CN115650648A - 一种功能梯度超高延性地聚合物复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于超高延性地聚物复合材料制备技术领域，具体涉及一种功能梯度超高延性地聚合物复合材料及其制备方法，本复合材料以质量百分比计包括：细骨料20～30%，胶凝材料70～80%，碱激活剂，聚乙烯醇纤维，钢纤维；胶凝材料以质量百分比计包括矿渣50～70%、偏高岭土20～30%、硅灰10～20%；细骨料、胶凝材料总质量与碱激活剂的比例为1kg：200～350ml；聚乙烯醇纤维为胶凝材料和细骨料总质量的0～1%；钢纤维为胶凝材料和细骨料总质量的3.3～16.5%。本发明利用超声波技术能够对超高延性地聚合物复合材料中的钢纤维产生空化效应和声流效应，使钢纤维均匀分布，并去除钢纤维杂质和浆体中的气泡。
Description
技术领域
本发明属于超高延性地聚物复合材料制备技术领域，具体涉及一种功能梯度超高延性地聚合物复合材料及其制备方法。
背景技术
迄今为止，人们做了很多努力来提升混凝土的强度，然而脆性破坏作为高强混凝土强度提高的必然结果，限制了高强混凝土的应用。另外，传统硅酸盐水泥生产过程中会产生大量二氧化碳与今天所倡导的减碳减排的要求背道而驰。因此，超高延性地聚合物复合材料在这种背景下应运而生。
文献1(黄振宇，黄新雄，李伟文，等；纤维定向分布纤维增强超高性能混凝土的制备方法及装置)公开了一种纤维定向分布纤维增强超高性能混凝土的制备方法和装置，该专利通过外加电场使钢纤维旋转达到纤维定向排列的效果。
然而钢纤维的分布和取向对力学性能有很大的影响，上述专利只能对钢纤维取向进行调控，却无法解决钢纤维分布状态的问题，更无法实现功能梯度理念。
发明内容
本发明提供一种功能梯度超高延性地聚合物复合材料及其制备方法，利用超声波技术能够对超高延性地聚合物复合材料中的钢纤维产生空化效应和声流效应，使钢纤维均匀分布，并去除钢纤维杂质和浆体中的气泡。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种功能梯度超高延性地聚合物复合材料，包括细骨料、胶凝材料、碱激活剂、聚乙烯醇纤维、钢纤维，其中：
以质量百分比计，细骨料20～30％，胶凝材料70～80％，细骨料和胶凝材料的质量百分比和为百分百；
以质量百分比计，所述胶凝材料包括矿渣50～70％、偏高岭土20～30％、硅灰10～20％；
细骨料、胶凝材料总质量与碱激活剂的比例为1kg：200～350ml；
聚乙烯醇纤维为胶凝材料和细骨料总质量的0～1％；
钢纤维为胶凝材料和细骨料总质量的3.3～16.5％。
作为本发明的进一步优选，所述细骨料采用河沙。
作为本发明的进一步优选，所述碱激活剂通过10mol/L的氢氧化钠水溶液与水玻璃溶液按照3:7质量比混合所得，并冷却了24小时。
作为本发明的进一步优选，所述矿渣含水率为0.45％，比表面积429m2/kg,密度为3100kg/m3，粒径小于45μm；所述的偏高岭土颗粒尺寸为2μm，比表面积为25000m2/kg；所述硅灰密度625kg/m3,粒径0.1～0.3μm。
还提供了一种功能梯度超高延性地聚合物复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1、按质量百分比称取细骨料、胶凝材料、碱激活剂、聚乙烯醇纤维、钢纤维；
步骤S2、将矿渣、偏高岭土、硅灰干拌混匀后再加入细骨料，进行干拌得到固体混合物；
步骤S3、向步骤S2中得到的固体混合物中加入碱激活剂搅拌；
