CN108585674A - 一种增强修复性能的自修复混凝土及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种增强修复性能的自修复混凝土及其制备方法，涉及建筑材料技术领域,按重量份计，原料包括以下组分：水泥176‑190份、粉煤灰44‑49份、细骨料322‑349份、粗骨料409‑444份、水47.3‑49.5份、纤维0.585‑1.17份、减水剂3.325‑3.48份、膨胀剂22.5‑27份、修复材料4.8‑9.6份和储水材料9.3‑13.95份。本发明能够实现增强自修复混凝土修复裂缝的能力，能持续自行修复因各种原因所造成的宽度约为0.3mm的裂缝和微损伤，并增强自修复混凝土的抗裂性，能抑制裂缝的产生和发展，从而扩大自修复混凝土的适用范围，提高混凝土的经济性。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种增强修复性能的自修复混凝土及其制备方法。
背景技术
混凝土是当今世界上用量最大、用途最广的建筑材料,但其脆性本质使其在施工或长期的使用过程中极易产生微裂缝，为有害离子提供进入混凝土的通道，降低结构的耐久性。采用修补材料对混凝土宏观裂缝进行修补的传统方法不仅增加了成本，而且对于早期裂缝效果不佳。而在实际的混凝土工程结构中,许多微小裂纹发生在其结构内部,如果这些微观范围的损伤在发展成宏观裂缝之前,就能得到及时有效的修复,那么将大大降低后期修补或维修成本。因此，对结构的裂缝或损失进行有效的修复成为我们关心的主要问题。
近年来，人们对修复剂加以研究和改进，并取得重大的成果，目前已有多种适用且有效的修复剂。修复剂载体通常为微胶囊、中空玻璃纤维、微生物、形状记忆合金等，然而微胶囊制备工艺较为复杂，细菌在混凝土这样高碱度的环境中难以生存,而形状记忆较为昂贵。因此,研发一种价格低廉且能有效修复裂缝的自修复材料是智能混凝土发展的需要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种增强修复性能的自修复混凝土及其制备方法，解决混凝土结构容易开裂的问题，具有能有效地修复裂缝并且价格低廉的特点。
本发明采用以下方案实现。
一种增强修复性能的自修复混凝土，按重量份计,该混凝土包括以下组分：水泥176-190份、粉煤灰44-49份、细骨料322-349份、粗骨料409-444份、水47.3-49.5份、纤维0.585-1.17份、减水剂3.325-3.48份、膨胀剂22.5-27份、修复材料4.8-9.6份和储水材料9.3-13.95份。
更进一步地，按重量份计,该混凝土包括以下组分：水泥180份、粉煤灰45份、细骨料330份、粗骨料420份、水48份、纤维0.585-1.17份、减水剂3.375份、膨胀剂22.5-27份、修复材料4.8-9.6份和储水材料9.3-13.95份。
进一步地，所述的水泥为PO42.5级水泥。
进一步地，所述粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰。
进一步地，所述细骨料为连续级配中砂。
进一步地，所述粗骨料是粒径为5mm-15mm的连续级配碎石。
进一步地，所述纤维为纤维素纤维，长度为2-3mm，弹性模量为8-10Gpa，抗拉强度为800-900MPa。
进一步地，所述减水剂是聚羧酸减水剂母液。
更进一步地，所述聚羧酸减水剂母液的固含量为40wt％。
进一步地，所述的膨胀剂为硫铝酸钙-氧化钙类复合膨胀剂。
进一步地，所述的储水材料为膨润土和硅藻土的一种或两种，所述膨润土、硅藻土的细度为200-300目。
进一步地，所述的修复材料被中空玻璃管包裹，包括修复组分和增强组分。
进一步地，所述中空玻璃管的直径为170-680μm，中空率为30-50％，所述修复组分在修复材料中的含量为70-80wt％，所述增强组分在修复材料中的含量为20-30wt％。
进一步地，所述修复组分包括硅酸钠、二氧化硅和氧化铝；所述增强组分包括碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸锂。
进一步地，所述硅酸钠在修复组分中的含量为60-70wt％，所述二氧化硅在修复组分中的含量为19.6-24.6wt％，所述氧化铝在修复组分中的含量为
10.4-15.4wt％。
