本發(fā)明涉及一種屬于土木工程材料領(lǐng)域的材料，更確切地說，本發(fā)明涉及一種高粘結(jié)性導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的建筑墻體通常采用普通混凝土作為承重結(jié)構(gòu)，但這些墻體不透光、厚重密實(shí)，然而建筑節(jié)能和建筑美觀一直是建筑界的追求和共識(shí)。導(dǎo)光混凝土的發(fā)明使得建筑墻體既能起到建筑節(jié)能的作用，又具有多變的裝飾效果，這種特殊效果變笨重密實(shí)的混凝土材料為晶瑩剔透的材料。但是傳統(tǒng)的導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料中光纖材料與水泥基材料之間存在著粘結(jié)性差、易脫落、易開裂、抗拉強(qiáng)度低的問題，不利于結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期受力。同時(shí)隨著齡期的增長(zhǎng)，導(dǎo)光混凝土中的光纖材料裸露在外的部分易腐蝕出現(xiàn)老化現(xiàn)象，這些不利于結(jié)構(gòu)受力和抗裂。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服了傳統(tǒng)的導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料中光纖維與水泥基材料粘結(jié)性差、易脫落、易開裂、抗拉強(qiáng)度低的問題，提供一種高粘結(jié)性導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料及其制備方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：所述的高粘結(jié)性導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料包括自應(yīng)力硫鋁酸鹽水泥、中砂、細(xì)石、水、粉煤灰、環(huán)氧樹脂、異氰酸酯、丁苯乳液、Sika第三代聚羧酸系超塑化劑、光纖和KH-570硅烷偶聯(lián)劑；

所述的自應(yīng)力硫鋁酸鹽水泥、中砂、細(xì)石、水、粉煤灰、環(huán)氧樹脂、異氰酸酯、丁苯乳液、Sika第三代聚羧酸系超塑化劑的質(zhì)量比為：1:1.2:0.8:0.36:0.4:0.3:0.28：(5.3％～6.8％)：0.13％；

KH-570硅烷偶聯(lián)劑溶液的濃度為5％。

技術(shù)方案中所述的細(xì)石的直徑不超過8mm；光纖直徑1mm,光纖的衰減率低于250dB/km；

丁苯乳液的固含量為50％，pH＝7.7～10，黏度35～150mPa.s。

技術(shù)方案中所述的高粘結(jié)性導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料還采用材料保護(hù)劑，材料保護(hù)劑由二甲基硅油和氟碳聚合物配置而成，材料保護(hù)劑中二甲基硅油與氟碳聚合物的質(zhì)量比為1:0.9。

一種高粘結(jié)性導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料的制造方法，其步驟如下：

1)將光纖浸入濃度為5％的KH-570硅烷偶聯(lián)劑的溶液中，使得光纖表面全面濕潤(rùn)；

2)將在步驟1)中處理后的光纖布設(shè)于模具中；其中XY方向上的光纖正交，X方向光纖平行布置，Y方向光纖平行布置，Z方向的每層光纖平行布置；

3)按1:1.2:0.8:0.4的質(zhì)量比將自應(yīng)力硫鋁酸鹽水泥、中砂、細(xì)石、粉煤灰混合在混凝土攪拌機(jī)中，均勻攪拌60s成干拌物1；

4)按0.3:0.28的質(zhì)量比將環(huán)氧樹脂和異氰酸酯混合攪拌90s，使其成為均勻分散的的混合液1；

5)將步驟3)中攪拌均勻形成的干拌物1加入步驟4)中攪拌均勻形成的的混合液1中并一起攪拌120s形成干拌物2；

6)按0.36：(5.3％～6.8％)：0.13％的質(zhì)量比將水、丁苯乳液與第三代聚羧酸系超塑化劑混合攪拌30s，使其成為分散均勻的混合液2；

7)將步驟6)中攪拌均勻形成的混合液2加入步驟5)中混合均勻的干拌物2中，在攪拌機(jī)中攪拌180s成高粘結(jié)性的水泥基復(fù)合材料拌合物；

8)將高粘結(jié)性的水泥基復(fù)合材料拌合物均勻倒入步驟2)中已布置光纖的模具中，在振動(dòng)臺(tái)上或使用振搗棒振動(dòng)30s成型，養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后脫模取出；

9)在普通養(yǎng)護(hù)條件下即20±3℃與RH90％以上，養(yǎng)護(hù)至28d齡期，然后將硬化的水泥基復(fù)合材料試塊用切割機(jī)切割，使斷面垂直于光纖束方向并且使光纖點(diǎn)露出90％以上；最后用打磨機(jī)拋光切割斷裂面，得到高粘結(jié)性導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料；

