CN100427423C - 高抗裂自愈合混凝土掺和料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种混凝土的掺和料及其制备方法。高抗裂自愈合混凝土掺和料，其特征是它由体积稳定组分、催化结晶裂缝填充型修复组分和抗裂组分混合而成，各组分所占质量份数为：体积稳定组分2.5～5.5份、催化结晶裂缝填充型修复组分0.08～0.15份、抗裂组分0.002～0.02份。本发明具有高抗裂性、自愈合能力的特点。本发明的高抗裂自愈合混凝土掺和料采用内掺法等量代替水泥重量的30～50%。

Description

高抗裂自愈合混凝土掺和料及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种混凝土的掺和料及其制备方法。

背景技术

混凝土是工程建设应用最广泛的大宗建筑材料，已广泛用于工业与民用建筑、农林与城市建设、交通及海港等工程。随着工程建设和科学技术的发展，混凝土工程技术取得了巨大进步，混凝土结构形式呈现多样化、混凝土的高强、高性能化，同时也带来一些新的问题——混凝土的早期开裂。

水泥基材料的劣化过程是混凝土的原有微缺陷(如微裂纹、孔洞等)在外界因素(荷载、温度或环境效应等)作用下，不断扩展、并集、聚合，形成宏观裂纹的过程。而混凝土各种微裂缝形成和贯通，又为有害介质(Cl^-、SO₁ ²、Mg²⁺、H₂O等)的侵入提供了快速通道，这严重影响到混凝土结构的耐久性和使用寿命。

混凝土结构过早劣化，其维修或重建常受工程地质和施工环境恶劣等限制，其维修费或重建费用更为巨大。国外学者曾用“五倍定律”形象地描述了这一可怕的放大效应，即设计阶段对钢筋防护方面节省1美元，那么就意味着：发现钢筋锈蚀时采取措施将追加维修费5美元；混凝土表面顺筋开裂时采取措施将追加维修费25美元；严重破坏时采取措施将追加维修费125美元。

断裂能的观点认为，断裂能的传播具有分形特性，新产生的裂纹将不断地分叉，成为次级裂纹，次级裂纹又不断地分叉，成为再次一级的裂纹，以致水泥基材料中的裂纹数目成倍增长，从而较强的断裂能很快被弱化为较弱的断裂能。此时，若将新产生的裂纹分叉成为数目更多的次级裂纹，再将次级裂纹分叉成为数目更多的再次一级的裂纹，使得水泥基材料中的裂纹数目更多倍的增长，这样，较强的断裂能将被弱化为更为弱小的断裂能。因此，增加裂纹的扩展路径，可消耗更多的断裂能，可提高混凝土的抗裂性；另外，若弱化断裂能在宏观界面择优取向性的同时强化它在细观界面和微观界面的择优取向性，较强的断裂能将被更快地弱化为较弱的断裂能。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是一种具有高抗裂性、自愈合能力的混凝土掺和料及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：高抗裂自愈合混凝土掺和料，其特征是它由体积稳定组分、催化结晶裂缝填充型修复组分和抗裂组分混合而成，各组分所占质量份数为：体积稳定组分2.5～5.5份、催化结晶裂缝填充型修复组分0.08～0.15份、抗裂组分0.002～0.02份；

所述的体积稳定组分主要由矿粉、粉煤灰和硅粉原料混合而成，各原料所占体积稳定组分的质量百分比为：矿粉：30～60、粉煤灰：40～70、硅粉：0～20；

所述的催化结晶裂缝填充型修复组分主要由活性化学物质、表面改性剂、催化剂和骨架物质混合而成，各组分所占催化结晶裂缝填充型修复组分的质量份数为：活性化学物质0.15份，表面改性剂0.01～0.06份，催化剂0.1～0.6份，骨架物质7～11.5份；其中，活性化学物质由硅氧烷与膨润土按1∶0.9～1∶1.8比例混合后烘干，再磨成粉料制得；表面改性剂为甲基萘磺酸钠甲醛缩合物；催化剂为十二水硫酸铝钾；骨架物质为碳酸钙和超细石英砂，碳酸钙占2～4.5份、超细石英砂占5～7份；