进一步地，所述碳酸氢钠在增强组分中的含量为31.8-32.8wt％，所述碳酸钠在增强组分中的含量为40.2-41.2wt％，所述碳酸锂在增强组分中的含量为26-29wt％。
以上所述的一种增强修复性能的自修复混凝土的制备方法，包括以下步骤：
1)按比例称取修复材料各组分备用；
2)将硅酸钠、二氧化硅和氧化铝混合，烘干，形成修复组分；
3)将碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸锂混合，烘干，形成增强组分；
4)将增强组分均匀地铺设在胶带上；
5)将乙烯基酯树脂均匀地涂在增强组分表面；
6)将修复组分均匀地铺设在乙烯基酯树脂表面；
7)烘干并将胶带撕下，则得到修复材料；
8)按比例称取水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料、水、纤维、减水剂、膨胀剂、修复材料和储水材料；
9)将步骤8)所得混凝土材料进行拌和并浇筑成型；
10)将步骤9)所得混凝土拆模，养护，得增强修复性能的自修复混凝土。
进一步地，所述养护是在温度为20±1℃、湿度为90％±1的环境下养护28天，
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明在混凝土中加入修复材料以满足修复功能；加入纤维素纤维材料增强抵抗因外界环境变化产生变形或收缩的能力，提高混凝土的密实性，从而增强其阻裂作用，提高其抗渗性，增强劈裂抗拉强度，控制裂缝发展，同时提高混凝土的耐久性；加入减水剂以进一步提高混凝土的流动性；加入硫铝酸钙-氧化钙类复合膨胀剂以提供在开裂混凝土的空隙中胶凝再结晶的效果，膨胀剂与水反应生成钙矾石及氢氧化钙等晶体，可以填充孔隙，提高早期强度,而且可以补偿混凝土早期因温度、湿度变化等引起收缩，抑制混凝土早期开裂同时促进修复材料更好地进行裂缝修复；在修复材料中加入碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸锂以增强修复材料的修复效果，提供结晶需要的碳酸根离子，同时能有效调节、改善浆体结构的发展。
2、本发明的混凝土产生裂缝并穿过修复材料时，混凝土中的水或外界环境的水会与修复材料发生反应产生水化硅酸钙，使裂缝修补，从而具有自主修复裂缝的能力，节约了修复裂缝的人力财力。
3、本发明的自修复材料组分简单,成本低廉，能持续自行修复因各种原因所造成的微裂缝和微损伤，从而扩大自修复混凝土的适用范围，提高混凝土的经济性。
4、本发明生产过程简单，可直接投入实际工程中。
附图说明
图1是本发明实施例1所得修复材料的示意图。
其中，1-增强组分、2-乙烯基酯树脂、3-修复组分。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
以下所得混凝土的劈裂抗拉强度、裂缝修补后的RCM系数分别是采用《普通混凝土力学性能试验方法标准GB/T50081-2016》，《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法(GB/T 50082-2009)》标准测试方法得到的数据。
实施例1
一种增强修复性能的自修复混凝土，按重量份计,原料包括以下组分：水泥176份,粉煤灰44份,细骨料322份,粗骨料409份,水47.3份，纤维0.585份，减水剂3.325份，膨胀剂22.5份，修复材料4.8份，储水材料9.3份。
所述水泥为PO42.5级水泥。所述粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰。所述细骨料为连续级配中砂。所述粗骨料是粒径为5mm-15mm的连续级配碎石。所述纤维为纤维素纤维，长度为2-3mm，弹性模量为8-10Gpa，抗拉强度为800-900MPa。所述减水剂是固含量为40wt％的聚羧酸减水剂母液。所述膨胀剂为硫铝酸钙-氧化钙类复合膨胀剂。所述修复材料被中空玻璃管包裹，包括修复组分和增强组分；所述中空微管的直径为170-680μm，中空率为30-50％，所述修复组分含量为70wt％，所述增强组分含量为30wt％；所述修复组分包括硅酸钠、二氧化硅和氧化铝；所述硅酸钠在修复组分中的含量为6wt％，所述二氧化硅在修复组分中的含量为24.6wt％，所述氧化铝在修复组分中的含量为15.4wt％。所述增强组分包括碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸锂，所述碳酸氢钠在增强组分中的含量为32.8wt％，碳酸钠在增强组分中的含量为41.2wt％，碳酸锂在增强组分中的含量为26wt％。所述储水材料为膨润土，细度为200-300目。
