[发明专利]一种抗冲磨性的自修复高耐混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗冲磨性的自修复高耐混凝土及其制备方法，混凝土组分按重量份数包括：25‑30份高铁硫铝酸盐水泥、13‑17份硅灰、4‑5份偏高岭土、2‑3份钢纤维、16‑20份铁质渣球、16‑22份石英砂、0.3‑0.4份减水剂、5‑10份自修复材料、余量为水；所述自修复材料包括6‑8份高铁硫铝酸盐水泥、2‑4份稀释的环氧树脂；所述的自修复材料进一步地包括0.5‑1份煅烧凝灰岩、0.5‑1份偏高岭土、0.5‑1份碳纳米管。本发明的混凝土不仅强度高、抗冲磨性好，还能够在墙体出现破损裂缝时实现自我修复。

技术领域

本发明涉及混凝土技术领域，具体为一种强度高、抗冲磨性好，能够在墙体出现破损裂缝时实现自我修复的混凝土及其制备方法。

背景技术

混凝土作为主要建筑材料，在世界范围内的土木工程中应用广泛，需求量大，而混凝土使用性能的劣化现象在近几十年较为严重。混凝土建筑按照不同实际情况的要求，应满足几十年甚至上百年的使用年限，但是在我国，由于混凝土耐久性不足，相当一部分工程结构过早遭到破坏，在10年～20年甚至更短时间就需要进行维护和改造，这将会带来巨大的经济损失。

然而，在常见应用实例中很多方面同时也对混凝土材料提出高耐磨的要求，比如公路、工业厂房、机场跑道、管道内衬等，长期承受冲击与磨损，为了尽可能降低损失，提升混凝土材料的耐磨性是主要措施之一。

随着科技的发展和进步，国内外对混凝土的强度、抗冲磨性和耐久性提出了更高的要求。因此，高强度、高抗冲磨性、高耐久性成为混凝土发展的必然趋势。从可持续发展战略来看，以工业灰渣为再生资源发展高技术含量的建筑材料是符合建筑业发展的产业政策，也是我国国民经济和社会发展的重要方向。

另一方面，混凝土是一种多孔性的脆性材料，但在使用过程中由于疲劳效应、腐蚀效应和老化等不利因素的影响，混凝土结构将产生损伤积累和抗力衰减，从而不可避免地会产生微裂缝和局部损伤，且结构在振动荷载、失水干缩、沉降和腐蚀介质的作用下产生的开裂渗漏是不能预期的，严重影响混凝土的抗渗性能以及使用寿命。当混凝土产生微裂缝或局部损伤后，则失去原有的防水抗渗能力。

我国有丰富的凝灰岩资源，凝灰岩具有一定的火山灰活性，其中活性氧化硅、活性氧化铝与氢氧化钙发生反应，生成具有凝胶性质的水化铝硅酸钙。矿山开采破碎所得的凝灰岩原矿含水量过高，工业应用时无法达到最佳使用状态此外，在凝灰岩生产过程中会产生大量的石粉也未得到有效利用，不仅造成资源浪费。为提升建筑行业能源资源利用效率、污染防治能力和生态环境质量，进一步探索凝灰岩的综合利用技术，可达到节约资源、节能减排的作用，具有显著的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明旨在提供一种强度高、抗冲磨性好，能够在墙体出现破损裂缝时实现自我修复的混凝土及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的技术方案如下：

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：混凝土组分按重量份数包括：25-30份高铁硫铝酸盐水泥、13-17份硅灰、4-5份偏高岭土、2-3份钢纤维、16-20份铁质渣球、16-22份石英砂、0.3-0.4份减水剂、5-10份自修复材料、余量为水；所述自修复材料包括6-8份高铁硫铝酸盐水泥、2-4份稀释的环氧树脂。

进一步地，所述的自修复材料包括0.5-1份煅烧凝灰岩、0.5-1份偏高岭土、0.5-1份碳纳米管，其中煅烧凝灰岩为酸性凝灰岩，由凝灰岩粉磨过200目筛网后，经300-600℃微波预热10-30min，再经900-1100℃煅烧0.5-1小时后冷却制得。

所述自修复材料的制备方法是将照配方量称取的高铁硫铝酸盐水泥、稀释的环氧树脂、煅烧凝灰岩、偏高岭土和碳纳米管混合搅拌5-10min，呈粘稠液态，通过挤塑机挤成或压块机压成块状，通过破碎机粉碎成直径30mm-50mm的颗粒。