本发明公开了一种露纤维混凝土材料，其包括如下质量分数的组分：水泥14.9‑38.9％、掺合料0‑21.7％、细骨料48.3‑71.7％、合成纤维0.25‑0.73％、减水剂0.3‑0.53％、水余量或水泥14.9‑38.9％、掺合料0‑21.9％、细骨料48.3‑71.7％、金属纤维3.55‑9.13％、减水剂0.3‑0.53％、水余量。本发明的露纤维混凝土材料用于防护墙和防护栏网领域，其防护效果更加优秀；用于隔音板领域，可以起到优秀的隔音效果，还可以吸收粉尘以及起到一定的防护作用；其纤维自身具有保温功能，可以使整个结构具有良好的保温功能；露纤维混凝土制备工艺简单、原材料容易获取且经济效益高。
1.一种露纤维混凝土材料，其特征在于，所述露纤维混凝土材料的表面露有纤维，所述露纤维混凝土材料包括如下质量分数的组分：水泥 14.9‑38.9%
所述纤维从所述露纤维混凝土材料的表面露出的平均长度为10‑20 mm；
上述露纤维混凝土材料的制备方法，其包括如下步骤：S1. 将细骨料、水泥、掺合料混合均匀，再加入纤维搅拌至糊状，然后倒入模具中，成型得到粗产品；
S2. 将所述粗产品找平，将缓凝剂喷洒在所述粗产品表面上，等待缓凝剂渗透混凝土表面达到预定的渗透深度后，对粗产品进行振动；
S3. 当内部混凝土达到终凝状态后，进行拆模，得到混凝土中间品；
S4. 冲洗所述混凝土中间品，使得纤维露出指定长度；
S5. 静置并清洁所述混凝土中间品，得到最终产品。
2.一种露纤维混凝土材料，其特征在于，所述露纤维混凝土材料的表面露有纤维，所述露纤维混凝土材料包括如下质量分数的组分：水泥 14.9‑38.9%
所述纤维从所述露纤维混凝土材料的表面露出的平均长度为10‑35 mm；
上述露纤维混凝土材料的制备方法，其包括如下步骤：S1. 将细骨料、水泥、掺合料混合均匀，再加入纤维搅拌至糊状，然后倒入模具中，成型得到粗产品；
S2. 将所述粗产品找平，将缓凝剂喷洒在所述粗产品表面上，等待缓凝剂渗透混凝土表面达到预定的渗透深度后，对粗产品进行振动；
S3. 当内部混凝土达到终凝状态后，进行拆模，得到混凝土中间品；
S4. 冲洗所述混凝土中间品，使得纤维露出指定长度；
S5. 静置并清洁所述混凝土中间品，得到最终产品。
3.根据权利要求1所述露纤维混凝土材料，其特征在于，所述露纤维混凝土材料的流动度≥160 mm。
4.根据权利要求1所述露纤维混凝土材料，其特征在于，所述水泥为硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
5.根据权利要求1所述露纤维混凝土材料，其特征在于，所述掺合料包括粉煤灰、硅灰和矿渣微粉中的一种或几种；所述减水剂为聚羧酸系减水剂，减水率为30‑40%。
6. 根据权利要求1所述露纤维混凝土材料，其特征在于，所述合成纤维选自聚乙烯醇纤维、聚丙烯腈纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维中的一种或多种，所述合成纤维长度为25‑35 mm，直径为0.03 mm以上。
7.根据权利要求2所述露纤维混凝土材料，其特征在于，所述金属纤维为钢纤维，所述金属纤维长度为35‑45 mm，直径为0.2‑1.0 mm。
8.根据权利要求1所述露纤维混凝土材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述预定的渗透深度为10‑20 mm；
9.权利要求1‑7任一项所述露纤维混凝土材料在防护墙、防护栏和隔音板方面的应用。
一种露纤维混凝土材料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于混凝土技术领域，涉及一种露纤维混凝土材料及其制备方法。
背景技术
[0002] 混凝土是目前使用最为广泛的土木工程材料。虽然混凝土的抗压强度普遍较高，但是其抗拉性能一直相对较弱。抗拉性能弱将导致混凝土极易开裂，从而降低混凝土的耐久性能等，使结构达不到目标寿命。将纤维材料加入混凝土形成纤维混凝土材料，已被证明可以有效提高混凝土的抗拉强度。
[0003] 目前纤维在混凝土中发挥其桥接作用，能在一定程度上提高混凝土的力学性能，并可以有效提高混凝土的耐久性。采用仿生学设计原理，将纤维裸露在混凝土板材表面，通过选择不同的纤维种类，可以有效的提高板材的保温隔热性能、隔音性能或防护性能，但现在缺少对露纤维混凝土材料的应用研究。