一种增强修复性能的自修复混凝土的制备方法，包括以下步骤：
1)按所述比例称取修复材料各组分备用；
2)将硅酸钠、二氧化硅和氧化铝混合，烘干，形成修复组分(3)；
3)将碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸锂混合，烘干，形成增强组分(1)；
4)将增强组分(1)均匀地铺设在胶带上；
5)将乙烯基酯树脂(2)均匀地涂在增强组分(1)表面；
6)将修复组分(3)均匀地铺设在乙烯基酯树脂(2)表面；
7)烘干并将胶带撕下，则得到修复材料，所得修复材料的示意图如图1所示；
8)按所述比例称取混凝土所需的材料(水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料、水、纤维、减水剂、膨胀剂、修复材料和储水材料)；
9)将所准备混凝土材料进行拌和并浇筑成型；
10)将混凝土拆模，在温度为20±1℃、湿度为90％±1的环境下养护28天，得增强修复性能的自修复混凝土，标记为G1。
实施例2
一种增强修复性能的自修复混凝土，按重量份计,原料包括以下组分：水泥180份,粉煤灰46.5份,细骨料335.5份,粗骨料426.5份,水48.4份，纤维0.878份，减水剂3.403份，膨胀剂24.75份，修复材料4.8份，储水材料11.63份。
所述水泥为PO42.5级水泥。所述粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰。所述细骨料为连续级配中砂。所述粗骨料是粒径为5mm-15mm的连续级配碎石。所述纤维为纤维素纤维，长度为2-3mm，弹性模量为8-10Gpa，抗拉强度为800-900MPa。所述减水剂是固含量为40wt％的聚羧酸减水剂母液。所述膨胀剂为硫铝酸钙-氧化钙类复合膨胀剂。所述修复材料被中空玻璃管包裹，包括修复组分和增强组分；所述中空微管的直径为170-680μm，中空率为30-50％，所述修复组分含量为75wt％，所述增强组分含量为25wt％；所述修复组分包括硅酸钠、二氧化硅和氧化铝；所述硅酸钠在修复组分中的含量为65wt％，所述二氧化硅在修复组分中的含量为22.1wt％，所述氧化铝在修复组分中的含量为12.9wt％。所述增强组分包括碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸锂，所述碳酸氢钠在增强组分中的含量为32.3wt％，碳酸钠在增强组分中的含量为40.7wt％，碳酸锂在增强组分中的含量为27wt％。所述储水材料为膨润土，细度为200-300目。
一种增强修复性能的自修复混凝土的制备方法，包括以下步骤：
1)按所述比例称取修复材料各组分备用；
2)将硅酸钠、二氧化硅和氧化铝混合，烘干，形成修复组分(3)；
3)将碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸锂混合，烘干，形成增强组分(1)；
4)将增强组分(1)均匀地铺设在胶带上；
5)将乙烯基酯树脂(2)均匀地涂在增强组分(1)表面；
6)将修复组分(3)均匀地铺设在乙烯基酯树脂(2)表面；
7)烘干并将胶带撕下，则得到修复材料，所得修复材料的示意图如图1所示；
8)按所述比例称取混凝土所需的材料(水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料、水、纤维、减水剂、膨胀剂、修复材料和储水材料)；
9)将所准备混凝土材料进行拌和并浇筑成型；
10)将混凝土拆模，在温度为20±1℃、湿度为90％±1的环境下养护28天，得增强修复性能的自修复混凝土，标记为G2。
实施例3
一种增强修复性能的自修复混凝土，按重量份计,原料包括以下组分：水泥190份,粉煤灰49份,细骨料349份,粗骨料444份,水49.5份，纤维1.17份，减水剂3.48份，膨胀剂27份，修复材料4.8份，储水材料13.95份。
