[发明专利]一种抗收缩高性能水泥基复合材料及制备方法

说明书

一种抗收缩高性能水泥基复合材料及制备方法。材料由质量份计的下列组分组成：水泥：750‑850，石英砂：700‑750，粉煤灰：850‑1300，HSCA膨胀剂：1‑350，减水剂：1‑3，水：550‑650，聚乙烯醇纤维(PVA)：90‑93。本发明提供的抗收缩高性能水泥基复合材料具有低收缩、高强度的优点，28d收缩应变小于1300με，小于传统高性能水泥基复合材料，28d抗压强度大于33MPa，抗折强度大于4MPa，都要高于普通混凝土。

技术领域

本发明属于建筑工程材料技术领域，具体涉及一种抗收缩高性能水泥基复合材料及制备方法。

背景技术

混凝土作为常见的工程建筑材料，目前已广泛应用于道路、桥梁、房建等诸多领域。然而，混凝土具有脆性高、易开裂、收缩大等缺点，因此近些年来，在混凝土中添加各种纤维用来改善混凝土性能的纤维增强型混凝土越来越得到人们的广泛关注，其中高延性水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composite，ECC)应用最为广泛。

虽然ECC材料具有较高的韧性，但其水胶比较低，无粗骨料，水泥浆体含量较大，从而导致自收缩较大，因此在硬化期间容易产生收缩裂缝；另外，ECC材料在搅拌过程中纤维的分布不均匀，容易导致纤维结团及混凝土硬化期间内部应力不均，也易产生收缩裂缝。裂缝的产生会影响建筑结构的正常使用，甚至会引发一些不必要事故。当ECC材料作为修补材料，或应用于一些混凝土组合结构中时，ECC材料的收缩量过大或ECC材料与其组合结构的收缩量相差较大时，ECC材料会发生收缩裂缝，结果降低其加固效果。因此，通过研发合适的配合比，使ECC材料的收缩减小而不降低其力学性能，将其应用于建筑、桥梁和机场道面等承重结构，防止裂缝出现并提高其力学性能是摆在本领域技术人员面前的难题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种抗收缩高性能水泥基复合材料及制备方法。

为了达到上述目的，本发明提供的抗收缩高性能水泥基复合材料由质量份计的下列组分组成：水泥：750-850，石英砂：700-750，粉煤灰：850-1300，HSCA膨胀剂：1-350，减水剂：1-3，水：550-650，聚乙烯醇纤维(PVA)：90-93。

所述水泥采用硅酸盐水泥，强度等级为42.5MPa，堆积密度为3100kg/m³。

所述石英砂采用70-120目精制石英砂，堆积密度为2650kg/m³。

所述粉煤灰采用Ⅰ级粉煤灰，堆积密度为2100kg/m³。

所述HSCA膨胀剂为高性能混凝土膨胀剂，堆积密度为2600kg/m³。

所述减水剂采用聚羧酸高效减水剂，减水率大于30％。

所述聚乙烯醇纤维的长度为12mm，直径为15-25μm，密度为1190kg/m³。

所述抗收缩高性能水泥基复合材料的制备方法包括按顺序进行的下列步骤：

步骤一：按比例将粉煤灰、水泥、HSCA膨胀剂和石英砂加入立式砂浆搅拌机，并进行充分搅拌；

步骤二：按比例将水均匀加入立式砂浆搅拌机中，并进行充分搅拌；

步骤三：按比例将减水剂加入立式砂浆搅拌机中，并进行充分搅拌，由此制成水泥砂浆；

步骤四：按比例将聚乙烯醇纤维均匀撒入立式砂浆搅拌机，并进行充分搅拌，直至聚乙烯醇纤维均匀地分散在水泥砂浆中，从而获得所述抗收缩高性能水泥基复合材料。

与现有技术相比，本发明提供的抗收缩高性能水泥基复合材料及制备方法具有以下有益效果：