[發(fā)明專利]一種混凝土抗裂增強(qiáng)自修復(fù)材料、制法及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710263601.5
• 申請(qǐng)日: 2017-04-21
• 公開（公告）號(hào): CN107056117B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任書霞;和曉博;鄒德玉;孫秀田;孫志慧;呂樂(lè)樂(lè);師帥;桓校;劉偉峰;孫強(qiáng);王建雷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 石家莊鐵道大學(xué);中鐵十九局集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): C04B24/06
• 分類號(hào): C04B24/06;C04B28/00
• 代理公司: 石家莊國(guó)為知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 13120
• 代理人: 王榮君

本發(fā)明公開了一種混凝土抗裂增強(qiáng)自修復(fù)材料、制法及應(yīng)用,涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，按重量份計(jì)，原料包括以下組分：密實(shí)組分40?60份，儲(chǔ)水組分10?30份，增塑組分10?20份，絡(luò)合組分2?8份，調(diào)凝增強(qiáng)組分4?20份。本發(fā)明具有提高基體抗裂性，能持續(xù)自行修復(fù)因各種原因所造成的混凝土硬化體內(nèi)不大于0.4mm的微裂縫或微損傷，能促進(jìn)裂縫修復(fù)后基體強(qiáng)度的繼續(xù)增長(zhǎng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種混凝土抗裂增強(qiáng)自修復(fù)材料、制法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

混凝土是當(dāng)今世界上用量最大、用途最廣的建筑材料，但其脆性本質(zhì)使其抗裂性差，在施工或長(zhǎng)期的使用過(guò)程中極易產(chǎn)生微裂縫。這些裂縫的存在及發(fā)展勢(shì)必影響混凝土結(jié)構(gòu)的使用性能，降低混凝土的耐久性和使用壽命。

采用修補(bǔ)材料對(duì)混凝土宏觀裂縫進(jìn)行修補(bǔ)的傳統(tǒng)方法不僅增加了重復(fù)施工的次數(shù)，提高了成本(修復(fù)材料價(jià)格昂貴)，如若修復(fù)材料與混凝土相容性不好，裂縫處與修復(fù)材料之間也極易斷裂，修復(fù)效果不佳。而在實(shí)際的混凝土工程結(jié)構(gòu)中，許多微小裂紋發(fā)生在其結(jié)構(gòu)內(nèi)部，如果這些微觀范圍的損傷在發(fā)展成宏觀裂縫之前，就能得到及時(shí)有效的修復(fù)，那么將大大降低后期修補(bǔ)或維修成本，提高結(jié)構(gòu)的安全性和使用壽命。因此，能夠主動(dòng)感知并修復(fù)混凝土裂縫的自修復(fù)技術(shù)成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

目前國(guó)內(nèi)外研究采用添加微膠囊、中空玻璃纖維、微生物、形狀記憶合金以及使用有機(jī)膠黏劑等措施作為修復(fù)載體的自修復(fù)材料，均存在摻入混凝土中不易攪拌、澆筑，增加了施工的難度，細(xì)菌在混凝土這樣高堿度的環(huán)境中難以生存，而形狀記憶又是相當(dāng)昂貴的材料。因此，研發(fā)一種價(jià)格低廉、施工簡(jiǎn)便、可以持續(xù)修復(fù)混凝土裂縫并保證其強(qiáng)度繼續(xù)增長(zhǎng)的自修復(fù)材料是時(shí)代發(fā)展的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種混凝土抗裂增強(qiáng)自修復(fù)材料，解決混凝土結(jié)構(gòu)容易開裂、開裂后修復(fù)以及修復(fù)后整體強(qiáng)度降低的問(wèn)題，具有抗裂、自修復(fù)裂縫、裂縫修復(fù)后整體強(qiáng)度增強(qiáng)的特點(diǎn)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種混凝土抗裂增強(qiáng)自修復(fù)材料，按重量份計(jì)，原料包括以下組分：密實(shí)組分40-60份，儲(chǔ)水組分10-30份，增塑組分10-20份，絡(luò)合組分2-8份，調(diào)凝增強(qiáng)組分4-20份。

優(yōu)選地，所述密實(shí)組分為鈣鹽或鈣的氧化物，選自硫鋁酸鈣、無(wú)水硫酸鈣、氧化鈣中一種或幾種。

優(yōu)選地，所述無(wú)水硫酸鈣為工業(yè)級(jí)硬石膏；所述氧化鈣為石灰石粉磨至比表面積200m²/kg后經(jīng)900-1100℃煅燒得到的粉體，其中氧化鈣和氧化鎂的總含量大于98wt％。

優(yōu)選地，所述儲(chǔ)水組分選自膨潤(rùn)土、硅藻土或沸石粉中一種或幾種，所述膨潤(rùn)土、硅藻土、沸石粉的細(xì)度為300-400目。

優(yōu)選地，所述增塑組分為滑石粉，所述滑石粉細(xì)度為200-300目。

優(yōu)選地，所述絡(luò)合組分為有機(jī)鈣鹽，選自檸檬酸鈣、已二酸鈣或酒石酸鈣中一種或幾種，所述檸檬酸鈣、已二酸鈣、酒石酸鈣均為分析純。

優(yōu)選地，所述調(diào)凝增強(qiáng)組分選自碳酸鈉或碳酸氫鈉中的一種或兩種，所述碳酸鈉、碳酸氫鈉均為分析純。

本發(fā)明提供所述的一種混凝土抗裂增強(qiáng)自修復(fù)材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：按所述比例稱取各組分備用；

步驟2：將密實(shí)組分與儲(chǔ)水組分混合，烘干，備用；

步驟3：將步驟2制備得到的混合物，與增塑組分、絡(luò)合組分和調(diào)凝增強(qiáng)組分混合攪拌均勻，即得自修復(fù)材料。

本發(fā)明提供所述的一種混凝土抗裂增強(qiáng)自修復(fù)材料在混凝土中的應(yīng)用。

優(yōu)選地，所述混凝土抗裂增強(qiáng)自修復(fù)材料占混凝土中膠凝材料總質(zhì)量的3-8％。