[发明专利]一种自修复桥梁裂缝的复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种自修复桥梁裂缝的复合材料及其制备方法，涉及建筑材料技术领域，是由如下按重量份计的各组分组成：硅酸盐水泥65‑75份、火山灰15‑25份、硅酸钠2‑4份、蒙脱土5‑8份、环氧基超支化聚硼硅氧烷8‑15份、含氨基的超支化聚氨酯4‑6份、水合硅酸铝纳米纤维6‑10份、甜菜碱2‑5份、四羟甲基甘脲0.5‑1份、四羟甲基硫酸磷0.1‑0.4份、注入自修复活性成分的玻璃纤维管18‑25份。该材料对桥梁裂缝修复效果好、耐久性佳、抗压强度和粘结抗拉强度高。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种自修复桥梁裂缝的复合材料及其制备方法。

背景技术

桥梁作为公路网的重要连接通道，一般交通流量一直很大，尤其是超载重车多，路面桥面均出现了不同程度的病害。尤其是由硅酸盐混凝土制成的传统桥梁在使用过程中容易出现碱骨料反应产生膨胀应力使自身胀裂、水化热过高产生内应力造成裂缝以及在使用期间超高载荷下产生裂缝等病害。这些病害的产生对桥梁使用安全性造成严重影响，对其进行修复势在必行。

传统的桥梁裂缝修复采用机械方法，该方法不但成本高，而且施工难度大，对梁桥本身也增加了负担，从而影响桥梁使用寿命。当前对桥梁裂缝的修复包括用普通砂浆抹面、环氧树脂、聚氨酯和普通裂缝灌浆修补材料填缝。然而，普通的水泥砂浆不仅自身易开裂，而且保水性差，与基层粘结强度低，抹面施工后很易脱落，导致修补失败，同时其流动性差，也不可能渗入细微裂缝中。环氧树脂和聚氨酯与裂缝壁的粘结能力较差，其本身耐老化性也不好，修补效果依然较差；普通裂缝灌浆修补材料由于其材料组分方面的不足，使得其性能稳定性不足，制备成本较高。

为了解决上述问题，中国发明专利CN106630926B公开了一种自修复桥梁裂缝的复合材料，该材料主要原料为：硅酸盐水泥、柠檬酸钠、玄武岩纤维、MC120固化剂粉末、四乙烯五胺固化剂、石英砂、苯甲酸钠、磷酸盐、硫磺、氯氧化锂份和环氧树脂；该复合材料能够外涂修补宏观和微观裂缝和内掺预防微观裂缝，有效抑制和修补混凝土早期和后期出现的微裂缝和宏观裂缝，大幅度提高混凝土的耐久性。但是该材料必须和配套的铺装装置配合使用，成本高，施工也不方便。

因此，开发一种对桥梁裂缝修复效果好、耐久性佳、抗压强度和粘结抗拉强度高的自修复桥梁裂缝的复合材料及其制备方法符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进桥梁裂缝修复技术的发展具有非常重要的意义。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种对桥梁裂缝修复效果好、耐久性佳、抗压强度和粘结抗拉强度高的自修复桥梁裂缝的复合材料及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种自修复桥梁裂缝的复合材料，是由如下按重量份计的各组分组成：硅酸盐水泥65-75份、火山灰15-25份、硅酸钠2-4份、蒙脱土5-8份、环氧基超支化聚硼硅氧烷8-15份、含氨基的超支化聚氨酯4-6份、水合硅酸铝纳米纤维6-10份、甜菜碱2-5份、四羟甲基甘脲0.5-1份、四羟甲基硫酸磷0.1-0.4份、注入自修复活性成分的玻璃纤维管18-25份。

优选的，所述硅酸盐水泥为普通硅酸盐水泥P.O 42.5R。

优选的，所述火山灰的粒径为0.01-2mm。

优选的，所述蒙脱土的粒径为1000-1500目。

优选的，所述环氧基超支化聚硼硅氧烷的来源无特殊要求，在本发明的一个实施例中，所述环氧基超支化聚硼硅氧烷是按中国发明专利文献CN107868252B中实施例1的方法制成。

优选的，所述含氨基的超支化聚氨酯的来源无特殊要求，在本发明的一个实施例中，所述含氨基的超支化聚氨酯按中国发明专利文献CN201510141212.6中实施例1的方法制成。

优选的，所述水合硅酸铝纳米纤维的内径为10-20nm，外径为40-70nm，长度为200-1000nm。