10)按1:0.9的質(zhì)量比將二甲基硅油和氟碳聚合物配制成材料保護(hù)劑，將材料保護(hù)劑噴涂在水泥基復(fù)合材料試塊的切割斷面上。

技術(shù)方案中所述的X方向光纖平行布置，Y方向光纖平行布置，Z方向的每層光纖平行布置是指：

X方向相鄰2根光纖平行間距為3mm，Y方向相鄰2根光纖平行間距為3mm，Z方向每層光纖平行間距為5mm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是：

1.本發(fā)明所述的高粘結(jié)性導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料中的光纖與水泥基材料的粘結(jié)性能得到極大提高，粘結(jié)性能是傳統(tǒng)導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料的1.51倍。這是因?yàn)槎”饺橐簭奈⒂^層面促進(jìn)硫鋁酸鹽水泥水化產(chǎn)生的鈣礬石相的生成以及其在水泥漿體中的穩(wěn)定系，使得化學(xué)粘結(jié)力值穩(wěn)定持久，最大限度地提高了基體的粘結(jié)性能；

2.本發(fā)明所述的高粘結(jié)性導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料極大地提高導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料的開裂強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，最大拉拔力是傳統(tǒng)導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料的1.51倍。其中一個(gè)原因是用KH-570硅烷偶聯(lián)劑處理后的光纖在細(xì)觀上改善了其基體界面以及集料與基體的界面性能，KH-570硅烷偶聯(lián)劑中的烷氧基官能團(tuán)在水和混凝土堿催化作用下，發(fā)生水解反應(yīng)得到硅羥基，硅羥基之間發(fā)生縮合反應(yīng)，形成穩(wěn)定的硅氧硅化學(xué)鍵，通過這些化學(xué)鍵，硅烷分子能夠牢固的附著在混凝土表面和毛細(xì)孔道中，這些化學(xué)鍵提高基體與各種約束界面之間的粘結(jié)強(qiáng)度，進(jìn)而提高了導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料的開裂強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度；

3.本發(fā)明所述的高粘結(jié)性導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料極大地提高導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料的開裂強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，粘結(jié)性能是傳統(tǒng)導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料的1.51倍。另外一個(gè)原因是攪拌過程中加入了環(huán)氧樹脂和異氰酸酯，可使混凝土變得更透明，改善脆性，增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料與光纖之間的握裹作用，提高粘結(jié)能力和抗剝性能。

4.本發(fā)明所述的高粘結(jié)性導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料的耐久性極大提高，這是因?yàn)樵诎柚七^程中采用的硫鋁酸鹽水泥可以有效的防止光纖受到腐蝕；粉煤灰對(duì)堿有抑制作用，可以避免堿對(duì)光纖的侵蝕作用，使材料的服役時(shí)間得到保證；切割打磨后使用了二甲基硅油和氟碳聚合物防護(hù)涂料處理了導(dǎo)光水泥基體表面，這可以增加水泥基復(fù)合材料表面密實(shí)度，抗化學(xué)腐蝕性、抗碳化性能，有效延長(zhǎng)其服役年限。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明：

圖1為本發(fā)明所述的高粘結(jié)性導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料制備方法的流程框圖；

圖2為本發(fā)明所述的高粘結(jié)性導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料和傳統(tǒng)導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料的極限拉拔力/荷載-位移曲線圖；圖中：實(shí)1代表實(shí)施例1荷載-位移曲線圖，實(shí)2代表實(shí)施例2荷載-位移曲線圖，實(shí)3代表實(shí)施例3荷載-位移曲線圖，對(duì)1代表對(duì)比例1荷載-位移曲線圖，對(duì)2代表對(duì)比例2荷載-位移曲線圖，對(duì)3代表對(duì)比例3荷載-位移曲線圖；

圖3為本發(fā)明所述的高粘結(jié)性導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料和未使用材料表面處理劑的動(dòng)彈模隨齡期變化曲線圖；圖中：實(shí)1代表實(shí)施例1動(dòng)彈模隨齡期變化曲線圖，實(shí)2代表實(shí)施例2動(dòng)彈模隨齡期變化曲線圖，實(shí)3代表實(shí)施例3動(dòng)彈模隨齡期變化曲線圖，對(duì)1代表對(duì)比例1動(dòng)彈模隨齡期變化曲線圖，對(duì)2代表對(duì)比例2動(dòng)彈模隨齡期變化曲線圖，對(duì)3代表對(duì)比例3動(dòng)彈模隨齡期變化曲線圖，對(duì)5代表對(duì)比例5動(dòng)彈模隨齡期變化曲線圖。

圖4為圖3中A部分的局部放大圖，放大比例為2:1。

圖5為圖3中B部分的局部放大圖，放大比例為3:1。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的描述：

傳統(tǒng)的導(dǎo)光混凝土材料中光纖材料與水泥基材料之間存在著粘結(jié)性差、易脫落、易開裂、抗拉強(qiáng)度低的問題，不利于結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期受力。同時(shí)隨著齡期的增長(zhǎng)，導(dǎo)光混凝土中的光纖材料裸露在外的部分易腐蝕出現(xiàn)老化現(xiàn)象，這些不利于結(jié)構(gòu)受力和抗裂。

