[發明專利]一種玄武巖纖維增強地聚合物復合灌漿料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010587532.5
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111646740A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 康愛紅;徐俊;吳正光;肖鵬;李波;寇長江;吳幫偉;婁可可
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B14/46;C04B111/34
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 鄒偉紅

本發明公開了一種玄武巖纖維增強地聚合物復合灌漿料及其制備方法，該灌漿料，以粉煤灰、礦渣、陶土為膠結料，玄武巖纖維作為增強材料，在堿激發劑的作用下充分激發活性，再配合使用少量膨脹劑、減水劑和消泡劑等制備出早強快硬、高流動度、微膨脹、抗裂性能好的復合灌漿料。本發明制得的纖維增強復合灌漿料可適用于道路快速修補、水泥混凝土路面底板灌漿、軟基處理、橋梁加固裂縫修補、深層帷幕灌漿等，是一種強度高，抗裂性能好，耐久性能優異的復合材料。

技術領域

本發明屬于無機復合材料領域，特別涉及一種玄武巖纖維增強地聚合物復合灌漿料及其制備方法。

背景技術

隨著人們對建筑材料性能的要求越來越高，對灌漿材料的要求也更高。近年來，由于水泥基灌漿料體積收縮較大易產生微裂紋，且水泥灌漿料強度發展較慢，耐腐蝕和耐沖刷性能不理想，直接影響建筑工程的結構穩定性和使用壽命。地聚合物是一種新型綠色無機膠凝材料，具有良好的力學性能和界面結合力，抗化學腐蝕性、抗滲性和耐久性好，同時具有來源廣泛、價格低廉、制作工藝簡單、節約資源等優點，這些優異的性能使其在建筑材料、高強度材料、密封材料和耐高溫材料等方面顯示出廣闊的應用前景。其中，一部分研究者提出將其作為水泥灌漿料的替代產品并做了相關的研究工作。

目前可查資料中的地聚合物灌漿料仍存在一定的問題：

(1)中國發明專利公告號：CN106699037A，公開了一種地聚合物灌漿料，以石粉、粉煤灰、礦渣、微硅粉等作為原料，利用堿激發劑激發其活性制備地聚合物灌漿料。首先，該種材料所使用的原料種類較多，易造成活性的不穩定；其次，該材料的強度并不高且初終凝時間過短，不利于實際施工。

(2)中國發明專利公告號：CN105272901A，公開了一種地聚合物復合注漿材料及其制備方法，以礦渣、硅灰、粉煤灰、偏高嶺土等活性材料為主材，通過堿激發制備地聚合物復合注漿材料。但是，該種材料的缺點十分明顯，過量使用混雜的粉體材料必將導致成品體積穩定性降低，其次，其28天強度僅為21.16MPa，這無法滿足灌漿料的強度標準。

發明內容

本發明的目的在于提供一種玄武巖纖維增強地聚合物復合灌漿料，該灌漿料具有早強快硬、流動度高、微膨脹、抗裂性能好的優點。

本發明的另一目的在于提供一種玄武巖纖維增強地聚合物復合灌漿料的制備方法，該方法工藝簡單，操作方便，綠色無污染。

本發明解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。

本發明提出一種玄武巖纖維增強地聚合物復合灌漿料，其由以下材料制備而成，按重量份數計，原料包括：30～50份粉煤灰、40～60份礦渣、5～15份陶土、5～10份玄武巖纖維、1～5份纖維分散劑、40～80份堿激發劑、5～10份氫氧化鈉、1～5份膨脹劑、1～3份減水劑、0.5～1份消泡劑、30～80份去離子水。

進一步地，在本發明較佳實施例中，粉煤灰為F類I級灰，平均粒徑為25μm，比表面積500～700m²/kg。

進一步地，在本發明較佳實施例中，礦渣的平均粒徑為20μm，比表面積為300～600m²/kg。

進一步地，在本發明較佳實施例中，陶土的平均粒徑為30μm，比表面積為500～700m²/kg。

進一步地，在本發明較佳實施例中，玄武巖纖維長度為3mm～9mm，直徑為7～25μm，抗拉強度為1500～2300MPa，斷裂伸長率為1.8％～2.5％。

進一步地，在本發明較佳實施例中，纖維分散劑為偏硅酸鈉、三聚磷酸鈉、羧甲基纖維素鹽的至少一種。

進一步地，在本發明較佳實施例中，堿激發劑采用模數為3.1～3.3的水玻璃與氫氧化鈉、去離子水按質量比(5～7):1:(2～4)配置。