所述水泥为PO42.5级水泥。所述粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰。所述细骨料为连续级配中砂。所述粗骨料是粒径为5mm-15mm的连续级配碎石。所述纤维为纤维素纤维，长度为2-3mm，弹性模量为8-10Gpa，抗拉强度为800-900MPa。所述减水剂是固含量为40wt％的聚羧酸减水剂母液。所述膨胀剂为硫铝酸钙-氧化钙类复合膨胀剂。所述修复材料被中空玻璃管包裹，包括修复组分和增强组分；所述中空微管的直径为170-680μm，中空率为30-50％，所述修复组分含量为80wt％，所述增强组分含量为20wt％；所述修复组分包括硅酸钠、二氧化硅和氧化铝；所述硅酸钠在修复组分中的含量为70wt％，所述二氧化硅在修复组分中的含量为19.6wt％，所述氧化铝在修复组分中的含量为10.4wt％。所述增强组分包括碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸锂，所述碳酸氢钠在增强组分中的含量为31.8wt％，碳酸钠在增强组分中的含量为40.2wt％，碳酸锂在增强组分中的含量为29wt％。所述储水材料为膨润土，细度为200-300目。
一种增强修复性能的自修复混凝土的制备方法，包括以下步骤：
1)按所述比例称取修复材料各组分备用；
2)将硅酸钠、二氧化硅和氧化铝混合，烘干，形成修复组分(3)；
3)将碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸锂混合，烘干，形成增强组分(1)；
4)将增强组分(1)均匀地铺设在胶带上；
5)将乙烯基酯树脂(2)均匀地涂在增强组分(1)表面；
6)将修复组分(3)均匀地铺设在乙烯基酯树脂(2)表面；
7)烘干并将胶带撕下，则得到修复材料，所得修复材料的示意图如图1所示；
8)按所述比例称取混凝土所需的材料(水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料、水、纤维、减水剂、膨胀剂、修复材料和储水材料)；
9)将所准备混凝土材料进行拌和并浇筑成型；
10)将混凝土拆模，在温度为20±1℃、湿度为90％±1的环境下养护28天，得增强修复性能的自修复混凝土，标记为G3。
实施例4
一种增强修复性能的自修复混凝土，按重量份计,原料包括以下组分：水泥176份,粉煤灰44份,细骨料322份,粗骨料409份,水47.3份，纤维0.585份，减水剂3.325份，膨胀剂22.5份，修复材料4.8份，储水材料9.3份。
所述水泥为PO42.5级水泥。所述粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰。所述细骨料为连续级配中砂。所述粗骨料是粒径为5mm-15mm的连续级配碎石。所述纤维为纤维素纤维，长度为2-3mm，弹性模量为8-10Gpa，抗拉强度为800-900MPa。所述减水剂是固含量为40wt％的聚羧酸减水剂母液。所述膨胀剂为硫铝酸钙-氧化钙类复合膨胀剂。所述修复材料被中空玻璃管包裹，包括修复组分和增强组分；所述中空微管的直径为170-680μm，中空率为30-50％，所述修复组分含量为70wt％，所述增强组分含量为30wt％；所述修复组分包括硅酸钠、二氧化硅和氧化铝；所述硅酸钠在修复组分中的含量为6wt％，所述二氧化硅在修复组分中的含量为24.6wt％，所述氧化铝在修复组分中的含量为15.4wt％。所述增强组分包括碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸锂，所述碳酸氢钠在增强组分中的含量为32.8wt％，碳酸钠在增强组分中的含量为41.2wt％，碳酸锂在增强组分中的含量为26wt％。所述储水材料为膨润土，细度为200-300目。
一种增强修复性能的自修复混凝土的制备方法，包括以下步骤：
1)按所述比例称取修复材料各组分备用；
2)将硅酸钠、二氧化硅和氧化铝混合，烘干，形成修复组分(3)；
3)将碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸锂混合，烘干，形成增强组分(1)；
4)将增强组分(1)均匀地铺设在胶带上；
5)将乙烯基酯树脂(2)均匀地涂在增强组分(1)表面；
6)将修复组分(3)均匀地铺设在乙烯基酯树脂(2)表面；