本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)導(dǎo)光混凝土中光纖材料與水泥基復(fù)合材料之間存在著粘結(jié)性差、易脫落、易開裂、抗拉強(qiáng)度低的問題，將丁苯乳液、環(huán)氧樹脂和異氰酸酯與特殊拌制的硫鋁酸鹽水泥混凝土結(jié)合在一起，用KH-570硅烷偶聯(lián)劑處理光纖，利用各種增強(qiáng)材料在不同尺度空間上的耦合增強(qiáng)作用改善水泥基復(fù)合材料與光纖之間的粘結(jié)性、抗裂和抗脫落性能。首先，硫鋁酸鹽水泥的使用，可以有效防止光纖受到腐蝕，提高導(dǎo)光水泥基材料的耐久性；其次，利用丁苯乳液從細(xì)觀層面促進(jìn)硫鋁酸鹽水泥水化產(chǎn)生鈣礬石以及其在水泥砂漿中的穩(wěn)定性，使得化學(xué)應(yīng)力值穩(wěn)定持久，保證水泥基復(fù)合材料的穩(wěn)定粘結(jié)性能；再次用KH-570硅烷偶聯(lián)劑處理后的光纖在細(xì)觀上改善了其基體界面以及集料與基體的界面性能，提高基體與各種約束界面之間的粘結(jié)強(qiáng)度，更進(jìn)一步的提升導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料的粘結(jié)性能；最后，粉煤灰的加入，對(duì)堿性有抑制作用，可以減少堿對(duì)光纖的侵蝕作用，延長(zhǎng)導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料的服役時(shí)間，環(huán)氧樹脂和異氰酸酯的加入，可使水泥基復(fù)合材料變得更透明，改善脆性，增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料與光纖之間的握裹作用，提高粘結(jié)能力和抗剝性能。各種組分從不同尺度空間作用并利用各組分之間的耦合增強(qiáng)作用能夠使導(dǎo)光水泥基材料中光纖與水泥基材料之間的粘結(jié)性能提高51％，拓展了導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域，具有廣闊的開發(fā)前景。本專利技術(shù)就是在這樣的背景下展開的。

針對(duì)導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料中光纖材料與水泥基材料之間脫粘、導(dǎo)光混凝土材料中光纖材料易腐蝕老化等缺陷，本發(fā)明提供一種高粘結(jié)性導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料用以改善傳統(tǒng)的導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料中光纖材料與水泥基材料之間存在著粘結(jié)性差、易脫落、易開裂、抗拉強(qiáng)度低的問題。

本發(fā)明所述的高粘結(jié)性導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料包括自應(yīng)力硫鋁酸鹽水泥、中砂、細(xì)石、水、粉煤灰、環(huán)氧樹脂、異氰酸酯、丁苯乳液、Sika第三代聚羧酸系超塑化劑、光纖和KH-570硅烷偶聯(lián)劑，材料保護(hù)劑由二甲基硅油和氟碳聚合物配置而成。其中：所述的自應(yīng)力硫鋁酸鹽水泥、中砂、細(xì)石、水、粉煤灰、環(huán)氧樹脂、異氰酸酯、丁苯乳液、Sika第三代聚羧酸系超塑化劑質(zhì)量比為：1:1.2:0.8:0.36:0.4:0.3:0.28：(5.3％～6.8％)：0.13％，KH-570硅烷偶聯(lián)劑溶液的濃度為5％，光纖直徑1mm。材料保護(hù)劑中二甲基硅油與氟碳聚合物的質(zhì)量比為1:0.9。

利用自應(yīng)力硫鋁酸鹽水泥有效防止光纖受到腐蝕，提高導(dǎo)光水泥基材料的耐久性；其次，利用丁苯乳液從細(xì)觀層面促進(jìn)自應(yīng)力硫鋁酸鹽水泥水化產(chǎn)生的鈣礬石以及其在水泥砂漿中的穩(wěn)定性，使得化學(xué)應(yīng)力值穩(wěn)定持久，保證水泥基復(fù)合材料的穩(wěn)定粘結(jié)性能；再次用KH-570硅烷偶聯(lián)劑處理后的光纖在細(xì)觀上改善了其基體界面以及集料與基體的界面性能，提高基體與各種約束界面之間的粘結(jié)強(qiáng)度，更進(jìn)一步的提升導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料的粘結(jié)性能；最后，粉煤灰的加入，對(duì)堿性有抑制作用，可以減少堿對(duì)光纖的侵蝕作用，延長(zhǎng)導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料的服役時(shí)間，環(huán)氧樹脂和異氰酸酯的加入，可使水泥基復(fù)合材料變得更透明，改善脆性，增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料與光纖之間的握裹作用，提高粘結(jié)能力和抗剝性能。各種組分從不同尺度空間作用并利用個(gè)組分之間的耦合增強(qiáng)作用能夠使導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料中光纖與水泥基材料之間的粘結(jié)性能提高。

