[發(fā)明專利]一種低收縮、高延性的工程修復(fù)材料及其制備方法

在審

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• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN108726930A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱俊濤;李可;湯萬里;鄒旭巖;王保貴;井軍保;婁占濤;馮碩;和學(xué)慶;朱穎;蘇智慧;朱興華;石立帥;楊東博
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州大學(xué)
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發(fā)明提出了一種低收縮、高延性的工程修復(fù)材料及其制備方法，該工程修復(fù)材料由一定比例的水泥、砂和粉煤灰作為膠凝基體與水、增強纖維和摻和劑一起攪拌而成。適量粉煤灰的摻入可以改變該材料的粘聚性、流動性和密實度，減少了水和水泥用量，且粉煤灰水化放熱量少，從而減少了水化放熱量，明顯減少材料修復(fù)成型過程中產(chǎn)生的溫度裂縫。摻入增強纖維有效提高該材料的抗拉強度，在材料硬化初期，由于其亂向分布的纖維的阻裂作用，能夠顯著控制因體積收縮引起的材料內(nèi)部裂縫的發(fā)生和開展，從而減小干縮變形，而且使該種修復(fù)材料在外荷載作用下整體呈現(xiàn)出高延性、高耗能的特點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑用材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種低收縮、高延性的工程修復(fù) 材料及其制備方法。

背景技術(shù)

自波特蘭水泥問世以來，由其配制成的混凝土材料以突出的建筑性能迅速 成為土木工程領(lǐng)域使用最廣泛的建筑材料之一。雖然混凝土有抗壓強度高、可 塑性好等諸多優(yōu)點，但混凝土材料脆性大，變形能力差，耗能低，而且混凝土 在硬化過程釋放大量熱量，使結(jié)構(gòu)內(nèi)外部產(chǎn)生溫度和干縮裂縫，這些裂縫在后 續(xù)使用中進一步發(fā)展，不易控制。帶裂縫工作的鋼筋混凝土構(gòu)件抗?jié)B性下降， 在有害離子的侵蝕下極易發(fā)生混凝土強度降低、剝落及鋼筋銹蝕的現(xiàn)象，嚴重 影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的適用性和耐久性，增加鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的維護費用。

我國早期大量使用低質(zhì)量混凝土導(dǎo)致結(jié)構(gòu)普遍開裂，使耐久性能進一步降 低，結(jié)構(gòu)達不到設(shè)計使用壽命即失效，或已不滿足現(xiàn)有規(guī)范的要求。這些結(jié)構(gòu) 如全部推倒重建需付出更大的經(jīng)濟代價，并容易對環(huán)境造成二次污染，所以結(jié) 構(gòu)的加固和修復(fù)是目前土木工程領(lǐng)域研究的主要方向之一。因此本發(fā)明以提高 結(jié)構(gòu)抗?jié)B性、抗裂性能為著眼點，制備出具有低收縮、高延性、高耗能能力的 工程修補加固材料。本發(fā)明采用我們所配制的基體材料增強纖維代替普通水泥 砂漿，以實現(xiàn)這一目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種低收縮、高延性的工程修復(fù)材料，該修復(fù)材料具有良好的 延性以及較低的收縮性能，可使用在有裂縫寬度、數(shù)量有限制的修復(fù)工程中。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：一種低收縮、高延性的工程修復(fù)材料， 該工程修復(fù)材料的各組分質(zhì)量份數(shù)配比為：

水泥：100份；

沙：40-50份；

粉煤灰：280-320份；

微硅粉：6-10份；

增強纖維：6-8份；

水：100-120份；

減水劑：2-4份；

摻和劑：0.8-1.3份。

上述的摻和劑包括以下質(zhì)量份數(shù)配比的原料：增稠劑0.2-0.3份、增塑劑 0.1-0.2份和消泡劑0.5-0.8份。

上述的砂為河沙或金剛砂，砂的直徑范圍為100-200微米。

上述的增強纖維為短纖維，增強纖維為聚乙烯醇纖維。

上述低收縮、高延性的工程修復(fù)材料的制備方法為：

步驟a：取一定比例的水泥、砂和粉煤灰放入攪拌機內(nèi)攪拌兩分鐘至混合均 勻作為基底材料；

步驟b：往基底材料內(nèi)加入一定比例的水、減水劑、微硅粉和摻合劑，攪拌 機攪拌兩分鐘至摻和均勻，其中，摻和劑包括有增稠劑、增塑劑和消泡劑；

步驟c：再往基底材料內(nèi)緩慢加入一定量的增強纖維，攪拌機攪拌三分鐘至 增強纖維在基底材料內(nèi)分散開即可完成制備。

采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果為：