[發明專利]一種高強度高延性高耐水性水泥基復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710437652.5
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN107382180A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 郭麗萍;雷東移
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B20/02;C04B16/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種高強度高延性高耐水性水泥基復合材料，其特征在于：該水泥基復合材料包括以下組分：改性聚乙烯醇纖維、水泥、硅灰、稠度調節劑、粉煤灰、礦渣、砂子、硅灰分散改性劑、水和減水劑，各組分的質量百分含量如下：

2.如權利要求1所述的一種高強度高延性高耐水性水泥基復合材料，其特征在于：所述高強度高延性高耐水性水泥基復合材料的抗壓強度≧100MPa，單軸拉伸荷載下的延性≧3％，平均裂縫寬度低＜100μm。

3.如權利要求1所述的一種高強度高延性高耐水性水泥基復合材料，其特征在于：所述的改性聚乙烯醇纖維是通過將聚乙烯醇纖維浸入物質的量濃度為0.02～0.04mol/L的硅烷偶聯劑溶液中2～4h，之后取出冷卻晾干制得，所述的硅烷偶聯劑溶液的溫度為50℃～70℃。

4.如權利要求3所述的一種高強度高延性高耐水性水泥基復合材料，其特征在于：所述的聚乙烯醇纖維的長度為6mm～12mm，直徑為12～38μm，彈性模量≧35GPa，極限抗拉強度≧1400MPa，斷裂伸長率3～7％。

5.如權利要求3所述的一種高強度高延性高耐水性水泥基復合材料，其特征在于：所述的硅烷偶聯劑為烷基硅烷、氨基硅烷、環氧基硅烷、乙烯基硅烷、苯基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷、異氰酸基硅烷或氟硅烷中的一種或多種的混合溶液。

6.如權利要求1所述的一種高強度高延性高耐水性水泥基復合材料，其特征在于：所述的水泥為標號為52.5級硅酸鹽水泥；所述的硅灰為市售普通硅灰，其SiO₂的質量含量大于92％；所述的礦渣為市售優質礦渣；所述的稠度調節劑為市售優質稠度調節劑。

7.如權利要求1所述的一種高強度高延性高耐水性水泥基復合材料，其特征在于：所述的粉煤灰為優質F類I級低鈣粉煤灰，其中游離CaO的質量含量<1％；所述的砂子為普通河沙，最大粒徑不大于1200μm；所述的減水劑為聚羧酸系減水劑，其固含量≥40％，減水率≥40％。

8.如權利要求1所述的一種高強度高延性高耐水性水泥基復合材料，其特征在于：所述的硅灰分散改性劑為市售優質硅灰分散改性劑。

9.一種如權利要求1所述的高強度高延性高耐水性水泥基復合材料的制備方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

1)按比例稱取硅灰分散改性劑、減水劑溶于水中，配制成混合溶液；

2)將硅灰加入步驟1)配制的混合溶液中，攪拌得到混合漿體Ⅰ；

3)向混合漿體Ⅰ中依次加入水泥、稠度調節劑、粉煤灰、礦渣、砂子，攪拌得到混合漿體Ⅱ；

4)向混合漿體Ⅱ中加入改性聚乙烯醇纖維，攪拌得到混合漿體Ⅲ；

5)之后將混合漿體Ⅲ注模振動成型，靜置脫模后經養護得高強度高延性高耐水性水泥基復合材料。

10.如權利要求9所述的一種高強度高延性高耐水性水泥基復合材料的制備方法，其特征在于：步驟2)所述的攪拌得到混合漿體Ⅰ是指以140～170r/min的轉速攪拌1～2min，得到混合漿體Ⅰ；步驟3)所述的攪拌得到混合漿體Ⅱ是指以140～170r/min的轉速攪拌1～2min，再以285～310r/min的轉速攪拌2～4min，得到混合漿體Ⅱ；步驟4)所述的攪拌得到混合漿體Ⅲ是指以140～170r/min的轉速攪拌1～2min，再以285～310r/min的轉速攪拌4～6min，得到混合漿體Ⅲ；步驟5)所述的靜置脫模的時間為12～24h，所述的養護的條件為在20±2℃條件下標準養護28±2天或60℃～90℃蒸汽養護5～8天。