[發明專利]一種自修復水泥基材料制備方法

在審

• 申請號: 201810553691.6
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN108409218A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 肖克生
• 申請（專利權）人: 界首市靜峰新型建材有限公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B20/02;C04B24/30;C04B24/28;C04B18/24
• 代理公司: 合肥廣源知識產權代理事務所(普通合伙) 34129
• 代理人: 宋宇晴

本發明公開了一種自修復水泥基材料制備方法，利用稻草秸稈作為修復劑環氧樹脂的包覆材料，用脲醛樹脂作為封口和囊壁材料，應用于水泥基材料中，當水泥基材料受力產生微裂紋時，尖端應力作用下修復膠囊破裂釋放出修復劑，被釋放出的修復劑環氧樹脂能通過微裂紋的毛細虹吸等作用流至裂紋面，與預先埋水泥基體中的固化劑接觸發生聚合反應，形成足夠強度的高聚物，粘結在微裂紋處，填塞縫隙，降低了孔隙率，阻斷了連續孔縫，阻擋外部侵蝕性離子的進一步深入，從而達到修復裂紋的目的。

技術領域

本發明屬于建筑材料技術領域，具體涉及一種自修復水泥基材料制備方法。

背景技術

水泥及材料在使用過程中，受溫濕度的變化、外部荷載等各種因素的影響，水泥內部或表面會產生大量不同形貌、不同尺寸的微裂紋或缺陷，在各因素的作用下，這些微裂紋或缺陷不斷發展，最終形成宏觀裂紋。許多研究表明水泥的破壞是其內部微裂紋逐漸形成和發展的結果，即破壞只是裂紋發展過程的最后階段。這些裂紋的生成及擴展給侵蝕性離子（Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-等）擴散提供了通道，加快了侵蝕性離子的擴散速度，所以對水泥幵裂損傷部位的感知和實時自修復是水泥微裂紋修復的新技術和新方法，對于改善水泥基材料耐久性，提高其構筑物服役壽命具有重要意義。

發明內容

針對上述問題，本發明旨在提供一種自修復水泥基材料制備方法，以解決水泥基材料內部微裂紋繼續蔓延形成宏觀大面積損壞的問題。

本發明通過以下技術方案實現：

一種自修復水泥基材料制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）選取以重量份計1-3份中空管狀的稻草秸稈，垂直孔道剪切粉碎至長度為2-10mm,放入氫氧化鈉溶液中，浸沒后超聲震蕩20-40min，過濾，清水浸泡5-10min，曬干備用；

（2）將20-30份的尿素溶于40-50份甲醛溶液中，磁力攪拌器攪拌至完全溶解后，緩慢加入3-5份三乙醇胺，用3-5%氫氧化鈉溶液調pH為8-9,50-80℃下回流40-60min，得到脲醛樹脂預聚體水溶液；

（3）將20-30份環氧樹脂和4-6份正丁基縮水甘油醚混合均勻后，加入150-200份的蒸餾水、2-3份十二烷基苯磺酸鈉，在40-60℃水浴下、500-1000rpm轉速下乳化10-30min，加入步驟（1）所得物，繼續乳化20-30min后加入步驟（2）所得脲醛樹脂預聚體水溶液，邊乳化邊用1-3%的稀硫酸溶液緩慢調節pH為2-5，降低轉速至300-600rpm，形成稻草秸稈包覆環氧樹脂，并用脲醛樹脂密封孔道口和形成囊壁的微粒；過濾，用自來水清洗產物1-2遍，并在30-50℃真空干燥箱中烘干；

（4）將20-30份砂子、80-120份水泥和10-20份粉煤灰干拌，然后添加10-15份四乙稀五胺、8-15份減水劑和50-150份水攪拌2-5min后，加入步驟（3）所得物，低速攪拌2-3min，將所得物稱重后倒入模具內，振動1-2分鐘后抹平表面，用塑料薄膜覆蓋，防止水分蒸發，室溫養護24-48h拆模，放入濕度為75-95%，溫度為18-23℃的養護室養護25-30天即可。

進一步的，步驟（1）所述氫氧化鈉溶液濃度為4-8%。

進一步的，步驟（2）所述甲醛溶液濃度為30-50%。

進一步的，步驟（4）所述減水劑為萘磺酸鹽減水劑或密胺系減水劑。

進一步的，步驟（4）所述低速攪拌速率為300-500rpm。