步骤S4、再加入聚乙烯醇纤维、钢纤维，搅拌均匀得到超高延性地聚合物浆体，将超高延性地聚合物浆体倒入模具，对超高延性地聚合物浆体进行振动，振动后得到纤维均质分散的超高延性地聚合物浆体；
步骤S5、养护后脱模得到所述功能梯度超高延性地聚合物复合材料。
作为本发明的进一步优选，所述步骤S2中搅拌速度为200～300r/min，搅拌时间为2～3分钟；所述步骤S3中搅拌速度为400～500r/min，搅拌时间为3～4分钟。
作为本发明的进一步优选，所述步骤S4中采用钛合金超声波振动棒对超高延性地聚合物浆体进行振动；超声波的频率采用20kHz的固定值，超声波发生器的功率依次从2000～3000W。
作为本发明的进一步优选，步骤S5中为密封养护28天。
通过以上技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、本发明钢纤维的加入可以增强抗压强度，聚乙烯醇纤维的加入可以提升延性，减少剥落破坏，有效阻止裂缝发展。
2、本发明超声波可以促使浆体中的钢纤维发生空化效应和声流效应，大幅减少了钢纤维的聚团现象，使之均匀分散并去除钢纤维杂质和浆体中的气泡。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例1中功能梯度超高延性地聚合复合材料的制备方法流程示意图。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
本申请提供一种优选实施方案，一种功能梯度超高延性地聚合物复合材料，包括细骨料、胶凝材料、碱激活剂、聚乙烯醇纤维、钢纤维，其中：
以质量百分比计，细骨料20～30％，胶凝材料70～80％，细骨料和胶凝材料的质量百分比和为百分百。
以质量百分比计，所述胶凝材料包括矿渣50～70％、偏高岭土20～30％、硅灰10～20％；
细骨料、胶凝材料总质量与碱激活剂的比例为1kg：200～350ml。
聚乙烯醇纤维为总质量的0～1％；钢纤维为总质量的3.3～16.5％。
本申请还提供了功能梯度超高延性地聚合物复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1、按质量百分比称取细骨料、胶凝材料、碱激活剂、聚乙烯醇纤维、钢纤维；
步骤S2、将矿渣、偏高岭土、硅灰干拌混匀后再加入细骨料，进行干拌得到固体混合物；
步骤S3、向步骤S2中得到的固体混合物中加入碱激活剂搅拌；
步骤S4、再加入聚乙烯醇纤维、钢纤维，搅拌均匀得到超高延性地聚合物浆体，将超高延性地聚合物浆体倒入模具，对超高延性地聚合物浆体进行振动，振动后得到纤维均质分散的超高延性地聚合物浆体；
步骤S5、养护后脱模得到所述功能梯度超高延性地聚合物复合材料。
本发明以下实施例中，所用原料：
细骨料：河沙，市场购买；
矿渣：来源炼铁厂，含水率为0.45％，比表面积429m2/kg,密度为3100kg/m3，粒径小于45μm；
偏高岭土：颗粒尺寸为2μm，比表面积为25000m2/kg；
硅灰：来源工业硅渣，密度625kg/m3,粒径0.1～0.3μm；
碱激活剂：配置10mol/L的NaOH水溶液与Na2O·2SiO2溶液按照3:7质量比混合所得；
聚乙烯醇纤维：市场购买，纤维长度为12mm，抗拉强度为1600MPa，密度为1300kg/m3，粘度温度系数为0.6；
钢纤维：市场购买，纤维长度为12～14mm，直径为0.18～0.23mm，密度为7800kg/m3。
实施例1
按照以下质量百分比称取原料：