本發(fā)明所述的高粘結(jié)性導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料所含組分及其含量如下：

自應(yīng)力硫鋁酸鹽水泥、中砂、細(xì)石、水、粉煤灰、環(huán)氧樹脂、異氰酸酯、丁苯乳液、Sika第三代聚羧酸系超塑化劑、光纖和KH-570硅烷偶聯(lián)劑；材料保護(hù)劑由二甲基硅油和氟碳聚合物配制而成；

自應(yīng)力硫鋁酸鹽水泥、中砂、細(xì)石、水、粉煤灰、環(huán)氧樹脂、異氰酸酯、丁苯乳液、Sika第三代聚羧酸系超塑化劑質(zhì)量比為：

1:1.2:0.8:0.36:0.4:0.3:0.28：(5.3％～6.8％)：0.13％；KH-570硅烷偶聯(lián)劑溶液的濃度為5％，光纖直徑1mm。材料保護(hù)劑中二甲基硅油與氟碳聚合物的質(zhì)量比為1:0.9。其中：

細(xì)石的直徑不超過8mm；

光纖的衰減率低于250dB/km；

丁苯乳液的固含量為50％，pH＝7.7～10，黏度35～150mPa.s；

本發(fā)明所述的高粘結(jié)性導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料的制造方法的步驟如下：

1.將光纖浸入濃度為5％的KH-570硅烷偶聯(lián)劑的溶液中，使得光纖表面全面濕潤(rùn)；

2.將在步驟1中處理后的光纖預(yù)先布設(shè)于模具中；其中X方向與Y方向上的光纖正交，Z方向的每層光纖平行布置，X方向相鄰2根光纖平行間距為3mm，Y方向相鄰2根光纖平行間距為3mm，Z方向每層光纖平行間距為5mm；

3.按1:1.2:0.8:0.4的質(zhì)量比將自應(yīng)力硫鋁酸鹽水泥、中砂、細(xì)石、粉煤灰混合在混凝土攪拌機(jī)中，均勻攪拌60s成干拌物1；

4.按0.3:0.28的質(zhì)量比將環(huán)氧樹脂和異氰酸酯混合攪拌90s，使其成為均勻分散的混合液1；

5.將步驟3中攪拌均勻形成的干拌物1加入步驟4中攪拌均勻形成的混合液1中并一起攪拌120s形成新的干拌物2；

6.按質(zhì)量比0.36：(5.3％～6.8％)：0.13％將水、丁苯乳液與第三代聚羧酸系超塑化劑混合攪拌30s，使其成為分散均勻的混合液2；

7.將步驟6中攪拌均勻形成的混合液2加入步驟5中混合均勻的干拌物2中，在攪拌機(jī)中攪拌180s成高粘結(jié)性的水泥基復(fù)合材料拌合物；

8.將高粘結(jié)性的水泥基復(fù)合材料拌合物均勻倒入步驟2中已布置光纖的模具中，在振動(dòng)臺(tái)上或使用振搗棒振動(dòng)30s成型，養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后脫模取出；

9.在普通養(yǎng)護(hù)條件下即20±3℃與RH90％以上，養(yǎng)護(hù)至28d齡期，然后將硬化的水泥基復(fù)合材料試塊用切割機(jī)切割，使斷面垂直于光纖束方向并且使光纖點(diǎn)露出90％以上；最后用打磨機(jī)拋光切割斷裂面，得到高粘結(jié)性導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料；

10.按1:0.9的質(zhì)量比將二甲基硅油和氟碳聚合物配制成材料保護(hù)劑，將其噴涂在水泥基復(fù)合材料試塊的切割斷面上，以延長(zhǎng)高粘結(jié)性導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料的服役年限。

實(shí)施例1

1.將光纖浸入濃度為5％的KH-570硅烷偶聯(lián)劑的溶液中，使得光纖表面全面濕潤(rùn)；

2.將在步驟1中處理后的光纖預(yù)先布設(shè)于模具中；其中X、Y方向上的光纖正交，Z方向的每層光纖平行排列，X方向相鄰2根光纖平行間距為3mm，Y方向相鄰2根光纖平行間距為3mm，Z方向每層光纖平行間距為5mm；

3.將自應(yīng)力硫鋁酸鹽水泥664kg/m³、中砂796kg/m³、直徑不超過8mm的細(xì)石531kg/m³、粉煤灰265.6kg/m³混合在混凝土攪拌機(jī)中，均勻攪拌60s成干拌物1；