所述的抗裂组分由1～3mm的纤维和10～19mm的纤维组成，1～3mm的纤维占抗裂组分体积的30～50％。

所述的粉煤灰比表面积大于4500cm²/g，性能应符合GB1596-2005标准规定；矿粉采用高炉水淬矿粉，性能应符合GB203-78标准规定，且玻璃体含量应大于80％，比表面积大于4000cm²/g；硅灰采用比表面积大于20m²/g，性能应符合GB/T18736-2002标准规定，且烧失量小于4％。

所述的纤维为表面经刻痕处理的耐碱纤维。

上述高抗裂自愈合混凝土掺和料的制备方法，其特征是它包括如下步骤：

1)体积稳定组分的制备：按各原料所占体积稳定组分的质量百分比为：矿粉：30～60、粉煤灰：40～70、硅粉：0～20选取矿粉、粉煤灰和硅粉原料混合而成，备用；

2)催化结晶裂缝填充型修复组分的制备：按各组分所占催化结晶裂缝填充型修复组分的质量份数为：活性化学物质0.15份，表面改性剂0.01～0.06份，催化剂0.1～0.6份，骨架物质7～11.5份选取活性化学物质、表面改性剂、催化剂和骨架物质混合而成；其中，活性化学物质由硅氧烷与膨润土按1∶0.9～1∶1.8比例混合后烘干，再磨成粉料制得；表面改性剂为甲基萘磺酸钠甲醛缩合物；催化剂为十二水硫酸铝钾；骨架物质为碳酸钙和超细石英砂，碳酸钙占2～4.5份、超细石英砂占5～7份；

3)抗裂组分的制备：选取1～3mm的纤维和10～19mm的纤维混合而成，其中，1～3mm的纤维占抗裂组分体积的30～50％；

4)按各组分所占质量份数为：体积稳定组分2.5～5.5份、催化结晶裂缝填充型修复组分0.08～0.15份、抗裂组分0.002～0.02份选取体积稳定组分、催化结晶裂缝填充型修复组分和抗裂组分；先将体积稳定组分与抗裂组分搅拌均匀后再加入催化结晶裂缝填充型修复组分搅拌均匀，得产品。

本发明的高抗裂自愈合混凝土掺和料采用内掺法等量代替水泥重量的30～50％。

本发明的有益效果是：所提供的高抗裂自愈合混凝土掺和料不仅解决了高强、高性能混凝土因为温度应力、收缩应力和结构应力等造成的开裂问题；而且同时具有良好的体积稳定性、自愈合特点。其产生效果的机理为：

a.纤维抗裂增强机理：

纤维改善混凝土性能主要是通过物理改性使其内部结构发生变化。通过电子显微镜观察，在混凝土中形成一种均匀乱向分布的网络体系，使结构应力分散，从而产生有效的二级加强效果。

线弹性力学理论认为：在混凝土内部原本就存在缺陷，欲提高强度，必须尽可能地减少缺陷的程度，提高韧性，降低内部裂缝端部的应力集中系数，其抗裂作用主要取决于纤维的平均间距。纤维在结构中作三维乱向分布的平均间距可用下式表示：

$S=12.5d\sqrt{1.0/V_f}$

式中，S——纤维中心的平均距离；d、V_f——分别为纤维的直径与体积率。

理论和实验证明，当纤维的平均中心间距小于7.6mm时，其抗拉、抗弯初裂强度得以提高。

纤维的乱向分布大大削弱了混凝土的收缩应力。收缩能量被分散到纤维上，纤维吸收了部分能量，极大地提高其柔韧性，抑制了微细裂缝的产生和发展，达到纤维抗裂的目的。同时纤维的引入，可以缓解温度变化引起的内部应力的作用，阻止微裂缝的扩展，因此具有温差补偿性抗裂作用。

b.不同几何尺寸纤维的混杂效应机理：

从断裂力学的能量学角度出发，从无裂纹发展到微裂纹所需的能量大于微小的裂缝扩展，相邻的裂缝贯通所需的能量。由于混凝土自身是多相、多组分、多尺度层次的非匀质结构特性，单一尺寸纤维增强作用有限。充分利用不同几何尺寸纤维的混杂效应，使其在混凝土中不同结构和不同性能层次上逐级阻裂与强化，充分发挥各纤维的尺度效应，相互补充，达到取长补短。即：几何尺寸较小的纤维(如3mm)可桥接混凝土内部分布的微裂缝，并抑制这些微裂缝发展成宏观裂缝。而几何尺寸较大的纤维能阻止宏观裂缝的扩展；并利用几何尺寸较小的纤维分散在粗集料之间抑制裂纹的扩展。如图1、图2所示。