细骨料20％，胶凝材料80％(其中矿渣50％，偏高岭土30％，硅灰20％)，碱激活剂(胶凝材料和细骨料总质量和碱激活剂的比例为1kg:300ml)，聚乙烯醇纤维(胶凝材料和细骨料总质量的0％)，钢纤维(胶凝材料和细骨料总质量的3.3％)。
制备方法如下：
(1)将矿渣、偏高岭土、硅灰和细骨料放入搅拌机300r/min搅拌2分钟得到固体混合物；再缓慢加入碱激活剂，搅拌机400r/min搅拌3分钟，再加入聚乙烯醇纤维和钢纤维，搅拌均匀超高延性地聚合物浆体，倒入模具，将钛合金超声波振动棒置于超高延性地聚合物浆体中，超声波的频率采用20kHz的固定值，超声波发生器的功率为2000W，振动4min，得到纤维均质分散的超高延性地聚合物浆体；
(2)在模具表面覆盖塑料膜，常温常湿下养护28天，即可得到功能梯度超高延性地聚合复合材料。
实施例2
同实施例1，区别在于，按照以下百分比称取原料：
细骨料20％份，胶凝材料80％(其中矿渣50％，偏高岭土30％，硅灰20％)，碱激活剂(胶凝材料和细骨料总质量和碱激活剂的比例为1kg:300ml)，聚乙烯醇纤维(胶凝材料和细骨料总质量的0.5％)，钢纤维(胶凝材料和细骨料总质量的9.9％)。
实施例3
同实施例1，区别在于，按照以下百分比称取原料：
细骨料20％份，胶凝材料80％(其中矿渣50％，偏高岭土30％，硅灰20％)，碱激活剂(胶凝材料和细骨料总质量和碱激活剂的比例为1kg:300ml)，聚乙烯醇纤维(胶凝材料和细骨料总质量的0.1％)，钢纤维(胶凝材料和细骨料总质量的16.5％)。
实施例4
同实施例1，区别在于，按照以下百分比称取原料：
细骨料20％，胶凝材料80％(其中矿渣50％，偏高岭土30％，硅灰20％)，碱激活剂(胶凝材料和细骨料总质量和碱激活剂的比例为1kg:300ml)，聚乙烯醇纤维(胶凝材料和细骨料总质量的0.5％)，钢纤维(胶凝材料和细骨料总质量的9.9％)。
实施例5
同实施例1，区别在于，按照以下百分比称取原料：
细骨料20％，胶凝材料80％(其中矿渣50％，偏高岭土30％，硅灰20％)，碱激活剂(胶凝材料和细骨料总质量和碱激活剂的比例为1kg:300ml)，聚乙烯醇纤维(胶凝材料和细骨料总质量的1％)，钢纤维(胶凝材料和细骨料总质量的16.5％)。
实施例6
同实施例1，区别在于，按照以下百分比称取原料：
细骨料20％，胶凝材料80％(其中矿渣50％，偏高岭土30％，硅灰20％)，碱激活剂(胶凝材料和细骨料总质量和碱激活剂的比例为1kg:300ml)，聚乙烯醇纤维(胶凝材料和细骨料总质量的0％)，钢纤维(胶凝材料和细骨料总质量的3.3％)。
实施例7
同实施例1，区别在于，按照以下百分比称取原料：
细骨料20％，胶凝材料80％(其中矿渣50％，偏高岭土30％，硅灰20％)，碱激活剂(胶凝材料和细骨料总质量和碱激活剂的比例为1kg:300ml)，聚乙烯醇纤维(胶凝材料和细骨料总质量的0.1％)，钢纤维(胶凝材料和细骨料总质量的16.5％)。
实施例8
同实施例1，区别在于，按照以下百分比称取原料：
细骨料20％，胶凝材料80％(其中矿渣50％，偏高岭土30％，硅灰20％)80份，碱激活剂(胶凝材料和细骨料总质量和碱激活剂的比例为1kg:300ml)，聚乙烯醇纤维(胶凝材料和细骨料总质量的0％)，钢纤维(胶凝材料和细骨料总质量的3.3％)。
实施例9
同实施例1，区别在于，按照以下百分比称取原料：
细骨料20％，胶凝材料80％(其中矿渣50％，偏高岭土30％，硅灰20％)，碱激活剂(胶凝材料和细骨料总质量和碱激活剂的比例为1kg:300ml)，聚乙烯醇纤维(胶凝材料和细骨料总质量的0.5％)，钢纤维(胶凝材料和细骨料总质量的9.9％)。
实施例10
