[发明专利]一种超高弹模超高延性水泥基材料

说明书

本发明涉及一种超高弹模超高延性水泥基材料，按质量百分比包括以下原料：电熔陶粒砂40‑50％，憎水滚珠材料5‑10％，惰性超薄微细鳞片5‑10％，水泥30.5‑37％，有机盐催化剂1‑2％，有机纤维1‑2％，减水剂0.2‑0.5％，消泡剂0.2‑0.7％。本发明解决了目前普通高延性水泥基材料在加固工程应用中与普通混凝土弹性模量相差大的问题，本发明超高弹模超高延性水泥基材料具有弹性模量超高、延性超高、无收缩、抗拉超高、耐高温性好、耐久性好、施工方便的特性。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其是一种超高弹模超高延性水泥基材料。

背景技术

随着建筑使用年限的增长，混凝土结构由于碳化、内部钢筋锈蚀、表面腐蚀等原因，力学性能会严重下降，从而影响建筑结构使用安全，进而建筑需要进行加固。加固材料的选用原则是该材料的弹性模量和被加固的混凝土弹性模量不能相差太大，当两者材料的弹性模量差超过15％时，存在一定的安全隐患。

普通高延性水泥基材料延伸率一般为1-8.4％、弹性模量小于20Gpa、收缩值为0.043％-0.39％、抗拉强度4.2-9.2MPa；普通混凝土，比如C30-C35的延伸率一般为0.02％、弹性模量为28-35GPa。普通高延性水泥基材料延伸率不高、弹性模量低，与被加固建筑混凝土的弹性模量相差大，且收缩大、抗拉强度低，在受到强烈外力作用下，低弹性模量高延性混凝土和普通混凝土变形不一致，不能一起受力，失去协同作用，加固效果大打折扣。

另外，普通高延性水泥基材料所用纤维一般为纤维素纤维、PVA纤维、聚乙烯纤维或超高分子量聚乙烯纤维，仅能耐150℃以下的高温。在发生火灾时，若加固材料不耐高温，很有可能存在安全隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种超高弹模超高延性水泥基材料。

本发明采用的技术方案是：一种超高弹模超高延性水泥基材料，按质量百分比包括以下原料：

电熔陶粒砂40-50％，

憎水滚珠材料5-10％，

惰性超薄微细鳞片5-10％，

水泥30.5-37％，

有机盐催化剂1-2％，

有机纤维1-2％，

减水剂0.2-0.5％，

消泡剂0.2-0.7％。

所述的电熔陶粒砂的莫氏硬度为9，粒径范围为60-120目。60-120目的电熔陶粒砂内部无高温气孔，结构最致密，莫氏硬度为9，弹性模量达到192GPa，作为水泥基材料的骨料，硬度和自身弹性模量极高，远远大于普通水泥基材料所用的河砂、石英砂、机制砂，能极大增加水泥基材料的弹性模量，从而解决目前普通高延性混凝土因使用河砂、石英砂、机制砂导致弹性模量不高的缺陷。而且由于其弹性模量极高，使有具备极大的抑制收缩作用，大大降低水泥基材料收缩值。用常规河砂、石英砂、机制砂做骨料无法达到上述效果。

所述的憎水滚珠材料为铸模用砂，粒径小于6微米。铸模用砂的莫氏硬度为8，抗压强度155MPa，强度及硬度较高，表面覆有有机膜，因此其吸水率低，憎水效果好，和水泥基浆体粘结能力弱，能在硬化水泥基浆体中制造微米级小缺陷，从而使改性木质素纤维和硬化水泥浆体不会粘结非常牢固。而普通高延性混凝土内纤维和硬化水泥基浆体粘结牢固，这样做会使纤维在受拉时出现拉断，而无法实现拔出效果，从而使普通高延性混凝土延伸率不高，且对收缩的作用不大。另外，由于憎水滚珠的滚珠润滑效应，会使改性木质素纤维在水泥基材料中分散更均匀，施工更方便。用常规河砂细粉、石英粉、机制砂石粉做微细骨料无法达到上述效果。