[0004] 因此，亟需相关技术方案，来填补这个领域中的研究空白。
发明内容
[0005] 有研究表明，不同种类的纤维可以赋予露纤维混凝土混凝土材料不同的用途。例如露钢纤维混凝土由于其自身表面布满钢纤维能起到保护作用，可以作为监狱等场所的防护网。而当露纤维混凝土中的纤维是聚乙烯醇纤维或聚丙烯腈纤维时，该混凝土材料将具有隔音效果可以作为隔音板。
[0006] 本发明的一个目的在于公开一种露纤维混凝土材料，所述露纤维混凝土材料的表面露有纤维，所述露纤维混凝土材料包括如下质量分数的组分：
[0007]
[0008] 所述纤维从所述露纤维混凝土材料的表面露出的平均长度为10‑20mm。
[0009] 本发明的另一个目的在于公开一种露纤维混凝土材料，所述露纤维混凝土材料的表面露有纤维，所述露纤维混凝土材料包括如下质量分数的组分：
[0010]
[0011] 所述纤维从所述露纤维混凝土材料的表面露出的平均长度为10‑35mm。
[0012] 进一步地，所述露纤维混凝土材料的流动度≥160mm。
[0013] 进一步地，所述水泥为硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
[0014] 进一步地，所述掺合料包括粉煤灰、硅灰和矿渣微粉中的一种或几种。
[0015] 进一步地，所述减水剂为聚羧酸系减水剂，减水率为30‑40％。
[0016] 进一步地，所述合成纤维选自聚乙烯醇纤维、聚丙烯腈纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维中的一种或多种，所述合成纤维长度为25‑35mm，直径为0.03mm以上。
[0017] 进一步地，所述金属纤维为钢纤维，所述金属纤维长度为35‑45mm，直径为0.2‑1.0mm。
[0018] 进一步地，所述缓凝剂选自磷酸盐类、葡萄糖酸盐、柠檬酸中的一种或多种。
[0019] 本发明的另一个目的在于公开上述露纤维混凝土材料的制备方法，其包括如下步骤：
[0020] S1.将细骨料、水泥、掺合料混合均匀，再加入纤维搅拌至糊状，然后倒入模具中，成型得到粗产品；
[0021] S2.将所述粗产品找平，将缓凝剂喷洒在所述粗产品表面上，等待缓凝剂渗透混凝土表面达到预定的渗透深度后，对粗产品进行振动；
[0022] S3.当内部混凝土达到终凝状态，进行拆模，得到混凝土中间品；
[0023] S4.冲洗所述混凝土中间品，使得纤维露出指定长度；
[0024] S5.静置并清洁所述混凝土中间品，得到产品。
[0025] 进一步地，步骤S2中，所述预定的渗透深度为10‑20mm。
[0026] 进一步地，步骤S4中，所述指定长度为≥15mm。
[0027] 本发明的另一个目的在于公开上述露纤维混凝土材料在防护墙、防护栏和隔音板等方面的应用。
[0028] 本发明的有益效果如下：
[0029] (1)对于本发明的露纤维混凝土，当纤维采用钢纤维时，用于防护墙和防护栏网领域，其防护效果更加优秀。
[0030] (2)对于本发明的露纤维混凝土，当纤维采用合成纤维时，用于隔音板领域，由于合成纤维在其表面形成一层纤维层，不仅可以起到优秀的隔音效果，还可以吸收粉尘以及起到一定的防护作用。
[0031] (3)对于本发明的露纤维混凝土，其纤维自身具有保温功能，可以使整个结构具有良好的保温功能。
[0032] (4)基于本发明的露纤维混凝土制备方法，其制备工艺简单、原材料容易获取且经济效益高。
具体实施方式
[0033] 为了更清楚地说明本发明的技术方案，列举如下实施例，但本发明并不局限于此。
[0034] 下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0035] 本发明实施例中
[0036] 所述露纤维混凝土材料的流动度的测试方法依JGJ/T70‑2009进行。
[0037] 所述水泥为硅酸盐水泥，强度等级为42.5；
[0038] 所述细骨料的型号为天然砂，其中天然砂的含泥量≤3wt％，细度模度为2.2‑3.2左右；
[0039] 所述减水剂的型号为聚羧酸液体减水剂。
[0040] 实施例1
[0041] 一种露纤维混凝土材料，所述露纤维混凝土材料的表面露有纤维，所述露纤维混凝土材料包括如下质量分数的组分：
[0042]
[0043] 所述纤维从所述露纤维混凝土材料的表面露出的平均长度为17mm。
[0044] 其中，钢纤维直径为0.2mm，长度为35mm；