同实施例1，区别在于，按照以下百分比称取原料：
细骨料20％，胶凝材料80％(其中矿渣50％，偏高岭土30％，硅灰20％)，碱激活剂(胶凝材料和细骨料总质量和碱激活剂的比例为1kg:300ml)，聚乙烯醇纤维(胶凝材料和细骨料总质量的0％)，钢纤维(胶凝材料和细骨料总质量的3.3％)。
实施例11
同实施例1，区别在于，按照以下百分比称取原料：
细骨料20％，胶凝材料80％(矿渣60％，偏高岭土20％，硅灰20％)，碱激活剂(胶凝材料和细骨料总质量和碱激活剂的比例为1kg:300ml)，聚乙烯醇纤维(胶凝材料和细骨料总质量的0.5％)，钢纤维(胶凝材料和细骨料总质量的9.9％)。
实施例12
同实施例1，区别在于，按照以下百分比称取原料：
细骨料20％，胶凝材料(其中矿渣60％，偏高岭土20％，硅灰20％)80％，碱激活剂(胶凝材料和细骨料总质量和碱激活剂的比例为1kg:300ml)，聚乙烯醇纤维(胶凝材料和细骨料总质量的1％)，钢纤维(胶凝材料和细骨料总质量的16.5％)。
实施例13
同实施例1，区别在于，按照以下百分比称取原料：
细骨料20％，胶凝材料80％(其中矿渣60％，偏高岭土20％，硅灰20％)，碱激活剂(胶凝材料和细骨料总质量和碱激活剂的比例为1kg:300ml)，聚乙烯醇纤维(胶凝材料和细骨料总质量的0.5％)，钢纤维(胶凝材料和细骨料总质量的9.9％)。
实施例14
同实施例1，区别在于，按照以下百分比称取原料：
细骨料20％，胶凝材料80％(其中矿渣60％，偏高岭土20％，硅灰20％)，碱激活剂(胶凝材料和细骨料总质量和碱激活剂的比例为1kg:300ml)，聚乙烯醇纤维(胶凝材料和细骨料总质量的1％)，钢纤维(胶凝材料和细骨料总质量的16.5％)。
实施例15
同实施例1，区别在于，按照以下百分比称取原料：
细骨料20％，胶凝材料80％(其中矿渣60％，偏高岭土20％，硅灰20％)，碱激活剂(胶凝材料和细骨料总质量和碱激活剂的比例为1kg:300ml)，聚乙烯醇纤维(胶凝材料和细骨料总质量的0％)，钢纤维(胶凝材料和细骨料总质量的3.3％)。
实施例16
同实施例1，区别在于，按照以下百分比称取原料：
细骨料20％，胶凝材料80％(其中矿渣60％，偏高岭土20％，硅灰20％)，碱激活剂(胶凝材料和细骨料总质量和碱激活剂的比例为1kg:300ml)，聚乙烯醇纤维(胶凝材料和细骨料总质量的1％)，钢纤维(胶凝材料和细骨料总质量的16.5％)。
实施例17
同实施例1，区别在于，按照以下百分比称取原料：
细骨料20％，胶凝材料80％(其中矿渣60％，偏高岭土20％，硅灰20％)，碱激活剂(胶凝材料和细骨料总质量和碱激活剂的比例为1kg:300ml)，聚乙烯醇纤维(胶凝材料和细骨料总质量的0％)，钢纤维(胶凝材料和细骨料总质量的3.3％)。
实施例18
同实施例1，区别在于，按照以下百分比称取原料：
细骨料20％，胶凝材料80％(其中矿渣60％，偏高岭土20％，硅灰20％)，碱激活剂(胶凝材料和细骨料总质量和碱激活剂的比例为1kg:300ml)，聚乙烯醇纤维(胶凝材料和细骨料总质量的0.5％)，钢纤维(胶凝材料和细骨料总质量的9.9％)。
实施例19
同实施例1，区别在于，按照以下百分比称取原料：
细骨料30％，胶凝材料70％(其中矿渣70％，偏高岭土20％，硅灰10％)，碱激活剂(胶凝材料和细骨料总质量和碱激活剂的比例为1kg:300ml)，聚乙烯醇纤维(胶凝材料和细骨料总质量的0％)，钢纤维(胶凝材料和细骨料总质量的303％)。
实施例20
同实施例1，区别在于，按照以下百分比称取原料：
