CN116143465A - 一种自密实高强高韧水泥基混凝土修复材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及水泥材料领域，具体提供一种自密实高强高韧水泥基修复材料及其制备方法。自密实高强高韧水泥基修复材料，按重量份数计，由以下各原料组分组成，硅酸盐水泥300~350份、矿粉90~110份、粉煤灰70~80份、减水剂1~1.5份、消泡剂0.3~0.5份、纤维素0.05~0.1份、膨胀剂27~32份、PVA纤维10~15份、砂子300~350份和水100~115份。本申请的自密实高强高韧水泥基修复材料具有流动度好、抗压强度、抗折强度和折压比较高的特点。
Description
技术领域
本申请涉及水泥材料技术领域，更具体地，涉及一种自密实高强高韧水泥基混凝土修复材料及其制备方法。
背景技术
早期混凝土的强度较低，导致早期大量的建筑物现在急需修复加固。针对低强度混凝土构件，采用表面薄层修复加固的方法可以尽可能减小对原建筑物外观以及使用功能的影响。但对修复所采用的混凝土提出了以下的要求：流动性好、早强高强高韧、耐久性好、抗渗能力强等。
在混凝土中加入PVA纤维可以明显提高混凝土的强度、韧性、抗渗性能等。但加入的PVA纤维会影响混凝土的流动性，加入的量多，混凝土的流动性差，加入的量少，混凝土的强度韧性提高的不明显。
发明内容
发明人发现，在混凝土中直接加入PVA纤维的重量超过混凝土重量的3％，会对混凝土的流动性造成明显的影响，而且分散性不好，存在明显的团聚现象，导致混凝土的力学性能变差。基于此，发明人经过对混凝土各原料的分析以及大量的试验，寻找到一种具有高流动性的高强高韧水泥基修复材料及其制备方法，在较低的PVA纤维添加量下，维持了混凝土的高流动性，并具有高早期强度、高抗压强度、高抗折强度、高折压比等性能。
基于此，本申请提供一种自密实高强高韧水泥基修复材料及其制备方法。
本申请采用如下的技术方案：
一种自密实高强高韧水泥基修复材料，按重量份数计，由以下各原料组分组成，硅酸盐水泥300～350份、矿粉90～110份、粉煤灰70～80份、减水剂1～1.5份、消泡剂0.3～0.5份、纤维素0.05～0.1份、膨胀剂27～32份、PVA纤维10～15份、砂子300～350份和水100～115份。
优选的，所述硅酸盐水泥为P·Ⅰ62.5R级硅酸盐水泥。
优选的，所述PVA纤维在所述原料组分中的重量占比为1～1.5％。
优选的，所述纤维素选自醚类纤维素，1wt％水溶液浓度在25℃的粘度为300～500mPa.s。
优选的，所述水泥基修复材料的水胶比为0.2～0.22。
优选的，所述水泥基修复材料的胶砂比为1.45～1.6。
优选的，所述PVA纤维按如下方法进行改性：
将所述PVA纤维表面进行电晕处理或等离子体处理，获得处理PVA纤维；
将所述处理PVA纤维采用氨基硅烷偶联剂进行处理，获得氨基改性PVA纤维；
将上述氨基改性PVA纤维分散于有机溶剂中，加入化学通式为(CH2CH)OCH2O(PO)m(EO)nR的单端环氧基聚醚进行反应；其中，PO代表-CH2CH3CHO-，EO代表-CH2CH2O-，m≥10，n≥5，R为C1-C4烷基或H。
更优选的，所述氨基改性PVA纤维中氨基摩尔数与所述单端环氧基聚醚摩尔数的比例为1:0.5-3。
更优选的，所述m不高于100，所述n不高于70，所述m与所述n的差值不高于30。
一种上述任一实施方案所述的自密实高强高韧水泥基修复材料的制备方法，包括以下步骤，
1)将所述沙子与所述PVA纤维干拌混匀；
2)加入所述硅酸盐水泥、所述矿粉、所述粉煤灰、所述纤维素和所述膨胀剂，干拌混匀，获得干拌料；
3)将所述减水剂、所述消泡剂与所述水搅拌混合，倒进步骤2)获得的所述干拌料，混合均匀，获得所述自密实高强高韧水泥基混凝土修复材料。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请采用矿粉和粉煤灰，矿粉具有较高的活性，可以提高修复材料的抗折强度，提高密实度；粉煤灰大部分呈球状，表面光滑。发明人发现在本申请中加入粉煤灰，由于光滑球状表面，可以提高修复材料的流动性，并且粉煤灰可以提高修复材料的抗压强度，有利于提高折压比和耐久性。粉煤灰和矿粉的重量比在一定范围，可以获得流动性、抗折强度和抗压强度性能较好的水泥基修复材料。
