[发明专利]一种喷射用高韧性水泥基复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种喷射用的高韧性水泥基复合材料及其制备方法，包括质量比如下的胶凝材料体系：掺合料体系：特种添加剂体系：精细骨料体系：拌合水＝25％～39％：0～40％：0.007％～7％：15％～20％：12％～18％，纤维体积掺量为复合材料总体积的0.5％～3％，主要技术方案是基于水泥基复合材料的物理、化学性能，控制复合材料的组分、浆体的流变性，通过纤维分段分散技术、浆体多级拌合技术制备可用于喷射的高韧性水泥基复合材料。本发明解决了高韧性行水泥基复合材料存在的纤维分散不均、功能性单一、可喷性较低等问题，技术方案适用性强、连续高效，可广泛用于喷射用高韧性水泥基复合材料的制备。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种喷射用高韧性水泥基复合材料及其制备方法。

背景技术

随着建筑行业的快速发展，对喷射混凝土技术的关注愈来愈多，其具备的高效工作能力、优良的适应性为特定条件下的功能化以及快速作业提供了可能。高韧性水泥基复合材料具备稳态多缝开裂特征，可以实现裂缝无害化处理，解决了普通混凝土材料的脆性问题，实现了混凝土的长足发展，可广泛应用于桥梁工程、地下工程、交通工程，装饰工程等领域。但是，高韧性复合水泥基复合材料组分复杂，且其中掺有各种纤维，使得喷射高韧性水泥基复合材料时存在喷头堵塞、喷射面平整度差、回弹率较高等问题，制约了高韧性水泥基复合材料的喷射应用。本发明在控制复合材料组分、浆体流变性的基础上，通过纤维分段分散技术、浆体多级拌合技术制备了可用于喷射的高韧性水泥基复合材料。解决了高韧性水泥基复合材料存在的纤维分散不均、功能性单一、可喷性较低等问题，技术方案适用性强、连续高效，可广泛用于喷射用高韧性水泥基复合材料的制备。

专利CN 201811119850.8涉及到了一种可喷射超高韧性水泥基复合材料及其制备方法，其组分主要为普通硅酸盐水泥、粉煤灰、石英砂、减水剂、纤维、增稠剂、水，但是本发明与其不一样的是：采用更加精细的配方设计，使得各组分的协同效应更加明显；同时本发明的多级拌合技术，可在物理拌合过程提升浆体性能。

专利CN 201410394916.X中涉及到了能用于喷射的超高韧性水泥基复合材料的制备，但是与其不一样的是：本发明根据使用功能的不同，优选不同类型的纤维以及纤维组合，可以实现纤维的高效利用；同时采用纤维分段分散技术，可以使纤维分散的更加均匀，浆体的均匀性得到提升。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种喷射用高韧性水泥基复合材料及其制备方法，其制备工艺简洁、适用性强，制得的高韧性水泥基复合材料性能优异。

本发明采用的技术方案如下：一种喷射用的高韧性水泥基复合材料，胶凝材料体系：掺合料体系：特种添加剂体系：精细骨料体系：拌合水(质量比)＝25％～39％：0～40％：0.007％～7％：15％～20％：12％～18％，纤维体积掺量为复合材料总体积的0.5％～3％。

进一步的技术方案是，所述的胶凝材料体系包括但不限于以下一种或者几种：普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等。

进一步的技术方案是，所述的掺合料体系包括但不限于以下一种或者几种：Ⅰ级粉煤灰、Ⅱ级粉煤灰、磨细粉煤灰、硅灰、偏高岭土等。

进一步的技术方案是，所述的多组分特种添加剂体系由减水剂与其他外加剂组成，其中减水剂固含量在10～50％之间，外加剂包括但不限于以下的一种或者几种：丁苯乳液、羧甲基纤维、触变剂、消泡剂等。再进一步的，根据高韧性水泥基复合材料的性能需求，调整减水剂的固含量。

进一步的技术方案是，所述的纤维包括但不限于以下一种或者几种：聚乙烯醇纤维、聚丙烯纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、仿纲纤维、聚酯纤维等，再进一步地，根据高韧性水泥基复合材料的功能不同，优选不同的纤维或者纤维组合，实现材料的低成本高效益。

一种喷射用高韧性水泥基复合材料的制备方法，采用以下多级拌合制度制备：