细骨料30％，胶凝材料70％(其中矿渣70％，偏高岭土20％，硅灰10％)，碱激活剂(胶凝材料和细骨料总质量和碱激活剂的比例为1kg:300ml)，聚乙烯醇纤维(胶凝材料和细骨料总质量的0.5％)，钢纤维(胶凝材料和细骨料总质量的9.9％)。
实施例21
同实施例1，区别在于，按照以下百分比称取原料：
细骨料30％，胶凝材料70％(其中矿渣70％，偏高岭土20％，硅灰10％)，碱激活剂(胶凝材料和细骨料总质量和碱激活剂的比例为1kg:300ml)，聚乙烯醇纤维(胶凝材料和细骨料总质量的1％)，钢纤维(胶凝材料和细骨料总质量的16.5％)。
实施例22
同实施例1，区别在于，按照以下百分比称取原料：
细骨料30％，胶凝材料70％(其中矿渣70％，偏高岭土20％，硅灰10％)，碱激活剂(胶凝材料和细骨料总质量和碱激活剂的比例为1kg:300ml)，聚乙烯醇纤维(胶凝材料和细骨料总质量的0.5％)，钢纤维(胶凝材料和细骨料总质量的9.9％)。
实施例23
同实施例1，区别在于，按照以下百分比称取原料：
细骨料30％，胶凝材料70％(其中矿渣70％，偏高岭土20％，硅灰10％)，碱激活剂(胶凝材料和细骨料总质量和碱激活剂的比例为1kg:300ml)，聚乙烯醇纤维(胶凝材料和细骨料总质量的1％)，钢纤维(胶凝材料和细骨料总质量的16.5％)。
实施例24
同实施例1，区别在于，按照以下百分比称取原料：
细骨料30％，胶凝材料70％(其中矿渣70％，偏高岭土20％，硅灰10％)，碱激活剂(胶凝材料和细骨料总质量和碱激活剂的比例为1kg:300ml)，聚乙烯醇纤维(胶凝材料和细骨料总质量的0％)，钢纤维(胶凝材料和细骨料总质量的3.3％)。
实施例25
同实施例1，区别在于，按照以下百分比称取原料：
细骨料30％，胶凝材料70％(其中矿渣70％，偏高岭土20％，硅灰10％)，碱激活剂(胶凝材料和细骨料总质量和碱激活剂的比例为1kg:300ml)，聚乙烯醇纤维(胶凝材料和细骨料总质量的1％)，钢纤维(胶凝材料和细骨料总质量的16.5％)。
实施例26
同实施例1，区别在于，按照以下百分比称取原料：
细骨料30％，胶凝材料70％(其中矿渣70％，偏高岭土20％，硅灰10％)，碱激活剂(胶凝材料和细骨料总质量和碱激活剂的比例为1kg:300ml)，聚乙烯醇纤维(胶凝材料和细骨料总质量的0％)，钢纤维(胶凝材料和细骨料总质量的3.3％)。
实施例27
同实施例1，区别在于，按照以下百分比称取原料：
细骨料30％，胶凝材料70％(其中矿渣70％，偏高岭土20％，硅灰10％)，碱激活剂(胶凝材料和细骨料总质量和碱激活剂的比例为1kg:300ml)，聚乙烯醇纤维(胶凝材料和细骨料总质量的0.5％)，钢纤维(胶凝材料和细骨料总质量的9.9％)。
表1实施例1～20及对比例1～5的振动条件
对实施例1～27制备的功能梯度超高延性地聚合物复合材料的性能进行测试，结果如表2所示。
表2各实施例及测试结果汇总
由表2的实验结果对比可知，随着超声波功率、振动时间、钢纤维、聚乙烯醇纤维和矿渣的增加，功能梯度超高延性地聚合物复合材料的抗压强度和极限应变也增加。对比实例1、4和5，实例2、6和7，实例3、8和9，实例10、13和14，实例11、15和16，实例12、17和18，实例19、22和23，实例20、24和25，实例21、26和27发现，在超声波功率相同的情况下，抗压强度随着钢纤维、聚乙烯醇纤维含量的增加可以提升21.8～37.4％，极限应变提升14.9～43.9。通过实施例1～18对比可知，在矿渣、偏高岭土和硅灰含量相同，超声波功率越大，振动时间越长，功能梯度超高延性地聚合物复合材料的抗压强度和极限应变也相应降低，钢纤维的离散指数和截面平均纤维面积越低，这说明超声波功率越大振动时间越长，功能梯度超高延性地聚合物复合材料内部的钢纤维和聚乙烯醇纤维分层越明显，说明本发明的制备方法效果明显。
