超高强度彩色水泥基复合材料板块研究

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1、DOI：10．3969／j．issn．1672—4011．2013．04．008超高强度彩色水泥基复合材料板块研究安子博1’2，刘甜1，王浩鑫1，荣威1，薛俊1，曹宏1’2(1．武汉工程大学材料学院，湖北武汉430074；2．重庆喧洁环保产业(集团)股份有限公司，童庆400039)摘要：根据活性粉末混凝土的配制原理，在研究配合比对制品强度影响的基础上，结合彩色混凝土的成色原理和氧化铁系颜料对混凝土强度的影响，采用振捣成型工艺制备出了超高强度彩色水泥基复合材料板块。所制备板材抗压强度100MPa，抗折强度21MPa，吸水性与天然花岗石相当，具有一定的装饰效果，而且这些性能还有增长空间。

2、因此，本文所剜备的水泥基高强仿石板材有望替代天然石材成为建筑饰面的明日之星，使建筑装饰走向低碳环保之路。关t词：人造石；活性粉末混凝土；强度；色度；建筑饰面中圈分类号：TUS02文献标志码：B文章编号：1672—4011(2013)04—0019一030前言水泥基复合材料是以硅酸盐水泥为基体，以各种纤维、聚合物、晶须等为增强体，加入填料、化学助剂和水经复合工艺构成的复合材料。他比一般的混凝土性能有所提高，特别是抗冲击性能和抗折性能。能够达到超高强度的水泥基复合材料主要有以下几类：无宏观缺陷水泥(MDF)、高致密水泥基均匀体系(DSP)、高性能混凝土(I-IPC)和近年出现的活性粉末混

3、凝土(RPC)等。RPC具有卓越的力学性能(RP℃200的抗压强度170—230MPa，抗折强度30～60MPa)、极低的吸水性(0。05ks／m)、很好的耐磨性⋯(磨耗系数1．3)，且低碳环保幅J。RPC从提出至今已开展了不少研究，并投入了工程应用【3。J，但未见白色和彩色RPC的研究，更没有将其制作饰面板材的研究。然而，随着生活和技术水平的提高，许多水泥基构件除了需要满足力学性能要求之外，也希望外观具有一定装饰效果，期望美观、实用、廉价，面不只是千篇一律的灰色或灰黑色。特别是对于那些水泥基复合材料的预制板块，如沟盖板、人行道板、广场砖等，如果既能够达到天然花岗石的力学性能，又具有

4、色彩装饰效果那么将既可节约资源，又能美化环境。本文根据RPc的配制原理，运用振捣成型工艺制备了超高强度彩色水泥基复合材料板块，研究了配合比以及铁系染料对混凝土强度的影响。1实验部分1．1原料和实验方案’表1列出了试验用原料，表2列出了探讨不同配比对强度、色度影响的设计配方。裹1试验原材辩编号名称规格生产厂家1水泥P·042．5华新水泥厂广西云燕特种水泥有限公司生产2水泥P·W42．5(白度耋87)3硅灰I级贵州遵义铁合金厂4粉煤灰II级武汉关山热电厂5石英粉275-320目市售6石英砂100目市售7高效减水荆聚羧酸系武汉浩镉【混凝土外加剂有限公司8各色颜料氧化铁系上海一品颜料有限公司

5、裹2实验配合比水胶比胶凝材料(B)石英砂石英减水水泥硅灰粉煤灰粉剂铁红铁黄铁黑W／BS／C／％CSF／CFA／CQU／C／％o．2，Q25O．181O．250．88O．22，Q3．Q4D．8。0．9O．181O．25O．3o．22，1．0，1．1o．16，0．17o．18．o．1910．25O．3O．88o．22，0．200，20．1710．251O．22，4，60，2O．171O．2510．22≯，4，60，2O．1710．2510．22，4，6说明：①减水舟J和赢井为与胶凝材料的质量百分比；②考虑列纛井会吸收一部分水，所以彩色配方水胶比设计为o．17。1．2试验过程。按表2所示配

6、方分别称取各种原料；将水泥、硅灰、粉煤灰和高效减水剂(粉剂)倒入水泥胶砂搅拌机内搅拌5rain，然后加入石英砂和石英粉拌和5mill，最后加水搅拌5--8min；搅拌完成后，将拌和物分别浇注于40×40x40(mm)和40×40×160(mm)的三联试模中，在振动台上振动5min成型；试件成型后盖上保鲜薄膜移入养护箱(204-1℃)养护24h脱模；脱模后先在标准养护箱中标养48h。然后在90℃热水中养护3d后取出冷却至室温就得到了进行抗压和抗折试验的试样。试件的抗折、抗压强度按GII／T17671—1999【I’进行测定，彩色试块的色度按GB11942—89归。用色度仪进行测定。作者

7、筒介：安予博(1989一)，男，甘肃天水人，硕士研究生在读。主要黧京窑；警羹芏；手，教授，研究方向：胶凝材料。2-：k结果与讨论通信作者：t宏，男，博，教授，研究方向：胶凝材料。⋯⋯⋯Z1配合比对强度的影响根据趾Ic配制原理，实现制品高强度的前提是采用较低水胶比。此时水泥和微硅粉都不能充分水化，因此考虑采用粉煤灰取代部分水泥，利用粉煤灰水化速度缓慢的特点，使体系在较低水胶比时，营造出一个良好的动态水化环境。图1是粉煤灰掺量(FA／C)与制品强度的关系，从中