4.將環(huán)氧樹脂199.2kg/m3和異氰酸酯185.9kg/m3混合攪拌90s，使其成為均勻分散的混合液1；

5.將步驟3中攪拌均勻形成的干拌物1加入步驟4中攪拌均勻形成的混合液1中并一起攪拌120s形成新的干拌物2；

6.將水239kg/m³、Sika第三代聚羧酸系超塑化劑0.86kg/m³、丁苯乳液45kg/m³混合攪拌30s，使其成為分散均勻的混合液2；

7.將步驟6中攪拌均勻形成的混合液2加入步驟5中混合均勻的干拌物2中，在攪拌機(jī)中攪拌180s成高粘結(jié)性的水泥基復(fù)合材料拌合物；

8.將高粘結(jié)性的水泥基復(fù)合材料拌合物均勻倒入步驟2中已布置光纖的模具中，在振動(dòng)臺(tái)上或使用振搗棒振動(dòng)30s成型，養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后脫模取出；

9.在普通養(yǎng)護(hù)條件下即20±3℃，RH90％以上，養(yǎng)護(hù)至28d齡期，然后將硬化的水泥基復(fù)合材料試塊用切割機(jī)切割，使斷面垂直于光纖束方向并且使光纖點(diǎn)露出90％以上；最后用打磨機(jī)拋光切割斷裂面，得到高粘結(jié)性導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料；

10.將二甲基硅油100kg/m³和氟碳聚合物90kg/m³配制成材料保護(hù)劑，將其噴涂在切割斷面上，延長(zhǎng)高粘結(jié)性導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料的服役年限，以15d為周期測(cè)量其動(dòng)彈模后，在拉拔試驗(yàn)中其極限拉拔力為1468N。

實(shí)施例2

1.將光纖浸入濃度為5％的KH-570硅烷偶聯(lián)劑的溶液中，使得光纖表面全面濕潤(rùn)；

2.將在步驟1中處理后的光纖預(yù)先布設(shè)于模具中；其中X、Y方向上的光纖正交布設(shè)，Z方向的每層光纖平行排列，X方向相鄰2根光纖平行間距為3mm，Y方向相鄰2根光纖平行間距為3mm，Z方向每層光纖平行間距為5mm；

3.將自應(yīng)力硫鋁酸鹽水泥664kg/m³、中砂796kg/m³、直徑不超過8mm的細(xì)石531kg/m³、粉煤灰265.6kg/m³混合在混凝土攪拌機(jī)中，均勻攪拌60s成干拌物1；

4.將環(huán)氧樹脂199.2kg/m3和異氰酸酯185.9kg/m3混合攪拌90s，使其成為均勻分散的混合液1；

5.將步驟3中攪拌均勻形成的干拌物1加入步驟4中攪拌均勻形成的混合液1中并一起攪拌120s形成新的干拌物2；

6.將水239kg/m³、Sika第三代聚羧酸系超塑化劑0.86kg/m³、丁苯乳液35kg/m³混合攪拌30s，使其成為分散均勻的混合液2；

7.將步驟6中攪拌均勻形成的混合液2加入步驟5中混合均勻的干拌物2中，在攪拌機(jī)中攪拌180s成高粘結(jié)性的水泥基復(fù)合材料拌合物；

8.將高粘結(jié)性的水泥基復(fù)合材料拌合物均勻倒入步驟2中已布置光纖的模具中，在振動(dòng)臺(tái)上或使用振搗棒振動(dòng)30s成型，養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后脫模取出；

9.在普通養(yǎng)護(hù)條件下即20±3℃與RH90％以上，養(yǎng)護(hù)至28d齡期，然后將硬化的水泥基復(fù)合材料試塊用切割機(jī)切割，使斷面垂直于光纖束方向并且使光纖點(diǎn)露出90％以上；最后用打磨機(jī)拋光切割斷裂面，得到高粘結(jié)性導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料；

10.按二甲基硅油100kg/m³和氟碳聚合物90kg/m³配置成材料保護(hù)劑，將其噴涂在切割斷面上，延長(zhǎng)高粘結(jié)性導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料的服役年限。以15d為周期測(cè)量其動(dòng)彈模后，在拉拔試驗(yàn)中其極限拉拔力為1425N。

實(shí)施例3

1.將光纖浸入濃度為5％的KH-570硅烷偶聯(lián)劑的溶液中，使得光纖表面全面濕潤(rùn)；

2.將在步驟1中處理后的光纖預(yù)先布設(shè)于模具中；其中X、Y方向上的光纖正交布設(shè)，Z方向的每層光纖平行排列，X方向相鄰2根光纖平行間距為3mm，Y方向相鄰2根光纖平行間距為3mm，Z方向每層光纖平行間距為5mm；

3.將自應(yīng)力硫鋁酸鹽水泥664kg/m³、中砂796kg/m³、直徑不超過8mm的細(xì)石531kg/m³、粉煤灰265.6kg/m³混合在混凝土攪拌機(jī)中，均勻攪拌60s成干拌物1；