7)烘干并将胶带撕下，则得到修复材料，所得修复材料的示意图如图1所示；
8)按所述比例称取混凝土所需的材料(水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料、水、纤维、减水剂、膨胀剂、修复材料和储水材料)；
9)将所准备混凝土材料进行拌和并浇筑成型；
10)将混凝土拆模，在温度为20±1℃、湿度为90％±1的环境下养护28天，得增强修复性能的自修复混凝土，标记为G4。
实施例5
一种增强修复性能的自修复混凝土，按重量份计,原料包括以下组分：水泥180份,粉煤灰46.5份,细骨料335.5份,粗骨料426.5份,水48.4份，纤维0.878份，减水剂3.403份，膨胀剂24.75份，修复材料7.2份，储水材料11.63份。
所述水泥为PO42.5级水泥。所述粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰。所述细骨料为连续级配中砂。所述粗骨料是粒径为5mm-15mm的连续级配碎石。所述纤维为纤维素纤维，长度为2-3mm，弹性模量为8-10Gpa，抗拉强度为800-900MPa。所述减水剂是固含量为40wt％的聚羧酸减水剂母液。所述膨胀剂为硫铝酸钙-氧化钙类复合膨胀剂。所述修复材料被中空玻璃管包裹，包括修复组分和增强组分；所述中空微管的直径为170-680μm，中空率为30-50％，所述修复组分含量为75wt％，所述增强组分含量为25wt％；所述修复组分包括硅酸钠、二氧化硅和氧化铝；所述硅酸钠在修复组分中的含量为65wt％，所述二氧化硅在修复组分中的含量为22.1wt％，所述氧化铝在修复组分中的含量为12.9wt％。所述增强组分包括碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸锂，所述碳酸氢钠在增强组分中的含量为32.3wt％，碳酸钠在增强组分中的含量为40.7wt％，碳酸锂在增强组分中的含量为27wt％。所述储水材料为膨润土，细度为200-300目。
一种增强修复性能的自修复混凝土的制备方法，包括以下步骤：
1)按所述比例称取修复材料各组分备用；
2)将硅酸钠、二氧化硅和氧化铝混合，烘干，形成修复组分(3)；
3)将碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸锂混合，烘干，形成增强组分(1)；
4)将增强组分(1)均匀地铺设在胶带上；
5)将乙烯基酯树脂(2)均匀地涂在增强组分(1)表面；
6)将修复组分(3)均匀地铺设在乙烯基酯树脂(2)表面；
7)烘干并将胶带撕下，则得到修复材料，所得修复材料的示意图如图1所示；
8)按所述比例称取混凝土所需的材料(水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料、水、纤维、减水剂、膨胀剂、修复材料和储水材料)；
9)将所准备混凝土材料进行拌和并浇筑成型；
10)将混凝土拆模，在温度为20±1℃、湿度为90％±1的环境下养护28天，得增强修复性能的自修复混凝土，标记为G5。
实施例6
一种增强修复性能的自修复混凝土，按重量份计,原料包括以下组分：水泥190份,粉煤灰49份,细骨料349份,粗骨料444份,水49.5份，纤维1.17份，减水剂3.48份，膨胀剂27份，修复材料7.2份，储水材料13.95份。
所述水泥为PO42.5级水泥。所述粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰。所述细骨料为连续级配中砂。所述粗骨料是粒径为5mm-15mm的连续级配碎石。所述纤维为纤维素纤维，长度为2-3mm，弹性模量为8-10Gpa，抗拉强度为800-900MPa。所述减水剂是固含量为40wt％的聚羧酸减水剂母液。所述膨胀剂为硫铝酸钙-氧化钙类复合膨胀剂。所述修复材料被中空玻璃管包裹，包括修复组分和增强组分；所述中空微管的直径为170-680μm，中空率为30-50％，所述修复组分含量为80wt％，所述增强组分含量为20wt％；所述修复组分包括硅酸钠、二氧化硅和氧化铝；所述硅酸钠在修复组分中的含量为70wt％，所述二氧化硅在修复组分中的含量为19.6wt％，所述氧化铝在修复组分中的含量为10.4wt％。所述增强组分包括碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸锂，所述碳酸氢钠在增强组分中的含量为31.8wt％，碳酸钠在增强组分中的含量为40.2wt％，碳酸锂在增强组分中的含量为29wt％。所述储水材料为膨润土，细度为200-300目。