[0045] 该露纤维混凝土材料的流动度为200mm。
[0046] 上述露纤维混凝土材料的制备方法，包括如下步骤：
[0047] S1.按上述质量分数，将组分细骨料、水泥、掺合料混合均匀，再加入钢纤维搅拌至糊状，然后倒入模具中，成型得到粗产品；
[0048] S2.将所述粗产品用工具进行找平，将葡萄糖酸钠缓凝剂通过高压雾化方式，均匀喷洒在所述粗产品表面上，等待缓凝剂渗透混凝土表面达到预定的渗透深度(20mm)后，对整个模具中的粗产品进行振动，使其密实；
[0049] S3.当内部混凝土达到终凝状态后，进行拆模，得到混凝土中间品；
[0050] S4.用高压水枪强力冲洗所述混凝土中间品，使得纤维露出指定长度(平均长度约为17mm)；
[0051] S5.静置2天，并用毛刷清洁所述混凝土中间品的表面，得到产品露纤维混凝土材料。
[0052] 实施例2
[0053] 一种露纤维混凝土材料，所述露纤维混凝土材料的表面露有纤维，所述露纤维混凝土材料包括如下质量分数的组分：
[0054]
[0055] 所述纤维从所述露纤维混凝土材料的表面露出的平均长度为15mm。
[0056] 其中，聚丙烯纤维直径为0.035mm，长度为25mm；
[0057] 该露纤维混凝土材料的流动度为198mm。
[0058] 上述露纤维混凝土材料的制备方法，包括如下步骤：
[0059] S1.按上述质量分数，将组分细骨料、水泥、掺合料混合均匀，再加入聚丙烯纤维搅拌至糊状，然后倒入模具中，成型得到粗产品；
[0060] S2.将所述粗产品用工具进行找平，将三聚磷酸钠缓凝剂通过高压雾化方式，均匀喷洒在所述粗产品表面上，等待缓凝剂渗透混凝土表面达到预定的渗透深度(20mm)后，对整个模具中的粗产品进行振动，使其密实；
[0061] S3.当内部混凝土达到终凝状态后，进行拆模，得到混凝土中间品；
[0062] S4.用高压水枪强力冲洗所述混凝土中间品，使得纤维露出指定长度(平均长度约为15mm)；
[0063] S5.静置1天，并用毛刷清洁所述混凝土中间品的表面，得到产品露纤维混凝土材料。
[0064] 实施例3
[0065] 一种露纤维混凝土材料，所述露纤维混凝土材料的表面露有纤维，所述露纤维混凝土材料包括如下质量分数的组分：
[0066]
[0067] 所述纤维从所述露纤维混凝土材料的表面露出的平均长度为15mm。
[0068] 其中，聚乙烯醇纤维直径为0.3mm，长度为30mm；
[0069] 该露纤维混凝土材料的流动度为179mm。
[0070] 上述露纤维混凝土材料的制备方法，包括如下步骤：
[0071] S1.按上述质量分数，将组分细骨料、水泥、掺合料混合均匀，再加入聚乙烯醇纤维搅拌至糊状，然后倒入模具中，成型得到粗产品；
[0072] S2.将所述粗产品用工具进行找平，将三聚磷酸钠缓凝剂通过高压雾化方式，均匀喷洒在所述粗产品表面上，等待缓凝剂渗透混凝土表面达到预定的渗透深度(20mm)后，对整个模具中的粗产品进行振动，使其密实；
[0073] S3.当内部混凝土达到终凝状态后，进行拆模，得到混凝土中间品；
[0074] S4.用高压水枪强力冲洗所述混凝土中间品，使得纤维露出指定长度(平均长度约为15mm)；
[0075] S5.静置1天，并用毛刷清洁所述混凝土中间品的表面，得到产品露纤维混凝土材料。
[0076] 测试例
[0077] 实施例1所得的露纤维混凝土材料，用于防护板的测试。
[0078] 测试方法为：目测。
[0079] 测试结果为：墙体表面钢纤维均匀分布，呈尖刺状突出墙体，起到有效隔离作用。
[0080] 实施例2所得的露纤维混凝土材料，用于隔音板的测试。
[0081] 测试方法为：按照《声学阻抗管中吸声系数和声阻抗的测量第1部分：驻波比法》(GB/T18696.1)的标准试验方法测试其吸声系数。
[0082] 测试结果为：隔音板的吸声系数为60％。
[0083] 实施例3所得的露纤维混凝土材料，用于保温板的测试。
[0084] 测试方法为：按照《防热材料稳态热阻及有关的测定防护热板法》(GB/T 10294‑2008)的标准试验方法测试保温板的导热系数。
[0085] 测试结果为：保温板的导热系数为0.43W/m·k。
[0086] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
[0087] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
