[發明專利]水性環氧樹脂改性超高性能混凝土材料及其使用方法

在審

• 申請號: 201911324061.2
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN110922140A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 陳嘉奇;陳定文;王武峰;楊蓉;肖勛光
• 申請（專利權）人: 中山市武漢理工大學先進工程技術研究院
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04
• 代理公司: 中山市銘洋專利商標事務所(普通合伙) 44286
• 代理人: 鄒建平

本發明涉及水性環氧樹脂改性超高性能混凝土材料及其使用方法，該材料由水性環氧樹脂、膠凝材料、細集料、外加劑和水制成；膠凝材料包括水泥和活性礦物摻合料；水性環氧樹脂的摻量在25kg/m³至75kg/m³之間；膠凝材料的用量大于900kg/m³；水性環氧樹脂改性超高性能混凝土材料的水膠比小于0.2。本發明能夠有效提高超高性能混凝土材料的力學性能。

技術領域

本發明涉及混凝土技術領域，具體涉及水性環氧樹脂改性超高性能混凝土材料及其使用方法。

背景技術

環氧樹脂是一種高分子聚合物材料，可用于改善混凝土的力學性能。其中，水性環氧樹脂是指環氧樹脂以微粒或液滴的形式分散在以水為連續相的分散介質中而配得的穩定分散體系，在室溫環境下發生化學交聯反應，具有優異的性能。徐奎生(徐奎生.環氧樹脂乳液改性水泥砂漿性能的研究[D].重慶：重慶交通大學，2012)公開了環氧樹脂/水泥砂漿材料的性能，隨著環氧樹脂摻量的增加，水泥砂漿的抗壓強度單調遞減，抗折強度先增加后降低，在摻量為9％時，抗折強度達到最大值。

不同于傳統的混凝土和水泥砂漿，超高性能混凝土(Ultra-highPerformanceConcrete，簡稱UHPC)是一類水膠比低、膠凝材料和超細礦物摻合料用量高的高強度、高韌性、低孔隙率的新型建筑材料。采用水性環氧樹脂對超高性能混凝土進行改性有望獲得力學性能更好的混凝土材料。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的第一目的是提供一種能夠提高混凝土力學性能的水性環氧樹脂改性超高性能混凝土材料。

本發明的第二目的是提供一種水性環氧樹脂改性超高性能混凝土材料的使用方法，以獲得能夠提高混凝土力學性能的混凝土。

為實現本發明的第一目的，本發明提供了一種水性環氧樹脂改性超高性能混凝土材料，其由水性環氧樹脂、膠凝材料、細集料、外加劑和水制成；膠凝材料包括水泥和活性礦物摻合料；水性環氧樹脂的摻量在25kg/m³至75kg/m³之間；膠凝材料的用量大于900kg/m³；水性環氧樹脂改性超高性能混凝土材料的水膠比小于0.2。其中，水膠比是指水與膠凝材料的質量比。

進一步的技術方案是，水性環氧樹脂的摻量在50kg/m³至75kg/m³之間。更優選地，水性環氧樹脂的摻量為75kg/m³。

進一步的技術方案是，水性環氧樹脂由A組分和B組分組成；A組分由E51環氧樹脂、水性增韌稀釋改性劑和橡膠粉組成；B組分由水性環氧固化劑和促進劑組成，或者所述B組分由環氧固化劑、水性增韌稀釋改性劑和促進劑組成。

更進一步的技術方案是，A組分按質量份由以下成分組成：E51環氧樹脂100質量份；水性增韌改性稀釋劑45至55質量份；橡膠粉20至30質量份，所述橡膠粉粒徑在200目至300目之間；B組分按質量份由以下成分組成：水性環氧固化劑20至25質量份；水性增韌稀釋改性劑50至55質量份；促進劑0.2至1質量份。

進一步的技術方案是，水泥為P.Ⅱ42.5R水泥；活性礦物摻合料包括硅灰、粉煤灰、偏高嶺土和活性氧化鋁；水泥、硅灰、粉煤灰、偏高嶺土和活性氧化鋁的質量比為1：(0.08至0.11)：(0.24至0.28)：(0.07至0.11)：(0.005至0.04)。

進一步的技術方案是，細集料由兩種不同粒徑的砂組成，第一種砂的粒徑大于0且小于0.6mm，第二種砂的粒徑在0.6mm至1.25mm之間；第一種砂與第二種砂的質量比為1：(0.27至0.29)。

進一步的技術方案是，外加劑為聚羧酸減水劑，減水劑的用量為32kg/m³至34kg/m³。