[发明专利]一种碳纳米管/环氧树脂复合增强灌浆料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种碳纳米管/环氧树脂复合增强灌浆料及其制备方法，包括以下原料：基料、增强料和外加料；其中，基料包含硫铝酸盐水泥、粉煤灰、石英砂和聚丙烯纤维；增强料包含碳纳米管、环氧树脂、分散剂、稀释剂和水；外加料包含高效减水剂、膨胀剂、消泡剂、固化剂和水。其制备方法为：将分散剂和水混合，搅拌后，加入碳纳米管，搅拌，分散后，加入环氧树脂和稀释剂，搅拌，分散，得增强料；将硫铝酸盐水泥、粉煤灰、石英砂和聚丙烯纤维混合，得基料；将高效减水剂、膨胀剂、消泡剂和水混合，得外加料；将基料和外加料混合后，加入增强料，搅拌，即得。所得灌浆料抗压强度、抗折强度和断裂韧性较高，抗渗性能优异。

技术领域

本发明涉及工程材料技术领域，尤其涉及一种碳纳米管/环氧树脂复合增强灌浆料及其制备方法。

背景技术

水泥基灌浆材料是一种由水泥、级配集料、外加剂和矿物掺合料等原材料，以适当比例用水搅拌成的均匀、稠度适宜、能满足施工要求的具有自流平性的高强无收缩灌浆料。目前广泛用于钢筋连接用套筒内灌注、大型设备和精密设备地脚螺栓与机座的锚固、钢结构与基础固接的灌注、设备基础的二次灌浆、栽埋钢筋混凝土结构加固与改造、混凝土结构的加固及漏渗水的修复、各种基础工程的塌陷灌浆以及各种抢修工程等领域。

而高性能的超细水泥灌浆料，虽然可以满足对灌浆料高强度的要求，但由于其对原料要求较高，因此生产成本也相对较高。在钢结构与基础固接的灌注、栽埋钢筋混凝土结构加固与改造和混凝土结构的加固及漏渗水的修复等领域，对灌浆料的强度和抗渗性的要求越来越高。因此，开发一种高强度、高抗渗性和成本低廉的灌浆料显得尤为重要。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种碳纳米管/环氧树脂复合增强灌浆料，在显著提高灌浆料的抗压强度、抗折强度和断裂韧性的同时，可大大提高灌浆料的抗渗性能，进而显著改善了灌浆料的耐久性，且原料利用了废料粉煤灰，成本低廉、环保，其制备方法采用分批混合，使各功能的材料混合更均匀，有利于灌浆料的最终均匀化，且制备方法简单，易于工业化生产。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以解决。

本发明提供的一种碳纳米管/环氧树脂复合增强灌浆料，包括以下原料：基料、增强料和外加料；其中，所述基料包含硫铝酸盐水泥、粉煤灰、石英砂和聚丙烯纤维；所述增强料包含碳纳米管、环氧树脂、分散剂、稀释剂和水；所述外加料包含高效减水剂、膨胀剂、消泡剂、固化剂和水。

优选的，所述原料质量百分比为：硫铝酸盐水泥28％-32％、粉煤灰10％-15％、石英砂36％-44％、水12％-18％、碳纳米管0.032％-0.04％、环氧树脂0.032％-0.04％、聚丙烯纤维0.04％-0.06％、分散剂0.06％-0.08％、稀释剂0.07％-0.09％、高效减水剂0.2％-0.3％、膨胀剂0.15％-0.25％、消泡剂0.15％-0.25％、固化剂0.016％-0.02％。

优选的，所述碳纳米管与所述环氧树脂的质量比为1:1。

优选的，所述环氧树脂与所述固化剂的质量比为2:1。

优选的，所述增强料中的水与所述外加料中的水的质量比为3:2。

优选的，所述碳纳米管为直径10-20nm，长度5-15μm的多壁碳纳米管。

优选的，所述高效减水剂为聚羧酸高效减水剂或蒽系高效减水剂。

进一步优选的，所述聚羧酸高效减水剂为磷酸酯型聚羧酸减水剂或两性型聚羧酸减水剂。

优选的，所述聚丙烯纤维长度为3-5mm。

优选的，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、丙酮或DMF。

进一步优选的，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮。

优选的，所述膨胀剂为ZY膨胀剂。