c.界面优化机理：

按断裂能理论观点看，水泥基材料的破坏过程，断裂能的传播具有分形特性，新产生的裂纹将不断地分叉，成为次级裂纹，次级裂纹又不断地分叉，成为再次一级的裂纹，以致水泥基材料中的裂纹数目成倍增长，从而较强的断裂能很快被弱化为较弱的断裂能。此时，若将新产生的裂纹分叉成为数目更多的次级裂纹，再将次级裂纹分叉成为数目更多的再次一级的裂纹，使得水泥基材料中的裂纹数目更多倍的增长，这样，较强的断裂能将被弱化为更为弱小的断裂能。

矿物掺和料和硬化胶凝材料之间的界面较未水化水泥颗粒和硬化胶凝材料浆之间的界面弱，矿物掺和料的掺入便延长了裂纹的扩展路径，且弱化断裂能在宏观界面择优取向性的同时强化它在细观界面和微观界面的择优取向性。因此，掺入适量的矿物掺和料来优化水泥基材料的界面。从而提高了水泥基材料的抗裂性能。

d.自愈合机理：

如图1、图2所示，纤维的加入，可细化裂纹，消耗断裂能，使其活动裂纹迅速达到稳态，催化结晶裂缝填充型修复组分中的活性化学物质，与水介质与氢氧化钙发生物理化学作用，形成了不溶于水的枝蔓状纤维结晶物，在混凝土结构内部吸水膨胀，对裂缝(小于0.4mm的稳定裂纹)进行自动填充，实现自修复。

按照自愈合观点认为，在水泥混凝土中一般含有25％左右的未水化水泥和一些水化活性物质，在一定条件下，这些未水化水泥和活性物质在孔隙和裂缝中反应，形成结晶体堵塞孔隙与裂缝，实现混凝土裂缝的自愈合。据此思路本发明的掺合料中抗裂组分、就地反应堵塞型修复组分及体积稳定组分实现各目功能，又能相互促进，从而使界面均匀化，分散应力，消耗断裂能，细微化裂纹，就地反应填充裂缝从而制备出高抗裂自愈合混凝土。

附图说明

图1为不同几何尺寸纤维的混杂效应模型之一图

图2为不同几何尺寸纤维的混杂效应模型之二图

图中：1-短纤维，2-长纤维，3-微观裂纹，4-宏观裂纹，5-C-S-H凝胶，6-细集料，7-粗集料。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1：

高抗裂自愈合混凝土掺和料的制备方法，它包括如下步骤：

1)体积稳定组分的制备：按各原料所占体积稳定组分的质量百分比为：矿粉：40、粉煤灰：50、硅粉：10选取矿粉、粉煤灰和硅粉原料混合而成，备用。

所述的粉煤灰比表面积大于4500cm²/g，性能应符合GB1596-2005标准规定；矿粉采用高炉水淬矿粉，性能应符合GB203-78标准规定，且玻璃体含量应大于80％，比表面积大于4000cm²/g；硅灰采用比表面积大于20m²/g，性能应符合GB/T18736-2002标准规定，且烧失量小于4％。

2)催化结晶裂缝填充型修复组分的制备：按各组分所占催化结晶裂缝填充型修复组分的质量份数为：活性化学物质0.15份，表面改性剂0.04份，催化剂0.4份，骨架物质9份选取活性化学物质、表面改性剂、催化剂和骨架物质混合而成；其中，活性化学物质由硅氧烷与膨润土按1∶0.9～1∶1.8比例混合后烘干，再磨成粉料制得；表面改性剂为甲基萘磺酸钠甲醛缩合物；催化剂为十二水硫酸铝钾；骨架物质为碳酸钙和超细石英砂，碳酸钙占3份、超细石英砂占6份。

3)抗裂组分的制备：选取1～3mm毫米的表面经刻痕处理的耐碱纤维和10～19mm厘米的表面经刻痕处理的耐碱纤维混合而成，其中，1～3mm毫米的表面经刻痕处理的耐碱纤维占抗裂组分体积的40％。

4)按各组分所占质量份数为：体积稳定组分3.9份、催化结晶裂缝填充型修复组分0.1份、抗裂组分0.02份选取体积稳定组分、催化结晶裂缝填充型修复组分和抗裂组分；先将体积稳定组分与抗裂组分搅拌均匀后再加入催化结晶裂缝填充型修复组分搅拌均匀，得产品。