4.將環(huán)氧樹脂199.2kg/m3和異氰酸酯185.9kg/m3混合攪拌90s，使其成為均勻分散的混合液1；

5.將步驟3中攪拌均勻形成的干拌物1加入步驟4中攪拌均勻形成的混合液1中并一起攪拌120s形成新的干拌物2；

6.將水239kg/m³、Sika第三代聚羧酸系超塑化劑0.86kg/m³、丁苯乳液40kg/m³混合攪拌30s，使其成為分散均勻的混合液2；

7.將步驟6中攪拌均勻形成的混合液2加入步驟5中混合均勻的新的干拌物2中，在攪拌機(jī)中攪拌180s成高粘結(jié)性的水泥基復(fù)合材料拌合物；

8.將高粘結(jié)性的水泥基復(fù)合材料拌合物均勻倒入步驟2中已布置光纖的模具中，在振動(dòng)臺(tái)上或使用振搗棒振動(dòng)30s成型，養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后脫模取出；

9.在普通養(yǎng)護(hù)條件下即20±3℃，RH90％以上，養(yǎng)護(hù)至28d齡期，然后將硬化的水泥基復(fù)合材料試塊用切割機(jī)切割，使斷面垂直于光纖束方向并且使光纖點(diǎn)露出90％以上；最后用打磨機(jī)拋光切割斷裂面，得到高粘結(jié)性導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料；

10.將二甲基硅油100kg/m³和氟碳聚合物90kg/m³配制成材料保護(hù)劑，將其噴涂在切割斷面上，延長(zhǎng)高粘結(jié)性導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料的服役年限。以15d為周期測(cè)量其動(dòng)彈模后，在拉拔試驗(yàn)中其極限拉拔力為1490N。

對(duì)比例1

1.將光纖浸入濃度為5％的KH-570硅烷偶聯(lián)劑的溶液中，使得光纖表面全面濕潤(rùn)；

2.將在步驟1中處理后的光纖預(yù)先布設(shè)于模具中；其中X、Y方向上的光纖正交布設(shè)，Z方向的每層光纖平行排列，X方向相鄰2根光纖平行間距為3mm，Y方向相鄰2根光纖平行間距為3mm，Z方向每層光纖平行間距為5mm；

3.將普通硅酸鹽水泥664kg/m³、中砂796kg/m³、直徑不超過8mm的細(xì)石531kg/m³、粉煤灰265.6kg/m³混合在混凝土攪拌機(jī)中，均勻攪拌60s成干拌物1；

4.將環(huán)氧樹脂199.2kg/m3和異氰酸酯185.9kg/m3混合攪拌90s，使其成為均勻分散的混合液1；

5.將步驟3中攪拌均勻形成的干拌物1加入步驟4中攪拌均勻形成的混合液1中并一起攪拌120s形成新的干拌物2

6.將水239kg/m³、Sika第三代聚羧酸系超塑化劑0.86kg/m³、丁苯乳液40kg/m³混合攪拌30s，使其成為分散均勻的混合液2；

7.將步驟6中攪拌均勻形成的混合液2加入步驟5中混合均勻的新的干拌物2中，在攪拌機(jī)中攪拌180s成高粘結(jié)性的水泥基復(fù)合材料拌合物；

8.將高粘結(jié)性的水泥基復(fù)合材料拌合物均勻倒入步驟2中已布置光纖的模具中，在振動(dòng)臺(tái)上或使用振搗棒振動(dòng)30s成型，養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后脫模取出；

9.在普通養(yǎng)護(hù)條件下即20±3℃，RH90％以上，養(yǎng)護(hù)至28d齡期，然后將硬化的水泥基復(fù)合材料試塊用切割機(jī)切割，使斷面垂直于光纖束方向并且使光纖點(diǎn)露出90％以上；最后用打磨機(jī)拋光切割斷裂面，得到高粘結(jié)性導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料。

10.按二甲基硅油100kg/m³和氟碳聚合物90kg/m³配制成材料保護(hù)劑，將其噴涂在切割斷面上，延長(zhǎng)高粘結(jié)性導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料的服役年限。以15d為周期測(cè)量其動(dòng)彈模后，在拉拔試驗(yàn)中其極限拉拔力為973N。

對(duì)比例2

1.將光纖浸入濃度為5％的KH-570硅烷偶聯(lián)劑的溶液中，使得光纖表面全面濕潤(rùn)；

2.將在步驟1中處理后的光纖預(yù)先布設(shè)于模具中；其中X、Y方向上的光纖正交布設(shè)，Z方向的每層光纖平行排列，X方向相鄰2根光纖平行間距為3mm，Y方向相鄰2根光纖平行間距為3mm，Z方向每層光纖平行間距為5mm；

3.將自應(yīng)力硫鋁酸鹽水泥664kg/m³、中砂796kg/m³、直徑不超過8mm的細(xì)石531kg/m³、粉煤灰265.6kg/m³混合在混凝土攪拌機(jī)中，均勻攪拌60s成干拌物1；