一种增强修复性能的自修复混凝土的制备方法，包括以下步骤：
1)按所述比例称取修复材料各组分备用；
2)将硅酸钠、二氧化硅和氧化铝混合，烘干，形成修复组分(3)；
3)将碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸锂混合，烘干，形成增强组分(1)；
4)将增强组分(1)均匀地铺设在胶带上；
5)将乙烯基酯树脂(2)均匀地涂在增强组分(1)表面；
6)将修复组分(3)均匀地铺设在乙烯基酯树脂(2)表面；
7)烘干并将胶带撕下，则得到修复材料，所得修复材料的示意图如图1所示；
8)按所述比例称取混凝土所需的材料(水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料、水、纤维、减水剂、膨胀剂、修复材料和储水材料)；
9)将所准备混凝土材料进行拌和并浇筑成型；
10)将混凝土拆模，在温度为20±1℃、湿度为90％±1的环境下养护28天，得增强修复性能的自修复混凝土，标记为G6。
实施例7
一种增强修复性能的自修复混凝土，按重量份计,原料包括以下组分：水泥176份,粉煤灰44份,细骨料322份,粗骨料409份,水47.3份，纤维0.585份，减水剂3.325份，膨胀剂22.5份，修复材料9.6份，储水材料9.3份。
所述水泥为PO42.5级水泥。所述粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰。所述细骨料为连续级配中砂。所述粗骨料是粒径为5mm-15mm的连续级配碎石。所述纤维为纤维素纤维，长度为2-3mm，弹性模量为8-10Gpa，抗拉强度为800-900MPa。所述减水剂是固含量为40wt％的聚羧酸减水剂母液。所述膨胀剂为硫铝酸钙-氧化钙类复合膨胀剂。所述修复材料被中空玻璃管包裹，包括修复组分和增强组分；所述中空微管的直径为170-680μm，中空率为30-50％，所述修复组分含量为70wt％，所述增强组分含量为30wt％；所述修复组分包括硅酸钠、二氧化硅和氧化铝；所述硅酸钠在修复组分中的含量为6wt％，所述二氧化硅在修复组分中的含量为24.6wt％，所述氧化铝在修复组分中的含量为15.4wt％。所述增强组分包括碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸锂，所述碳酸氢钠在增强组分中的含量为32.8wt％，碳酸钠在增强组分中的含量为41.2wt％，碳酸锂在增强组分中的含量为26wt％。所述储水材料为膨润土，细度为200-300目。
一种增强修复性能的自修复混凝土的制备方法，包括以下步骤：
1)按所述比例称取修复材料各组分备用；
2)将硅酸钠、二氧化硅和氧化铝混合，烘干，形成修复组分(3)；
3)将碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸锂混合，烘干，形成增强组分(1)；
4)将增强组分(1)均匀地铺设在胶带上；
5)将乙烯基酯树脂(2)均匀地涂在增强组分(1)表面；
6)将修复组分(3)均匀地铺设在乙烯基酯树脂(2)表面；
7)烘干并将胶带撕下，则得到修复材料，所得修复材料的示意图如图1所示；
8)按所述比例称取混凝土所需的材料(水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料、水、纤维、减水剂、膨胀剂、修复材料和储水材料)；
9)将所准备混凝土材料进行拌和并浇筑成型；
10)将混凝土拆模，在温度为20±1℃、湿度为90％±1的环境下养护28天，得增强修复性能的自修复混凝土，标记为G7。
实施例8
一种增强修复性能的自修复混凝土，按重量份计,原料包括以下组分：水泥180份,粉煤灰46.5份,细骨料335.5份,粗骨料426.5份,水48.4份，纤维0.878份，减水剂3.403份，膨胀剂24.75份，修复材料9.6份，储水材料11.63份。