上述高抗裂自愈合混凝土掺和料(简称ACSH)可以配置出强度等级为C25、C30、C40、C50、C60的混凝土。

表1配合比(Kg/m³)

高抗裂自愈合混凝土掺和料性能实验

将本发明的高抗裂自愈合混凝土(ACSH)掺合料按30％比例等量替代水泥，配置C50强度等级的混凝土，其配合比见表1。按照《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)成型100×100×400mm试样进行抗折强度测试；按照《混凝土耐久性和长期力学性能试验方法》(GBJ82)成型100×100×515mm试样进行干燥收缩变形测试；成型椭圆环混凝土(剔除粗骨料)进行开裂敏感性分析；按照《砂浆、混凝土防水剂》(JC474-1999)成型混凝土(剔除粗骨料)抗渗试样采用2次水压法来进行自愈合评价。为对比说明，采用纯水泥试样M0，单一纤维(19mm)混凝土试样M1进行了对比试验。

与纯水泥混凝土试样相比，其抗折强度提高了40％；

本发明的混凝土28d干燥收缩变形为260个微应变，与纯水泥混凝土试样相比，其28d干燥收缩变形下降了45％；

与纯水泥混凝土试样相比，本发明的混凝土其开裂时间推后了135％，最大裂缝宽度降低了87％。

本发明的混凝土其活动裂纹在开裂32h达到稳定，其裂纹的扩展速度也明较小；而纯水泥混凝土试样开裂96h后还未达到稳定。

本发明的混凝土(剔除粗骨料后)2次抗渗压力下降14％，与纯水泥混凝土试样2次抗渗压力下降75％。

实施例2：

高抗裂自愈合混凝土掺和料的制备方法，它包括如下步骤：

1)体积稳定组分的制备：按各原料所占体积稳定组分的质量百分比为：矿粉：60、粉煤灰：40选取矿粉、粉煤灰原料混合而成，备用。

所述的粉煤灰比表面积大于4500cm²/g，性能应符合GB1596-2005标准规定；矿粉采用高炉水淬矿粉，性能应符合GB203-78标准规定，且玻璃体含量应大于80％，比表面积大于4000cm²/g。

2)催化结晶裂缝填充型修复组分的制备：按各组分所占催化结晶裂缝填充型修复组分的质量份数为：活性化学物质0.15份，表面改性剂0.01份，催化剂0.1份，骨架物质7份选取活性化学物质、表面改性剂、催化剂和骨架物质混合而成；其中，活性化学物质由硅氧烷与膨润土按1∶0.9～1∶1.8比例混合后烘干，再磨成粉料制得；表面改性剂为甲基萘磺酸钠甲醛缩合物；催化剂为十二水硫酸铝钾；骨架物质为碳酸钙和超细石英砂，碳酸钙占2份、超细石英砂占5份。

3)抗裂组分的制备：选取1～3mm毫米的表面经刻痕处理的耐碱纤维和10～19mm厘米的表面经刻痕处理的耐碱纤维混合而成，其中，1～3mm毫米的表面经刻痕处理的耐碱纤维占抗裂组分体积的30％。

4)按各组分所占质量份数为：体积稳定组分2.5份、催化结晶裂缝填充型修复组分0.08份、抗裂组分0.002份选取体积稳定组分、催化结晶裂缝填充型修复组分和抗裂组分；先将体积稳定组分与抗裂组分搅拌均匀后再加入催化结晶裂缝填充型修复组分搅拌均匀，得产品。

实施例3：

高抗裂自愈合混凝土掺和料的制备方法，它包括如下步骤：

1)体积稳定组分的制备：按各原料所占体积稳定组分的质量百分比为：矿粉：30、粉煤灰：70选取矿粉、粉煤灰原料混合而成，备用。

所述的粉煤灰比表面积大于4500cm²/g，性能应符合GB1596-2005标准规定；矿粉采用高炉水淬矿粉，性能应符合GB203-78标准规定，且玻璃体含量应大于80％，比表面积大于4000cm²/g。

