石粉、煅烧高岭土、p
·ⅰ42.5硅酸盐水泥、水、减水剂及聚乙烯醇纤
50082-2009及slt 352-2020进行测试。性能测试结果见表1。
[0129]
表1：实施例1～6及对比例1的抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料固化前后相应的性能测试结果
[0130][0131][0132]
本发明采用的石灰石粉、煅烧高岭土、p
·
o42.5普通硅酸盐水泥进行x射线衍射测试。石灰石粉的主要矿物成分为方解石(caco3)，对应图1的xrd图谱；煅烧高岭土的主要矿物成分含有少量的结晶相石英(sio2)、锐钛矿(tio2)，大量的无定形的二氧化硅和氧化铝，对应图2的xrd图谱；p
·
o42.5普通硅酸盐水泥的主要矿物成分含有硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙、二水石膏及硬石膏，对应图3的xrd图谱。
[0133]
通过表1的结果可以看出，本发明实施例1～6的流动度良好，抗拉性能优异，高延性高韧性，抗开裂优异，抗压强度高，后期强度稳定。说明本发明的高掺量石灰石粉具有可行性，在保证优异力学性能的前提下可以显著地降低水泥的用量。
[0134]
对比例1的28d极限抗拉强度略高于实施例1～6组，但是其28d极限延伸率表现较差。根据纤维增强水泥基复合材料的设计理念和设计初衷，评价指标“28d极限抗拉强度”与“28d极限延伸率”二者综合来看：一方面，实施例1～6组相较于对比例1，28d极限抗拉强度的范围2.5～4.8mpa，抗拉强度差别不大，基本上处于同一水平。另一方面，实施例1～6组相较于对比例1，28d极限延伸率从0.6％增大到5.7％，测试结果按照从小到大排序为：对比例1(0.6％)＜实施例1(0.7％)＜实施例4(0.8％)＜实施例2(1.3％)＜实施例5(2.1％)＜实施例6(4.0％)＜实施例3(5.7％)。实施例1～6组相较于对比例1，具有高延性(高韧性)的力学特性。这说明本发明一种抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料的超高掺量石灰石粉、煅烧高岭土、水泥的复合材料体系既可以保证固化后优良的极限抗拉强度，同时又显著地提高极限延伸率。
[0135]
对比例1与实施例1～6相比，仅实施例1的28d平均裂缝宽度略差于对比例1，实施例2～6的28d平均裂缝宽度均优于对比例1。实施例1～6的28d平均裂缝宽度，有效控制在300μm以内；进一步的，实施例2～6的28d平均裂缝宽度，有效控制在100μm以内。这说明本发
明一种抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料其内部的纤维能够高效阻碍复合材料细痕裂缝扩展，抗开裂性能非常优异。
[0136]
对比例1与实施例1～6相比，当仅使用超高掺量石灰石粉、未使用煅烧高岭土时，对比例1的抗压强度后期发展趋势表现较差，90d抗压强度出现了“倒缩”；当使用超高掺量石灰石粉且使用偏高岭土时，实施例1～6的抗压强度较高，后期强度稳定发展。这说明本发明一种抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料通过合理地优化设计调控能够有效克服超高掺量石灰石粉对抗压强度后期发展的不利影响。
[0137]
对比例1与实施例1～6相比，在相同石灰石粉掺量的条件下，实施例1～6均能够保持优异的力学性能和抗硫酸盐等级，这说明本发明一种抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料的抗硫酸盐侵蚀性能优异，耐久性能好。这是因为本发明一种抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料的煅烧高岭土可以很好地激发石灰石粉的化学活性，充分发挥二者的“协同效应”，二者反应生成具有一定胶凝能力的半碳铝酸盐、单碳铝酸盐；能够促进高延性水泥基复合材料的长期可持续发展。
[0138]
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料，其特征在于，其原料包括如下含量的组分：石灰石粉859～944kg/m3，煅烧高岭土236～684kg/m3，水泥215～708kg/m3，水502～577kg/m3，减水剂11～24kg/m3，聚乙烯醇纤维6.5～39kg/m3。2.根据权利要求1所述的抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料，其特征在于：所述石灰石粉为石灰岩经磨细加工、烘干、过筛制成的粉体，其主要成分为碳酸钙。3.根据权利要求1或2所述的抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料，其特征在于：所述石灰石粉的中值粒径为5～20μm。4.根据权利要求1所述的抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料，其特征在于，所述煅烧高岭土采用如下方法制备而成：将高岭土在600～900℃煅烧，使其脱水形成无水硅酸铝，随后经研磨、过筛，得到中值粒径为4～5μm煅烧高岭土。5.根据权利要求1所述的抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料，其特征在于：所述水泥为ⅰ型硅酸盐水泥、ⅱ型硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥中的至少一种。6.根据权利要求5所述的抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料，其特征在于：所述普通硅酸盐水泥的强度等级为42.5、42.5r、52.5、52.5r中的任意一种。7.根据权利要求1所述的抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料，其特征在于：所述减水剂的减水效率为30％～40％。8.根据权利要求7所述的抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸减水剂，聚羧酸减水剂的减水效率为32％～38％，其固含量为28％～32％。9.根据权利要求1所述的抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料，其特征在于：所述聚乙烯醇纤维的纤维长度为10～14mm，纤维直径为5～100μm，抗拉强度≥1600mpa，抗拉弹性模量＞40gpa，纤维密度为1.2～1.4g/cm3。10.根据权利要求1～9任一项所述的抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)根据抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料的配方比例准备各组分原料，称取对应比例的石灰石粉、煅烧高岭土、水泥、水、减水剂及聚乙烯醇纤维；(2)将石灰石粉、煅烧高岭土、水泥混合均匀，得到第一混合料；将水与减水剂混合均匀，得到减水剂溶液；(3)将所述减水剂溶液加至所述第一混合料中，混合均匀得到第二混合料；(4)将聚乙烯醇纤维加至所述第二混合料中，混合均匀得到抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料。

技术总结
本发明公开了一种抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料及其制备方法，属于混凝土技术领域。所述抗侵蚀高石灰石掺量高延性水泥基复合材料的原料包括如下含量的组分：石灰石粉859～944kg/m3，煅烧高岭土236～684kg/m3，水泥215～708kg/m3，水502～577kg/m3，减水剂为11～24kg/m3，聚乙烯醇纤维6.5～39kg/m3。本发明具有抗开裂，抗侵蚀，低碳环保，高延性，抗压强度高，后期强度稳定的特点。本发明原料中采用高掺量石灰石完全替代常规的纤维增强水泥基复合材料中的石英砂、石英粉或细砂这类惰性填充料等特点，其内的纤维能够高效阻碍复合材料细痕裂缝扩展，抗硫酸盐侵蚀性能优异，大大促进了水泥基复合材料的可持续发展，且制备方法简单快捷，方便易行。方便易行。方便易行。


技术研发人员：蔡新华 王维康 周伟 何真 何吉
受保护的技术使用者：武汉大学
技术研发日：2023.04.11
技术公布日：2023/8/5