[發明專利]一種橋面鋪裝用超高韌水泥基復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910276546.2
• 申請日: 2019-04-08
• 公開（公告）號: CN109970411A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 韋慧;金嬌;錢國平;鄭健龍;龔湘兵
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B24/26;C04B111/20
• 代理公司: 昆明合眾智信知識產權事務所 53113
• 代理人: 張璽

本發明公開了一種橋面鋪裝用超高韌水泥基復合材料的制備方法，包括如下步驟：(1)將水泥、石英砂、玻璃微珠和粉煤灰混合攪拌均勻，備用；(2)將氧化石墨烯?碳納米管聚合物乳液、減水劑溶液、增稠劑溶液和水倒入攪拌鍋中，攪拌均勻；(3)將步驟(1)中的混合物加入到步驟(2)中的液體混合物中，攪拌得攪拌料；(4)向步驟(3)的攪拌料中加入聚合物纖維，再攪拌，得到所述橋面鋪裝用超高韌水泥基復合材料。本發明所制備的水泥基復合材料具有更高的抗壓強度和抗折強度、低收縮、高韌性、抗蝕性等優點，應用前景廣闊。

技術領域

本發明屬于建筑材料技術領域，具體涉及一種橋面鋪裝用超高韌水泥基復合材料及其制備方法。

背景技術

橋梁是交通運輸的咽喉要道，其里程在公路總里程中所占比例很小，但其因維修養護給整個路網通行能力的影響是巨大的。橋面鋪裝材料由于所在的特殊結構位置，其使用壽命遠小于普通瀝青路面。由于在橋梁處更易形成渠化交通，同時鋪裝層受力更為復雜，橋面鋪裝層比普通瀝青路面更容易產生早期損壞，嚴重制約著其使用品質和壽命。頻繁的養護、維修，甚至翻修不僅僅浪費了大量的財力、物力和人力，還造成了嚴重的交通擁堵。

混凝土工程由于耐久性不足，在服役環境下未達到設計壽命時即發生病害甚至產生嚴重事故的現象非常普遍，造成了巨大的經濟損失。如何提高混凝土的耐久性、高韌性一直受到混凝土工程界的高度重視。CN106517961A公開了一種具有低干燥收縮性能的高韌性水泥基復合材料，該復合材料由水、膠凝材料、石英砂、膨脹劑、減縮劑、減水劑和纖維組成，該水泥基復合材料可以明顯減少PVA-ECC的收縮，避免PVA-ECC自身出現的開裂，保證其有良好的耐久性以及體積的穩定，具有低干燥收縮性能的高韌性水泥基復合材料的28d的收縮應變為262.41uε，相比傳統PVA-ECC的收縮(1700uε左右)大幅度降低，甚至低于混凝土。CN106478007A公開了一種超高韌性纖維增強聚合物改性水泥基復合材料，由水泥、中砂、聚合物乳液、合成聚合物纖維、減水劑、消泡劑、增稠劑和水為原料制備得到，該水泥復合材料具有超高的彎曲初裂應變、較高的彎曲初裂應力。雖然上述材料在韌性方面得到了很大改善，但是其綜合性能還有待提高，開發一種耐久性和高韌性兼具的橋面鋪裝用水泥基復合材料仍然具有十分重要的實際價值。

發明內容

本發明的目的在于提供一種超高韌、耐久性能好的橋面鋪裝用水泥基復合材料及其制備方法。

為實現上述目的，本發明所采取的技術方案如下：

一種橋面鋪裝用超高韌水泥基復合材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)將水泥、石英砂、玻璃微珠和粉煤灰混合攪拌均勻，備用；

(2)將氧化石墨烯-碳納米管聚合物乳液、減水劑溶液、增稠劑溶液和水倒入攪拌鍋中，攪拌均勻；

(3)將步驟(1)中的混合物加入到步驟(2)中的液體混合物中，于50-100轉/分鐘的速度下攪拌60-120s，得攪拌料；

(4)在30-50轉/分鐘的速度下向步驟(3)的攪拌料中加入聚合物纖維，再攪拌10-15min，得到所述橋面鋪裝用超高韌水泥基復合材料。

優選的，以重量份計，步驟(1)中水泥為100-150份，石英砂為50-75份，玻璃微珠為20-50份，粉煤灰為30-60份。

優選的，以重量份計，步驟(2)中氧化石墨烯-碳納米管聚合物乳液為30-40份，減水劑溶液0.2-0.5份，增稠劑溶液0.2-0.5份，水20-40份。

優選的，以重量份計，步驟(4)中所述聚合物纖維為聚乙烯醇纖維，以重量份計，其加入量為2-8份；聚乙烯醇纖維的纖維長度為8-12mm，直徑為10-15μm，拉伸強度為1200-1800Mpa，彈性模量為40-60GPa。