2)催化结晶裂缝填充型修复组分的制备：按各组分所占催化结晶裂缝填充型修复组分的质量份数为：活性化学物质0.15份，表面改性剂0.06份，催化剂0.6份，骨架物质11.5份选取活性化学物质、表面改性剂、催化剂和骨架物质混合而成；其中，活性化学物质由硅氧烷与膨润土按1∶0.9～1∶1.8比例混合后烘干，再磨成粉料制得；表面改性剂为甲基萘磺酸钠甲醛缩合物；催化剂为十二水硫酸铝钾；骨架物质为碳酸钙和超细石英砂，碳酸钙占4.5份、超细石英砂占7份。

3)抗裂组分的制备：选取1～3mm毫米的表面经刻痕处理的耐碱纤维和10～19mm厘米的表面经刻痕处理的耐碱纤维混合而成，其中，1～3mm毫米的表面经刻痕处理的耐碱纤维占抗裂组分体积的50％。

4)按各组分所占质量份数为：体积稳定组分5.5份、催化结晶裂缝填充型修复组分0.15份、抗裂组分0.02份选取体积稳定组分、催化结晶裂缝填充型修复组分和抗裂组分；先将体积稳定组分与抗裂组分搅拌均匀后再加入催化结晶裂缝填充型修复组分搅拌均匀，得产品。

实施例4：

高抗裂自愈合混凝土掺和料的制备方法，它包括如下步骤：

1)体积稳定组分的制备：按各原料所占体积稳定组分的质量百分比为：矿粉：30、粉煤灰：50、硅粉：20选取矿粉、粉煤灰和硅粉原料混合而成，备用。

所述的粉煤灰比表面积大于4500cm²/g，性能应符合GB1596-2005标准规定；矿粉采用高炉水淬矿粉，性能应符合GB203-78标准规定，且玻璃体含量应大于80％，比表面积大于4000cm²/g；硅灰采用比表面积大于20m²/g，性能应符合GB/T18736-2002标准规定，且烧失量小于4％。

2)催化结晶裂缝填充型修复组分的制备：按各组分所占催化结晶裂缝填充型修复组分的质量份数为：活性化学物质0.15份，表面改性剂0.01份，催化剂0.1份，骨架物质7份选取活性化学物质、表面改性剂、催化剂和骨架物质混合而成；其中，活性化学物质由硅氧烷与膨润土按1∶0.9～1∶1.8比例混合后烘干，再磨成粉料制得；表面改性剂为甲基萘磺酸钠甲醛缩合物；催化剂为十二水硫酸铝钾；骨架物质为碳酸钙和超细石英砂，碳酸钙占2份、超细石英砂占5份。

3)抗裂组分的制备：选取1～3mm毫米的表面经刻痕处理的耐碱纤维和10～19mm厘米的表面经刻痕处理的耐碱纤维混合而成，其中，1～3mm毫米的表面经刻痕处理的耐碱纤维占抗裂组分体积的30％。

4)按各组分所占质量份数为：体积稳定组分2.5份、催化结晶裂缝填充型修复组分0.08份、抗裂组分0.002份选取体积稳定组分、催化结晶裂缝填充型修复组分和抗裂组分；先将体积稳定组分与抗裂组分搅拌均匀后再加入催化结晶裂缝填充型修复组分搅拌均匀，得产品。

实施例5：

高抗裂自愈合混凝土掺和料的制备方法，它包括如下步骤：

1)体积稳定组分的制备：按各原料所占体积稳定组分的质量百分比为：矿粉：60、粉煤灰：30、硅粉：10选取矿粉、粉煤灰和硅粉原料混合而成，备用。

所述的粉煤灰比表面积大于4500cm²/g，性能应符合GB1596-2005标准规定；矿粉采用高炉水淬矿粉，性能应符合GB203-78标准规定，且玻璃体含量应大于80％，比表面积大于4000cm²/g；硅灰采用比表面积大于20m²/g，性能应符合GB/T18736-2002标准规定，且烧失量小于4％。

2)催化结晶裂缝填充型修复组分的制备：按各组分所占催化结晶裂缝填充型修复组分的质量份数为：活性化学物质0.15份，表面改性剂0.06份，催化剂0.6份，骨架物质11.5份选取活性化学物质、表面改性剂、催化剂和骨架物质混合而成；其中，活性化学物质由硅氧烷与膨润土按1∶0.9～1∶1.8比例混合后烘干，再磨成粉料制得；表面改性剂为甲基萘磺酸钠甲醛缩合物；催化剂为十二水硫酸铝钾；骨架物质为碳酸钙和超细石英砂，碳酸钙占4.5份、超细石英砂占7份。