所述水泥为PO42.5级水泥。所述粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰。所述细骨料为连续级配中砂。所述粗骨料是粒径为5mm-15mm的连续级配碎石。所述纤维为纤维素纤维，长度为2-3mm，弹性模量为8-10Gpa，抗拉强度为800-900MPa。所述减水剂是固含量为40wt％的聚羧酸减水剂母液。所述膨胀剂为硫铝酸钙-氧化钙类复合膨胀剂。所述修复材料被中空玻璃管包裹，包括修复组分和增强组分；所述中空微管的直径为170-680μm，中空率为30-50％，所述修复组分含量为75wt％，所述增强组分含量为25wt％；所述修复组分包括硅酸钠、二氧化硅和氧化铝；所述硅酸钠在修复组分中的含量为65wt％，所述二氧化硅在修复组分中的含量为22.1wt％，所述氧化铝在修复组分中的含量为12.9wt％。所述增强组分包括碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸锂，所述碳酸氢钠在增强组分中的含量为32.3wt％，碳酸钠在增强组分中的含量为40.7wt％，碳酸锂在增强组分中的含量为27wt％。所述储水材料为膨润土，细度为200-300目。
一种增强修复性能的自修复混凝土的制备方法，包括以下步骤：
1)按所述比例称取修复材料各组分备用；
2)将硅酸钠、二氧化硅和氧化铝混合，烘干，形成修复组分(3)；
3)将碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸锂混合，烘干，形成增强组分(1)；
4)将增强组分(1)均匀地铺设在胶带上；
5)将乙烯基酯树脂(2)均匀地涂在增强组分(1)表面；
6)将修复组分(3)均匀地铺设在乙烯基酯树脂(2)表面；
7)烘干并将胶带撕下，则得到修复材料，所得修复材料的示意图如图1所示；
8)按所述比例称取混凝土所需的材料(水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料、水、纤维、减水剂、膨胀剂、修复材料和储水材料)；
9)将所准备混凝土材料进行拌和并浇筑成型；
10)将混凝土拆模，在温度为20±1℃、湿度为90％±1的环境下养护28天，得增强修复性能的自修复混凝土，标记为G8。
实施例9
一种增强修复性能的自修复混凝土，按重量份计,原料包括以下组分：水泥190份,粉煤灰49份,细骨料349份,粗骨料444份,水49.5份，纤维1.17份，减水剂3.48份，膨胀剂27份，修复材料9.6份，储水材料13.95份。
所述水泥为PO42.5级水泥。所述粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰。所述细骨料为连续级配中砂。所述粗骨料是粒径为5mm-15mm的连续级配碎石。所述纤维为纤维素纤维，长度为2-3mm，弹性模量为8-10Gpa，抗拉强度为800-900MPa。所述减水剂是固含量为40wt％的聚羧酸减水剂母液。所述膨胀剂为硫铝酸钙-氧化钙类复合膨胀剂。所述修复材料被中空玻璃管包裹，包括修复组分和增强组分；所述中空微管的直径为170-680μm，中空率为30-50％，所述修复组分含量为80wt％，所述增强组分含量为20wt％；所述修复组分包括硅酸钠、二氧化硅和氧化铝；所述硅酸钠在修复组分中的含量为70wt％，所述二氧化硅在修复组分中的含量为19.6wt％，所述氧化铝在修复组分中的含量为10.4wt％。所述增强组分包括碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸锂，所述碳酸氢钠在增强组分中的含量为31.8wt％，碳酸钠在增强组分中的含量为40.2wt％，碳酸锂在增强组分中的含量为29wt％。所述储水材料为膨润土，细度为200-300目。
一种增强修复性能的自修复混凝土的制备方法，包括以下步骤：
1)按所述比例称取修复材料各组分备用；
2)将硅酸钠、二氧化硅和氧化铝混合，烘干，形成修复组分(3)；
3)将碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸锂混合，烘干，形成增强组分(1)；
4)将增强组分(1)均匀地铺设在胶带上；
5)将乙烯基酯树脂(2)均匀地涂在增强组分(1)表面；
6)将修复组分(3)均匀地铺设在乙烯基酯树脂(2)表面；
7)烘干并将胶带撕下，则得到修复材料，所得修复材料的示意图如图1所示；
