[发明专利]一种碳纤维增强高强砂浆、制备方法及施工方法

说明书

本发明公开了一种碳纤维增强高强砂浆、制备方法及施工方法，组分包括通用硅酸盐水泥、硅灰、硅砂、石英砂、纳米碳纤维、减水剂、消泡剂和水；制备方法为将水、减水剂、消泡剂与纳米碳纤维置于砂浆搅拌机中搅拌5min得到水、纳米碳纤维、高效减水剂悬浊液；把硅灰、硅砂、石英砂和通用硅酸盐水泥混入砂浆搅拌机中搅拌3min拌和均匀后，缓缓倒入之前做好的水、纳米碳纤维、减水剂悬浊液，再搅拌3min得到砂浆。本发明的有益效果是砂浆便于施工现场制备，其28d强度可达到180MPa，抗折强度可达25MPa，能满足各种需要超高强高密实材料的工程建筑加固或修补。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，尤其涉及一种碳纤维增强高强砂浆、制备方法及施工方法。

背景技术

建筑结构如桥梁、公路路面等结构易弯曲、易破坏、易受腐蚀，需要使用能快速凝固形成强度的高强砂浆进行加固修补。目前常用的混凝土结构加固方法有：在混凝土柱外外包混凝土，增加结构截面面积与配筋；无间隔的环向连续粘贴碳纤维布；以型钢外包于混凝土柱两角或四角，角钢焊在扁钢箍上，以增强其刚度和受力性能；缠绕退火钢丝使被加固受压构件混凝土受到约束作用；外包粘角钢和包粘钢板，提高柱子承载力的同时，还有横向约束作用。缺点是这些方法或者占用大量建筑面积；或者施工过程复杂，对于环境条件要求高；或者耐久性较差。碳纤维增强混凝土是近年来研究出的新型混凝土，相比普通混凝土有更高的强度，更好的韧性，更小的体积收缩，显示出良好的抗裂能力。将其用于混凝土结构修补，由于其优异的力学性能和工作性能，可以薄层大面积免振捣浇筑，迅速获得所需要的强度，使混凝土结构很快恢复使用功能，是一种大有前途的新型混凝土结构修补材料。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种碳纤维增强高强砂浆、制备方法及施工方法，砂浆便于施工现场制备，其28d强度可达到180MPa，抗折强度可达25MPa，能满足各种需要超高强高密实材料的工程建筑加固或修补。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种碳纤维增强高强砂浆，其特点是以质量份数计其组分包括：通用硅酸盐水泥1份，硅灰0.1～0.3份，硅砂0.5～0.7份，石英砂0.05～0.1份，纳米碳纤维0.002～0.003份，减水剂0.01～0.02份，消泡剂0.001～0.002份和适量的水；所述碳纤维增强高强砂浆的制备方法按照如下步骤进行：将水、减水剂、消泡剂与纳米碳纤维置于砂浆搅拌机中搅拌5min得到水、纳米碳纤维、高效减水剂悬浊液；把硅灰、硅砂、石英砂和通用硅酸盐水泥混入砂浆搅拌机中搅拌3min拌和均匀后，缓缓倒入之前做好的水、纳米碳纤维、减水剂悬浊液，再搅拌3min得到砂浆。

在本发明一个具体的实施例中，所述通用硅酸盐水泥的强度等级不低于42.5；所述硅砂的细度为20～40目；所述石英砂的细度为100～200目；所述消泡剂为磷酸三酊酯或SP-202系列水性用消泡剂；所述减水剂为聚羧酸盐减水剂；所述纳米碳纤维的直径为200～800纳米，长度为5～50微米。

本发明的另一个目的是提供一种碳纤维增强高强砂浆的制备方法，其特点是按照如下步骤进行：将水、减水剂、消泡剂与纳米碳纤维置于砂浆搅拌机中搅拌5min得到水、纳米碳纤维、高效减水剂悬浊液；把硅灰、硅砂、石英砂和通用硅酸盐水泥混入砂浆搅拌机中搅拌3min拌和均匀后，缓缓倒入之前做好的水、纳米碳纤维、减水剂悬浊液，再搅拌3min得到砂浆；以质量份数计其组分包括：通用硅酸盐水泥1份，硅灰0.1～0.3份，硅砂0.5～0.7份，石英砂0.05～0.1份，纳米碳纤维0.002～0.003份，减水剂0.01～0.02份，消泡剂0.001～0.002份和适量的水。

在本发明一个具体的实施例中，所述通用硅酸盐水泥的强度等级不低于42.5；所述硅砂的细度为20～40目；所述石英砂的细度为100～200目；所述消泡剂为磷酸三酊酯或SP-202系列水性用消泡剂；所述减水剂为聚羧酸盐减水剂；所述纳米碳纤维的直径为200～800纳米，长度为5～50微米。