3)抗裂组分的制备：选取1～3mm毫米的表面经刻痕处理的耐碱纤维和10～19mm厘米的表面经刻痕处理的耐碱纤维混合而成，其中，1～3mm毫米的表面经刻痕处理的耐碱纤维占抗裂组分体积的50％。

4)按各组分所占质量份数为：体积稳定组分5.5份、催化结晶裂缝填充型修复组分0.15份、抗裂组分0.02份选取体积稳定组分、催化结晶裂缝填充型修复组分和抗裂组分；先将体积稳定组分与抗裂组分搅拌均匀后再加入催化结晶裂缝填充型修复组分搅拌均匀，得产品。

Claims (4)

1.高抗裂自愈合混凝土掺和料，其特征是它由体积稳定组分、催化结晶裂缝填充型修复组分和抗裂组分混合而成，各组分所占质量份数为：体积稳定组分2.5～5.5份、催化结晶裂缝填充型修复组分0.08～0.15份、抗裂组分0.002～0.02份；

所述的体积稳定组分主要由矿粉、粉煤灰和硅粉原料混合而成，各原料所占体积稳定组分的质量百分比为：矿粉：30～60、粉煤灰：40～70、硅粉：0～20；

所述的催化结晶裂缝填充型修复组分主要由活性化学物质、表面改性剂、催化剂和骨架物质混合而成，各组分所占催化结晶裂缝填充型修复组分的质量份数为：活性化学物质0.15份，表面改性剂0.01～0.06份，催化剂0.1～0.6份，骨架物质7～11.5份；其中，活性化学物质由硅氧烷与膨润土按1∶0.9～1∶1.8比例混合后烘干，再磨成粉料制得；表面改性剂为甲基萘磺酸钠甲醛缩合物；催化剂为十二水硫酸铝钾；骨架物质为碳酸钙和超细石英砂，碳酸钙占2～4.5份、超细石英砂占5～7份；

所述的抗裂组分由1～3mm的纤维和10～19mm的纤维组成，1～3mm的纤维占抗裂组分体积的30～50％。

2.根据权利要求1所述的高抗裂自愈合混凝土掺和料，其特征是：所述的粉煤灰比表面积大于4500cm²/g，性能应符合GB1596-2005标准规定；矿粉采用高炉水淬矿粉，性能应符合GB203-78标准规定，且玻璃体含量应大于80％，比表面积大于4000cm²/g；硅灰采用比表面积大于20m²/g，性能应符合GB/T18736-2002标准规定，且烧失量小于4％。

3.根据权利要求1所述的高抗裂自愈合混凝土掺和料，其特征是：所述的纤维为表面经刻痕处理的耐碱纤维。

4.如权利要求1所述的高抗裂自愈合混凝土掺和料的制备方法，其特征是它包括如下步骤：

1)体积稳定组分的制备：按各原料所占体积稳定组分的质量百分比为：矿粉：30～60、粉煤灰：40～70、硅粉：0～20选取矿粉、粉煤灰和硅粉原料混合而成，备用；

2)催化结晶裂缝填充型修复组分的制备：按各组分所占催化结晶裂缝填充型修复组分的质量份数为：活性化学物质0.15份，表面改性剂0.01～0.06份，催化剂0.1～0.6份，骨架物质7～11.5份选取活性化学物质、表面改性剂、催化剂和骨架物质混合而成；其中，活性化学物质由硅氧烷与膨润土按1∶0.9～1∶1.8比例混合后烘干，再磨成粉料制得；表面改性剂为甲基萘磺酸钠甲醛缩合物；催化剂为十二水硫酸铝钾；骨架物质为碳酸钙和超细石英砂，碳酸钙占2～4.5份、超细石英砂占5～7份；

3)抗裂组分的制备：选取1～3mm的纤维和10～19mm的纤维混合而成，其中，1～3mm的纤维占抗裂组分体积的30～50％；

4)按各组分所占质量份数为：体积稳定组分2.5～5.5份、催化结晶裂缝填充型修复组分0.08～0.15份、抗裂组分0.002～0.02份选取体积稳定组分、催化结晶裂缝填充型修复组分和抗裂组分；先将体积稳定组分与抗裂组分搅拌均匀后再加入催化结晶裂缝填充型修复组分搅拌均匀，得产品。

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