本申请基体中的钢纤维可以发挥桥接作用，提高能量吸收能力和韧性，克服脆性问题。用矿渣、偏高岭土等胶凝材料取代传统硅酸盐水泥，可以降低水泥的需求进而实现绿色可持续发展。通过组分和纤维的梯度分布，可以减小了钢纤维用量，提升了力学性能和经济效益。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。
本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (8)
1.一种功能梯度超高延性地聚合物复合材料，其特征在于：包括细骨料、胶凝材料、碱激活剂、聚乙烯醇纤维、钢纤维，其中：
以质量百分比计，细骨料20～30%，胶凝材料70～80%，细骨料和胶凝材料的质量百分比和为百分百；
以质量百分比计，所述胶凝材料包括矿渣50～70%、偏高岭土20～30%、硅灰10～20%；
细骨料、胶凝材料总质量与碱激活剂的比例为1kg：200～350ml；
聚乙烯醇纤维为胶凝材料和细骨料总质量的0～1%；
钢纤维为胶凝材料和细骨料总质量的3.3～16.5%。
2.根据权利要求1所述的功能梯度超高延性地聚合物复合材料，其特征在于：所述细骨料采用河沙。
3.根据权利要求1所述的一种功能梯度超高延性地聚合物复合材料，其特征在于：所述碱激活剂通过10mol/L的氢氧化钠水溶液与水玻璃溶液按照3:7质量比混合所得，并冷却了24小时。
4.根据权利要求1所述的一种功能梯度超高延性地聚合物复合材料，其特征在于：所述矿渣含水率为0.45%，比表面积429m2/kg, 密度为 3100kg/m3，粒径小于45μm；所述的偏高岭土颗粒尺寸为2μm，比表面积为25000m2/kg；所述硅灰密度625kg/m3,粒径0.1～0.3μm。
5.一种根据权利要求1-4任一所述的功能梯度超高延性地聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、按质量百分比称取细骨料、胶凝材料、碱激活剂、聚乙烯醇纤维、钢纤维；
步骤S2、将矿渣、偏高岭土、硅灰干拌混匀后再加入细骨料，进行干拌得到固体混合物；
步骤S3、向步骤S2中得到的固体混合物中加入碱激活剂搅拌；
步骤S4、再加入聚乙烯醇纤维、钢纤维，搅拌均匀得到超高延性地聚合物浆体，将超高延性地聚合物浆体倒入模具，对超高延性地聚合物浆体进行振动，振动后得到纤维均质分散的超高延性地聚合物浆体；
步骤S5、养护后脱模得到所述功能梯度超高延性地聚合物复合材料。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中搅拌速度为200～300r/min，搅拌时间为2～3分钟；所述步骤S3中搅拌速度为400～500r/min，搅拌时间为3～4分钟。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中采用钛合金超声波振动棒对超高延性地聚合物浆体进行振动；超声波的频率采用20kHz的固定值，超声波发生器的功率依次从2000～3000W。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤S5中为密封养护28天。
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