[发明专利]一种喷射型超高性能混凝土浆料及其制备与喷射方法

说明书

本申请公开了一种喷射型超高性能混凝土浆料，由水泥、矿物掺合料、石英砂、硅微粉、凹凸棒土、减水剂、消泡剂、纤维、水组成，还包括防沉降剂和絮凝剂，本发明通过添加防沉降剂配合凹凸棒土来增加UHPC浆料的抗流挂性能，同时可有效防止UHPC浆料中纤维上浮，增强其增稠、防垂流、防沉之效果；通过添加絮凝剂，能够在水泥颗粒表面生成离子键或共价键，将水泥、骨料、纤维等牢固地联结在一起，提高UHPC浆料的黏聚性和充填性；采用软管蠕动式砂浆喷涂机，解决了GRC设备不能同时喷涂UHPC浆料和纤维的问题，喷射时能够将水泥、骨料、纤维均匀喷射在型模内，同时每层喷射厚度在10～20mm，解决了GRC设备喷涂量小导致的界面层多、气孔率多、强度不稳定等问题。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种喷射型超高性能混凝土浆料及其制备与喷射方法。

背景技术

随着人们对建筑的艺术和美观要求不断提高，各种个性化、复杂多面及曲面、镂空等造型的建筑装饰构件的需求不断增大，这对建筑装饰构件的生产技术和原材料性能提出新的要求。GRC材料作为建筑装饰构件，其自身性能较差，极容易发生变形开裂等问题，耐久性也无法满足与建筑同寿命的要求，因此逐渐被超高性能混凝土（UHPC）材料替代。

超高性能混凝土(UHPC) 建筑装饰构件具有超高强度和超高耐久性，其在工程中的应用有利于减轻结构自重，提高在高湿度环境、频繁受除冰盐腐蚀与冻融循环作用下结构的耐久性能，同时具有良好的造型和加工性能，该产品具备造型丰富、纹理多样、色彩可调等特点，相对于传统的GRC建筑装饰构件，还具备抗压强度高、耐久性、易维护好等优点，能够为个性化建筑设计创意灵感和装配式建筑高性能、轻量化发展提供解决方案。

但超高性能混凝土（UHPC）材料难于采用喷射工艺成型，故难以制备个性化、复杂多面及曲面造型板材，若依据常规工艺采用GRC喷射，使用喷射枪等将切断成规定长度的玻璃纤维与浆料喷射至型模内，会使得纤维分布不均匀，出现局部纤维含量过低，或是缠绕结团都会严重影响产品品质。

中国专利CN112209686A公开了一种可喷射超高性能混凝土浆料及其制备方法，其采用GRC喷射工艺制备出符合国标的混凝土装置板材；中国专利CN110342875B公开了一种喷涂型超高性能装饰混凝土材料及其制备方法，将拌合好的料浆通过喷涂设备进行泵送喷涂，在喷涂设备喷嘴处与耐碱玻璃纤维混合，共同喷涂到模具表面成型；两者均是采用GRC喷射工艺，会使得纤维分布不均匀，出现局部纤维含量过低，或是缠绕结团都会严重影响产品品质，甚至发生安全事故。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术的缺点，提供一种喷射型超高性能混凝土浆料，通过添加防沉降剂配合凹凸棒土来增加UHPC浆料的抗流挂性能；同时添加絮凝剂提高UHPC浆料的黏聚性和充填性，喷射时能够将水泥、骨料、纤维均匀喷射在型模内。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种喷射型超高性能混凝土浆料，由以下重量份的原料制备而成：水泥300～450份，矿物掺合料50～150份，石英砂450～550份，硅微粉50～100份，凹凸棒土20～30份，减水剂2～5份，消泡剂0.4～1.2份，纤维10～20份，水100～150份；还包括防沉降剂和絮凝剂，所述防沉降剂重量份为所述水质量的0.5%～3.0%，所述混凝土絮凝剂重量份为所述水质量的0.5%～3.0%。

进一步的，所述水泥为52.5硅酸盐水泥、62.5硅酸盐水泥的一种。

进一步的，所述矿物掺合料为硅灰、矿粉中的一种或两种。

进一步的，所述纤维为聚甲醛纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯纤维、玻璃纤维的一种。

进一步的，所述防沉降剂为有非离子型聚氧乙烯脂肪胺(醇)、聚氧乙烯脂肪醇硫酸盐(Uniperol W)、聚二醇醚中的一种或几种混合。防沉降试剂具有防沉降与分散的作用，喷涂时有极佳的防垂流性，同时可有效防止UHPC浆料中纤维上浮，并对凹凸棒土有良好的湿润分散性,并且增强其增稠、防垂流、防沉之效果。