[發明專利]輕質高強高延性砂漿及其制備方法

在審

• 申請號: 201910573404.2
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110357521A
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 俞可權;李凌志;譚迪;余江滔
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B111/40
• 代理公司: 上海科律專利代理事務所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 葉鳳

本發明提供了一種輕質高強高延性砂漿及其制備方法，該砂漿包括水泥、硅灰、礦渣粉、再生粉末、粉煤灰漂珠、玻璃微珠、再生橡膠粉末、減水劑、水、超高分子量聚乙烯纖維和聚酯纖維，其制備方法包括將水泥、硅灰、礦渣粉、再生粉末、粉煤灰漂珠、玻璃微珠和再生橡膠粉末混合攪拌，得到第一混合物；將減水劑水的混合液體加入第一混合物內攪拌，得到第二混合物；將超高分子量聚乙烯纖維和聚酯纖維加入第二混合物內攪拌，得到第三混合物；最后將第三混合物進行振搗成型、養護即可；本發明的砂漿具有輕質、高抗壓強度、高抗拉強度、優異耗能能力、較高拉伸荷質比和超高拉伸延性的特點，從而能顯著降低材料與結構的自重，并保持足夠的承載力。

技術領域

本發明屬于建筑材料技術領域，具體涉及一種輕質高強高延性砂漿及其制備方法。

背景技術

超高性能混凝土(Ultra high performance concrete，簡稱UHPC)的抗壓強度達到200MPa，抗折強度達到20-40MPa，直拉強度不小于8MPa。在已公開的專利中(CN104030634A，CN101874004A)，超高性能混凝土材料均有顯著的強度特性，包括抗壓強度、抗折強度以及單向拉伸強度，但其單向拉伸應變僅為0.5％，且無法形成多裂縫分布，應變值具有顯著的尺寸效應。該單向拉伸應變只略高于鋼筋的屈服應變，導致UHPC構件仍然存在裂縫局部化擴大的危險，從而限制了UHPC材料在構件受拉區的使用。由于鋼纖維的大量摻入，UHPC密度高達2500-2600kg/m³，拉伸強度與自重的荷質比較小，不利于結構減重。此外，UHPC本身大量摻入的鋼纖維也存在銹蝕的風險，從而降低了UHPC構件的耐久性。常規輕質混凝土CN109574562A、輕質砂漿CN109160786A只具有強度特征，而不具備拉伸延性特征。

中國發明專利為CN101665342A公開了一種高韌性控裂防滲纖維混凝土，主要成分包括水泥、活性礦物摻合料、骨料、纖維和水，活性礦物摻合料采用粉煤灰、硅灰、粒化高爐礦渣、偏高嶺土，纖維采用聚乙烯醇纖維、聚乙烯纖維、芳香族聚酰胺纖維，骨料的最大粒徑不超過0.5mm，骨料的重量與水泥和活性礦物摻合料總重量之比為1～70％，纖維的摻量為纖維混凝土總體積的1.5～2.5％。該專利混凝土的抗壓強度在40-60MPa之間，抗拉強度為4-10MPa，彎拉強度為10-20MPa，極限拉伸應變為1.8-7.5％，密度為2000-2200kg/m³。但是該專利混凝土的抗壓彈模低，抗壓強度、彎拉強度以及拉伸強度與自重的荷質比均具有進一步提升的空間。

發明內容

針對現有技術中的不足，為了解決UHPC材料密度大、延性小、荷質比不足以及現有高韌性控裂防纖維混凝土強度、彈模低等的技術問題，本發明的首要目的是提供一種具有輕質、高抗壓強度、高抗拉強度，并能保持超高拉伸延性，具備優異耗能能力、較高拉伸荷質比的砂漿材料。

本發明的第二個目的是提供上述砂漿的制備方法。

為達到上述目的，本發明的解決方案是：

一種輕質高強高延性砂漿，其包括如下重量份的組分：

水泥300-600份；

硅灰100-250份；

礦渣粉0-450份；

再生粉末0-250份；

粉煤灰漂珠0-300份；

玻璃微珠0-200份；

再生橡膠粉末0-300份；

減水劑20-50份；

水150-300份；

超高分子量聚乙烯纖維5-15份；

聚酯纖維0-10份。