4.將環(huán)氧樹脂199.2kg/m3和異氰酸酯185.9kg/m3混合攪拌90s，使其成為均勻分散的混合液1；

5.將步驟3中攪拌均勻形成的干拌物1加入步驟4中攪拌均勻形成的混合液1中并一起攪拌120s形成新的干拌物2；

6.將水239kg/m³、Sika第三代聚羧酸系超塑化劑0.86kg/m³混合攪拌30s，使其成為分散均勻的混合液2；

7.將步驟6中攪拌均勻形成的混合液2加入步驟5中混合均勻的干拌物2中，在攪拌機(jī)中攪拌180s成高粘結(jié)性的水泥基復(fù)合材料拌合物；

8.將高粘結(jié)性的水泥基復(fù)合材料拌合物均勻倒入步驟2中已布置光纖的模具中，在振動(dòng)臺(tái)上或使用振搗棒振動(dòng)30s成型，養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后脫模取出；

9.在普通養(yǎng)護(hù)條件下即20±3℃，RH90％以上，養(yǎng)護(hù)至28d齡期，然后將硬化的水泥基復(fù)合材料試塊用切割機(jī)切割，使斷面垂直于光纖束方向并且使光纖點(diǎn)露出90％以上；最后用打磨機(jī)拋光切割斷裂面，得到高粘結(jié)性導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料；

10.將二甲基硅油100kg/m³和氟碳聚合物90kg/m³配制成材料保護(hù)劑，將其噴涂在切割斷面上，延長(zhǎng)高粘結(jié)性導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料的服役年限。以15d為周期測(cè)量其動(dòng)彈模后，在拉拔試驗(yàn)中其極限拉拔力為1003N。

對(duì)比例3

1.將光纖浸入濃度為5％的KH-570硅烷偶聯(lián)劑的溶液中，使得光纖表面全面濕潤(rùn)；

2.將在步驟1中處理后的光纖預(yù)先布設(shè)于模具中；其中X、Y方向上的光纖正交布設(shè)，Z方向的每層光纖平行排列，X方向相鄰2根光纖平行間距為3mm，Y方向相鄰2根光纖平行間距為3mm，Z方向每層光纖平行間距為5mm；

3.將自應(yīng)力硫鋁酸鹽水泥664kg/m³、中砂796kg/m³、直徑不超過8mm的細(xì)石531kg/m³、粉煤灰265.6kg/m³混合在混凝土攪拌機(jī)中，均勻攪拌60s成干拌物1；

4.將環(huán)氧樹脂199.2kg/m3和異氰酸酯185.9kg/m3混合攪拌90s，使其成為均勻分散的混合液1；

5.將步驟3中攪拌均勻形成的干拌物1加入步驟4中攪拌均勻形成的混合液1中并一起攪拌120s形成新的干拌物2；

6.將水239kg/m³、Sika第三代聚羧酸系超塑化劑0.86kg/m³、丁苯乳液20kg/m³混合攪拌30s，使其成為分散均勻的混合液2；

7.將步驟6中攪拌均勻形成的混合液2加入步驟5中混合均勻的干拌物2中，在攪拌機(jī)中攪拌180s成高粘結(jié)性的水泥基復(fù)合材料拌合物；

8.將高粘結(jié)性的水泥基復(fù)合材料拌合物均勻倒入步驟2中已布置光纖的模具中，在振動(dòng)臺(tái)上或使用振搗棒振動(dòng)30s成型，養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后脫模取出；

9.在普通養(yǎng)護(hù)條件下即20±3℃，RH90％以上，養(yǎng)護(hù)至28d齡期，然后將硬化的水泥基復(fù)合材料試塊用切割機(jī)切割，使斷面垂直于光纖束方向并且使光纖點(diǎn)露出90％以上；最后用打磨機(jī)拋光切割斷裂面，得到高粘結(jié)性導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料；

10.將二甲基硅油100kg/m³和氟碳聚合物90kg/m³配制成材料保護(hù)劑，將其噴涂在切割斷面上，延長(zhǎng)高粘結(jié)性導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料的服役年限。以15d為周期測(cè)量其動(dòng)彈模后，在拉拔試驗(yàn)中其極限拉拔力為1127N。

對(duì)比例4

1.將光纖浸入濃度為5％的KH-570硅烷偶聯(lián)劑的溶液中，使得光纖表面全面濕潤(rùn)；

2.將在步驟1中處理后的光纖預(yù)先布設(shè)于模具中；其中X、Y方向上的光纖正交布設(shè)，Z方向的每層光纖平行排列，X方向相鄰2根光纖平行間距為3mm，Y方向相鄰2根光纖平行間距為3mm，Z方向每層光纖平行間距為5mm；

3.將自應(yīng)力硫鋁酸鹽水泥664kg/m³、中砂796kg/m³、直徑不超過8mm的細(xì)石531kg/m³、粉煤灰265.6kg/m³混合在混凝土攪拌機(jī)中，均勻攪拌60s成干拌物1；

