[發明專利]一種自修復水泥基復合材料制備方法

有效

• 申請號: 202110373495.2
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN113024146B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 張毅;孔祥法;單玉璽;祝醒醒;周梓林;樊傳剛;李東旭
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: C04B22/14
• 分類號: C04B22/14;C04B22/10;C04B22/06;C04B28/04
• 代理公司: 安徽順超知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 34120
• 代理人: 徐文恭;張芳

本發明公開了一種自修復水泥基復合材料制備方法，包括自修復材料，自修復材料的原料按質量百分比計包括：SiO₂?GO(GO,grapheneoxide)復合材料0～10wt％，修復材料20～50wt％，膨脹劑5～15wt％，活性礦物微粉20～35wt％，激發劑1～3wt％，去離子水10～20wt％；自修復材料的原料經混料、造粒工藝制成。本發明通過溶膠?凝膠法，制備納米SiO₂顆粒，利用納米SiO₂作為GO的載體材料，達到GO在制備自修復材料中均勻分散的目的。利用GO對水泥基材料水化產物結晶成核的誘導效應，促進水泥基材料微觀裂縫的自修復；在水泥基材料產生微裂紋的地方，GO能夠促進自修復材料在水泥基材料中的水化，在微裂紋處形成自修復產物，不斷填充微裂縫，達到對微裂縫進行修復的目的。

技術領域

本發明涉及水泥混凝土材料技術領域，具體涉及一種自修復水泥基復合材料制備方法。

背景技術

水泥混凝土材料具有較高的力學性能，至今仍然是用量最大，性能最為優良的建筑材料。但水泥混凝土材料在其長期使用過程中，由于自身體積收縮以及外界荷載等影響，不可避免的產生微觀裂縫，這些微觀裂縫(小于0.1mm)如果得不到及時控制，將會發展成為宏觀裂縫，對混凝土材料的力學性能和耐久性產生不利影響。

發明內容

本發明的目的是提供一種自修復水泥基復合材料的制備方法，使得微觀裂縫能夠得到及時控制，修復微觀裂縫。

發明人經研究得出了氧化石墨烯(GO)和活性礦物摻和料復合制備自修復材料的方法。作為石墨烯的氧化衍生物，GO表面含有大量的羧基、羥基、環氧基等含氧官能團，以其良好的親水性在水泥基材料中具有良好的應用前景。GO的存在為水泥水化大晶體的提供了成核位點，能夠改變水泥石水化產物的形狀，較好分散性GO摻入可以提高水泥石的韌性，緩解應力集中，抑制微觀裂紋的產生和擴展，從而使水泥石形成更為致密的結構，對水泥基材料耐久性提升具有積極的作用效果。

為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明是通過以下技術方案實現：

一種自修復水泥基復合材料制備方法，包括自修復材料，所述自修復材料的原料按質量百分比計包括：SiO₂-GO復合材料0～10wt％，修復材料20～50wt％，膨脹劑5～15wt％，活性礦物微粉20～35wt％，激發劑1～3wt％，去離子水10～20wt％。

進一步地，上述自修復水泥基復合材料制備方法中，所述自修復材料的原料經混料、造粒工藝制成。

進一步地，上述自修復水泥基復合材料制備方法中，自修復材料的原料混合后在圓盤造粒機上通過噴霧造粒法進行造粒，造粒后于標準養護條件下進行養護，得到顆粒狀自修復材料，所述標準養護條件為18～22℃，RH≧90％。

進一步地，上述自修復水泥基復合材料制備方法中，將自修復材料和水泥、砂石和減水劑混合，制備自修復水泥基復合材料。

進一步地，上述自修復水泥基復合材料制備方法中，所述自修復材料用量為所述水泥用量的1～10％，砂石骨料摻量為水泥質量的 100～400％。

進一步地，上述自修復水泥基復合材料制備方法中，SiO₂-GO復合材料采用溶膠-凝膠法制備，首先制備納米SiO₂顆粒，再將其和GO 漿液進行復合，制備SiO₂-GO復合粉體材料。

進一步地，上述自修復水泥基復合材料制備方法中，所述活性礦物微粉為礦渣微粉或硅灰。

進一步地，上述自修復水泥基復合材料制備方法中，所述修復材料為礦渣微粉、粉煤灰、偏高嶺土中的一種或幾種。

進一步地，上述自修復水泥基復合材料制備方法中，所述膨脹劑為MgO膨脹劑、硫鋁酸鈣類膨脹劑、明礬石類膨脹劑中的一種或幾種。