[发明专利]一种自密实高强高韧水泥基混凝土修复材料及其制备方法

说明书

本申请涉及水泥材料领域，具体提供一种自密实高强高韧水泥基修复材料及其制备方法。自密实高强高韧水泥基修复材料，按重量份数计，由以下各原料组分组成，硅酸盐水泥300~350份、矿粉90~110份、粉煤灰70~80份、减水剂1~1.5份、消泡剂0.3~0.5份、纤维素0.05~0.1份、膨胀剂27~32份、PVA纤维10~15份、砂子300~350份和水100~115份。本申请的自密实高强高韧水泥基修复材料具有流动度好、抗压强度、抗折强度和折压比较高的特点。

技术领域

本申请涉及水泥材料技术领域，更具体地，涉及一种自密实高强高韧水泥基混凝土修复材料及其制备方法。

背景技术

早期混凝土的强度较低，导致早期大量的建筑物现在急需修复加固。针对低强度混凝土构件，采用表面薄层修复加固的方法可以尽可能减小对原建筑物外观以及使用功能的影响。但对修复所采用的混凝土提出了以下的要求：流动性好、早强高强高韧、耐久性好、抗渗能力强等。

在混凝土中加入PVA纤维可以明显提高混凝土的强度、韧性、抗渗性能等。但加入的PVA纤维会影响混凝土的流动性，加入的量多，混凝土的流动性差，加入的量少，混凝土的强度韧性提高的不明显。

发明内容

发明人发现，在混凝土中直接加入PVA纤维的重量超过混凝土重量的3％，会对混凝土的流动性造成明显的影响，而且分散性不好，存在明显的团聚现象，导致混凝土的力学性能变差。基于此，发明人经过对混凝土各原料的分析以及大量的试验，寻找到一种具有高流动性的高强高韧水泥基修复材料及其制备方法，在较低的PVA纤维添加量下，维持了混凝土的高流动性，并具有高早期强度、高抗压强度、高抗折强度、高折压比等性能。

基于此，本申请提供一种自密实高强高韧水泥基修复材料及其制备方法。

本申请采用如下的技术方案：

一种自密实高强高韧水泥基修复材料，按重量份数计，由以下各原料组分组成，硅酸盐水泥300～350份、矿粉90～110份、粉煤灰70～80份、减水剂1～1.5份、消泡剂0.3～0.5份、纤维素0.05～0.1份、膨胀剂27～32份、PVA纤维10～15份、砂子300～350份和水100～115份。

优选的，所述硅酸盐水泥为P·Ⅰ62.5R级硅酸盐水泥。

优选的，所述PVA纤维在所述原料组分中的重量占比为1～1.5％。

优选的，所述纤维素选自醚类纤维素，1wt％水溶液浓度在25℃的粘度为300～500mPa.s。

优选的，所述水泥基修复材料的水胶比为0.2～0.22。

优选的，所述水泥基修复材料的胶砂比为1.45～1.6。

优选的，所述PVA纤维按如下方法进行改性：

将所述PVA纤维表面进行电晕处理或等离子体处理，获得处理PVA纤维；

将所述处理PVA纤维采用氨基硅烷偶联剂进行处理，获得氨基改性PVA纤维；

将上述氨基改性PVA纤维分散于有机溶剂中，加入化学通式为(CH₂CH)OCH₂O(PO)_m(EO)_nR的单端环氧基聚醚进行反应；其中，PO代表-CH₂CH₃CHO-，EO代表-CH₂CH₂O-，m≥10，n≥5，R为C1-C4烷基或H。

更优选的，所述氨基改性PVA纤维中氨基摩尔数与所述单端环氧基聚醚摩尔数的比例为1:0.5-3。

更优选的，所述m不高于100，所述n不高于70，所述m与所述n的差值不高于30。

一种上述任一实施方案所述的自密实高强高韧水泥基修复材料的制备方法，包括以下步骤，