[发明专利]一种玄武岩纤维增强地聚合物复合灌浆料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种玄武岩纤维增强地聚合物复合灌浆料及其制备方法，该灌浆料，以粉煤灰、矿渣、陶土为胶结料，玄武岩纤维作为增强材料，在碱激发剂的作用下充分激发活性，再配合使用少量膨胀剂、减水剂和消泡剂等制备出早强快硬、高流动度、微膨胀、抗裂性能好的复合灌浆料。本发明制得的纤维增强复合灌浆料可适用于道路快速修补、水泥混凝土路面底板灌浆、软基处理、桥梁加固裂缝修补、深层帷幕灌浆等，是一种强度高，抗裂性能好，耐久性能优异的复合材料。

技术领域

本发明属于无机复合材料领域，特别涉及一种玄武岩纤维增强地聚合物复合灌浆料及其制备方法。

背景技术

随着人们对建筑材料性能的要求越来越高，对灌浆材料的要求也更高。近年来，由于水泥基灌浆料体积收缩较大易产生微裂纹，且水泥灌浆料强度发展较慢，耐腐蚀和耐冲刷性能不理想，直接影响建筑工程的结构稳定性和使用寿命。地聚合物是一种新型绿色无机胶凝材料，具有良好的力学性能和界面结合力，抗化学腐蚀性、抗渗性和耐久性好，同时具有来源广泛、价格低廉、制作工艺简单、节约资源等优点，这些优异的性能使其在建筑材料、高强度材料、密封材料和耐高温材料等方面显示出广阔的应用前景。其中，一部分研究者提出将其作为水泥灌浆料的替代产品并做了相关的研究工作。

目前可查资料中的地聚合物灌浆料仍存在一定的问题：

(1)中国发明专利公告号：CN106699037A，公开了一种地聚合物灌浆料，以石粉、粉煤灰、矿渣、微硅粉等作为原料，利用碱激发剂激发其活性制备地聚合物灌浆料。首先，该种材料所使用的原料种类较多，易造成活性的不稳定；其次，该材料的强度并不高且初终凝时间过短，不利于实际施工。

(2)中国发明专利公告号：CN105272901A，公开了一种地聚合物复合注浆材料及其制备方法，以矿渣、硅灰、粉煤灰、偏高岭土等活性材料为主材，通过碱激发制备地聚合物复合注浆材料。但是，该种材料的缺点十分明显，过量使用混杂的粉体材料必将导致成品体积稳定性降低，其次，其28天强度仅为21.16MPa，这无法满足灌浆料的强度标准。

发明内容

本发明的目的在于提供一种玄武岩纤维增强地聚合物复合灌浆料，该灌浆料具有早强快硬、流动度高、微膨胀、抗裂性能好的优点。

本发明的另一目的在于提供一种玄武岩纤维增强地聚合物复合灌浆料的制备方法，该方法工艺简单，操作方便，绿色无污染。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种玄武岩纤维增强地聚合物复合灌浆料，其由以下材料制备而成，按重量份数计，原料包括：30～50份粉煤灰、40～60份矿渣、5～15份陶土、5～10份玄武岩纤维、1～5份纤维分散剂、40～80份碱激发剂、5～10份氢氧化钠、1～5份膨胀剂、1～3份减水剂、0.5～1份消泡剂、30～80份去离子水。

进一步地，在本发明较佳实施例中，粉煤灰为F类I级灰，平均粒径为25μm，比表面积500～700m²/kg。

进一步地，在本发明较佳实施例中，矿渣的平均粒径为20μm，比表面积为300～600m²/kg。

进一步地，在本发明较佳实施例中，陶土的平均粒径为30μm，比表面积为500～700m²/kg。

进一步地，在本发明较佳实施例中，玄武岩纤维长度为3mm～9mm，直径为7～25μm，抗拉强度为1500～2300MPa，断裂伸长率为1.8％～2.5％。

进一步地，在本发明较佳实施例中，纤维分散剂为偏硅酸钠、三聚磷酸钠、羧甲基纤维素盐的至少一种。

进一步地，在本发明较佳实施例中，碱激发剂采用模数为3.1～3.3的水玻璃与氢氧化钠、去离子水按质量比(5～7):1:(2～4)配置。