[发明专利]可喷射UHTCC及其制备方法及应用

说明书

本发明提供一种可喷射UHTCC，其特征在于：除高强、高弹模合成纤维（PVA纤维或PE纤维）按体积比1.5~2.5%，其余按质量百分比，它由以下原材料制备而成：水18~21.5%、水泥20~26%、粉煤灰25.5~50%、硅粉1~2%、细砂5~20%、膨胀珍珠岩粉0.1~0.3%、可再分散乳胶粉0.4~0.55%、外加剂0.5%~0.9%（其中：减水剂0.05~0.15%、缓凝剂0.15~0.2%、触变剂0.1~0.3%、引气剂0.05~0.15%、防水剂0.07~0.15%、憎水剂0.08~0.15%）。本发明制备方法及工艺简单易行，采用搅拌机搅拌5~10min即可制备出收缩性能、拉伸性能、抗裂性能优异等优点的可喷射UHTCC材料。

技术领域

本发明涉及可喷射超高韧性水泥基复合材料(Ultra High PerformanceCementitious Composite，简称UHTCC)技术，具体涉及一种可喷射UHTCC及其制备方法及应用。

背景技术

近年来，喷射UHTCC由于具有施工高效和超高韧性的特点在我国发展迅速，已大量应用于桥梁、隧道和水利等工程领域，但大部分仍然使用的是以传统硅酸盐水泥为基础的可喷射UHTCC复合材料，存在着早期强度低、收缩大等缺点，为此需要研制一种能耗低、耐久性好的可喷射UHTCC复合材料。

传统硅酸盐水泥生产过程中能耗高、CO₂排放量大、对资源和环境造成了巨大的浪费和污染，阻碍了社会和经济的可持续发展传统等缺点，为此水泥行业从业人员研制出了低排放、耐久性好的高贝利特水泥。然而由于高贝利特水泥水化速率很慢导致高贝利特水泥早期强度较低，限制了该水泥在实际中的应用。快硬高贝利特硫铝酸盐水泥具有快凝快硬、早强、后期强度高、微膨胀、低干缩、抗腐蚀等诸多优点，因此可以选用快硬高贝利特硫铝酸盐水泥作为喷射UHTCC的水泥材料。

喷射UHTCC由于：1)在较高的喷射压力作用下密实度明显高于浇筑型UHTCC，由此造成其初始缺陷数量远少于浇筑UHTCC，进而导致其应变硬化性能低于后者；2)其使用环境通常很难保证良好的养护条件，过早和过快失水很容易造成UHTCC发生收缩开裂及空鼓现象。为保证UHTCC拥有良好的应变硬化性能、与既有结构粘结牢固并降低其现场养护要求，引入一种既能为UHTCC补充初始缺陷，又能为材料提供内养护机制的填料是十分必要的。膨胀珍珠岩粉具有良好的稳定性和多孔结构，可作为内养护剂兼初始缺陷，其引入有助于改善喷射UHTCC的应变硬化性能特性并降低现场养护要求。

专利公布号CN106380147B公开了一种耐高温高延性纤维增强水泥基复合材料，按重量百分比计，它由以下原料制备而成：0.6～6％的增强纤维、7.5～72％的水泥、0～79％的矿物掺合料、0～40％的细骨料、8～24％的水和0.3～1.5％的外加剂；所述的增强纤维至少包含玄武岩纤维。其在高温下仍具有良好的力学性能，但由于未额外引入初始缺陷，其应变硬化性能受到了一定程度的限制，而未采用任何内养护技术也对其现场养护提出了更高的要求，与既有结构容易出现空鼓现象，材料自身也容易出现收缩开裂，进而降低实际使用效果。

因此，选择掺入膨胀珍珠岩粉制备一种综合性能良好的可喷射快硬UHTCC势在必行。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种可喷射UHTCC及其制备方法。

本发明提供了如下的技术方案：

可喷射UHTCC，其特征在于：包括材料A和材料B混合而成，其中：

材料A按质量百分比，它由以下原材料制备而成：水18～21.5％、水泥20～26％、粉煤灰25～50％、硅粉1～2％、细砂5～20％、膨胀珍珠岩粉

0.1～0.3％、可再分散乳胶粉0.4～0.55％、外加剂0.5％～0.9％(其中：减水剂0.05～0.15％、缓凝剂0.15～0.2％、触变剂0.1～0.3％、引气剂