8)按所述比例称取混凝土所需的材料(水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料、水、纤维、减水剂、膨胀剂、修复材料和储水材料)；
9)将所准备混凝土材料进行拌和并浇筑成型；
10)将混凝土拆模，在温度为20±1℃、湿度为90％±1的环境下养护28天，得增强修复性能的自修复混凝土，标记为G9。
表1
由表1可知，本发明所得混凝土的抗渗性、抗裂性能、耐久性良好。加入减水剂能进一步提高混凝土的流动性，加入硅酸钠使混凝土具有自主修复裂缝的能力。
Claims (10)
1.一种增强修复性能的自修复混凝土，其特征在于，按重量份计, 该混凝土包括以下组分：水泥176-190份、粉煤灰44-49份、细骨料322-349份、粗骨料409-444份、水47.3-49.5份、纤维0.585-1.17份、减水剂3.325-3.48份、膨胀剂22.5-27份、修复材料4.8-9.6份和储水材料9.3-13.95份。
2.根据权利要求1所述的一种增强修复性能的自修复混凝土，其特征在于，所述的水泥为PO42.5级水泥；所述粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰；所述细骨料为连续级配中砂；所述粗骨料是粒径为5mm-15mm的连续级配碎石。
3.根据权利要求1所述的一种增强修复性能的自修复混凝土，其特征在于，所述纤维为纤维素纤维，长度为2-3mm，弹性模量为8-10Gpa，抗拉强度为800-900MPa。
4.根据权利要求1所述的一种增强修复性能的自修复混凝土，其特征在于，所述减水剂是聚羧酸减水剂母液；所述的膨胀剂为硫铝酸钙-氧化钙类复合膨胀剂；所述的储水材料为膨润土和硅藻土的一种或两种，所述膨润土、硅藻土的细度为200-300目。
5.根据权利要求1所述的一种增强修复性能的自修复混凝土，其特征在于，所述的修复材料被中空玻璃管包裹，包括修复组分和增强组分。
6.根据权利要求5所述的一种增强修复性能的自修复混凝土，其特征在于，所述中空玻璃管的直径为170-680μm，中空率为30-50％，所述修复组分在修复材料中的含量为70-80wt%，所述增强组分在修复材料中的含量为20-30 wt%。
7.根据权利要求5所述的一种增强修复性能的自修复混凝土，其特征在于，所述修复组分包括硅酸钠、二氧化硅和氧化铝；所述增强组分包括碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸锂。
8.根据权利要求7所述的一种增强修复性能的自修复混凝土，其特征在于，所述硅酸钠在修复组分中的含量为60-70 wt%，所述二氧化硅在修复组分中的含量为19.6-24.6 wt%，所述氧化铝在修复组分中的含量为10.4-15.4 wt%。
9.根据权利要求7所述的一种增强修复性能的自修复混凝土，其特征在于，所述碳酸氢钠在增强组分中的含量为31.8-32.8 wt%，所述碳酸钠在增强组分中的含量为40.2-41.2wt%，所述碳酸锂在增强组分中的含量为26-29 wt%。
10.制备权利要求1-9任一项所述的一种增强修复性能的自修复混凝土的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）按比例称取修复材料各组分备用；
2）将硅酸钠、二氧化硅和氧化铝混合，烘干，形成修复组分；
3）将碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸锂混合，烘干，形成增强组分；
4）将增强组分均匀地铺设在胶带上；
5）将乙烯基酯树脂均匀地涂在增强组分表面；
6）将修复组分均匀地铺设在乙烯基酯树脂表面；
7）烘干并将胶带撕下，则得到修复材料；
8）按比例称取水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料、水、纤维、减水剂、膨胀剂、修复材料和储水材料；
9）将步骤8）所得混凝土材料进行拌和并浇筑成型；
10）将步骤9）所得混凝土拆模，养护，得增强修复性能的自修复混凝土。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210514 |
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