4.將環(huán)氧樹脂199.2kg/m3和異氰酸酯185.9kg/m3混合攪拌90s，使其成為均勻分散的混合液1；

5.將步驟3中攪拌均勻形成的干拌物1加入步驟4中攪拌均勻形成的混合液1中并一起攪拌120s形成新的干拌物2；

6.將水239kg/m³、Sika第三代聚羧酸系超塑化劑0.86kg/m³、丁苯乳液50kg/m³混合攪拌30s，使其成為分散均勻的混合液2；

7.將步驟6中攪拌均勻形成的混合液2加入步驟5中混合均勻的干拌物2中，在攪拌機(jī)中攪拌180s后，攪拌物的流動(dòng)性始終無法滿足，這使得混凝土的工作性能較差。

對(duì)比例5

1.將光纖浸入濃度為5％的KH-570硅烷偶聯(lián)劑的溶液中，使得光纖表面全面濕潤(rùn)；

2.將在步驟1中處理后的光纖預(yù)先布設(shè)于模具中；其中X、Y方向上的光纖正交布設(shè)，Z方向的每層光纖平行排列，X方向相鄰2根光纖平行間距為3mm，Y方向相鄰2根光纖平行間距為3mm，Z方向每層光纖平行間距為5mm；

3.將自應(yīng)力硫鋁酸鹽水泥664kg/m³、中砂796kg/m³、直徑不超過8mm的細(xì)石531kg/m³、粉煤灰265.6kg/m³混合在混凝土攪拌機(jī)中，均勻攪拌60s成干拌物1；

4.將環(huán)氧樹脂199.2kg/m3和異氰酸酯185.9kg/m3混合攪拌90s，使其成為均勻分散的混合液1；

5.將步驟3中攪拌均勻形成的干拌物1加入步驟4中攪拌均勻形成的混合液1中并一起攪拌120s形成新的干拌物2；

6.將水239kg/m³、Sika第三代聚羧酸系超塑化劑0.86kg/m³、丁苯乳液40kg/m³混合攪拌30s，使其成為分散均勻的混合液2；

7.將步驟6中攪拌均勻形成的混合液2加入步驟5中混合均勻的干拌物2中，在攪拌機(jī)中攪拌180s成高粘結(jié)性的水泥基復(fù)合材料拌合物；

8.將高粘結(jié)性的水泥基復(fù)合材料拌合物均勻倒入步驟2中已布置光纖的模具中，在振動(dòng)臺(tái)上或使用振搗棒振動(dòng)30s成型，養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后脫模取出；

9.在普通養(yǎng)護(hù)條件下即20±3℃，RH90％以上，養(yǎng)護(hù)至28d齡期，然后將硬化的水泥基復(fù)合材料試塊用切割機(jī)切割，使斷面垂直于光纖束方向并且使光纖點(diǎn)露出90％以上；最后用打磨機(jī)拋光切割斷裂面，得到高粘結(jié)性導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料，以15d為一個(gè)周期測(cè)量其動(dòng)彈模。

通過三個(gè)實(shí)施例和五個(gè)對(duì)比例可以得到以下基本結(jié)論：

1.參閱圖2實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3和對(duì)比例2、對(duì)比例3、對(duì)比例4中丁苯乳液的含量在45kg/m³、35kg/m³、40kg/m³、0kg/m³、20kg/m³、50kg/m³配制的高粘結(jié)導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料的最大拉拔力進(jìn)行了試驗(yàn)研究和對(duì)比分析，結(jié)果3個(gè)實(shí)施例制備的高粘結(jié)導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料均具有較高的拉拔力和粘結(jié)性能。當(dāng)丁苯乳液含量高于45kg/m³時(shí)，所拌制水泥基復(fù)合材料的工作性能較差，當(dāng)丁苯乳液含量低于35kg/m³時(shí)，所拌制高粘結(jié)導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料的最大拉拔力降低，證明本發(fā)明提出的高粘結(jié)導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料的配合比和制備方法是可靠的；

1.參閱圖2中實(shí)3和對(duì)1，發(fā)現(xiàn)本發(fā)明提出高粘結(jié)導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料較普通硅酸鹽水泥材料制作的導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料有較強(qiáng)的極限拉拔力和粘結(jié)性能，且提高了1.51倍。

2.參閱圖3中實(shí)1和對(duì)5，發(fā)現(xiàn)本發(fā)明提出高粘結(jié)導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料保護(hù)劑有較強(qiáng)的保護(hù)作用，能延緩高粘結(jié)導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料的動(dòng)彈模損失，30個(gè)周期后，實(shí)施例1制作的高粘結(jié)導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料的動(dòng)彈模為7662MPa,對(duì)比例5制作的高粘結(jié)導(dǎo)光水泥基復(fù)合材料的動(dòng)彈模為6524Mpa。