2、本申请在混凝土中加入PVA纤维，起到了承担拉结的作用。混凝土基体未开裂时，强大的拉结力阻止了裂缝的产生，混凝土和PVA纤维协同受力；混凝土基体产生裂缝后，荷载转由PVA纤维承担，吸收了大量能量，有效提升水泥基修复材料的韧性。
3、发明人发现，对PVA纤维采用聚醚进行进一步的改性，可提高PVA纤维与混凝土胶料的结合紧密度，提升混凝土的力学性能；而且聚醚中的亲水基团可提高水泥颗粒表面的空间位阻作用，促进水泥颗粒的分散，释放出部分被包裹的水，参与流动，进一步提高修复材料的流动性。
4、本申请通过各原料及原料重量的选择，尤其是水胶比和胶砂比的选择，实现了修复材料中水泥基体与PVA纤维的较好结合，解决了水泥基修复材料中高抗折强度、高抗压强度与高流动度无法同时并存的问题。本申请的水泥基修复材料，28d抗压强度可以超过100MPa，抗折强度可以达到或超过20.5MPa，折压比超过0.2，同时流动度可以达到或超过250mm，各项性能优异。实现了自密实、无需振捣、施工便捷，为那些对强度、韧性和工作性能均有极高要求的既有混凝土结构加固设计和施工提供了一种新型水泥基修复材料。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细描述。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
本申请一方面提供一种自密实高强高韧水泥基修复材料，按重量份数计，由以下各原料组分组成，硅酸盐水泥300～350份、矿粉90～110份、粉煤灰70～80份、减水剂1～1.5份、消泡剂0.3～0.5份、纤维素0.05～0.1份、膨胀剂27～32份、PVA纤维10～15份、砂子300～350份和水100～115份。
本申请中，硅酸盐水泥为P·Ⅰ62.5R级硅酸盐水泥，强度较高。P·Ⅰ62.5R级硅酸盐水泥的强度较高，3d的抗压强度为41.6MPa，28d的抗压强度为69.4MPa，3d的抗折强度为7.2MPa，28d的抗折强度为8.8MPa。采用高强度硅酸盐水泥作为基础水泥胶，有利于获得高强度的水泥基修复材料。
矿粉是高活性粉料，可以改善混凝土孔结构以及水泥石集料界面结构，提高混凝土的抗压强度，同时抑制碱骨料反应，降低水化热，减少混凝土结构早期温度裂缝，提高混凝土密实度，提高抗渗和抗侵蚀能力。进一步的，矿粉选自超细矿粉，粒径不超过1000目，更进一步的，粒径不超过1500目。超细的矿粉的活性更高，更有利获得高强度、自密实的水泥基修复材料。
粉煤灰较大的比表面积和球状微珠结构对于提高水泥基修复材料的流动性具有明显的促进作用，而且可以提高抗折强度。进一步的，粉煤灰粒径不超过800目。
进一步的，发明人发现，粉煤灰和矿粉的重量比为0.7～0.85:1使得本申请的水泥基修复材料具有较好的流动性、抗压强度和抗折强度。重量比高于或低于这个范围，都对水泥基修复材料的抗压强度和抗折强度不利。尤其是折压比下降比较明显。更进一步的，粉煤灰和矿粉的重量比为0.73～0.8:1。
减水剂可以在保持凝胶材料与水的比值不变下，提高水泥基复合材料的流变性能，在保持水泥基复合材料力学性能的基础上提高其施工性。进一步的，减水剂可以选自聚羧酸型减水剂。
消泡剂在本申请的水泥基复合材料中起到破泡、减小表面张力的作用。消泡剂的使用对硬化后的水泥基复合材料强度和稳定性都有较大的提高，基体密实性加强，抗渗性能提升。进一步的，消泡剂可以是羧酸类消泡剂。
本申请中，纤维素的作用是保水性、增稠性、触变性和引气性。进一步的，纤维素选自醚类纤维素，比如甲基纤维素醚、乙基纤维素醚等。更进一步的，纤维素的1wt％水溶液浓度在25℃的粘度为300～500mPa.s。发明人发现，为了提高水泥基修复材料的流动性，纤维素的粘度不能大，否则会明显影响流动性。
膨胀剂可反应生成微膨胀晶体，阻隔毛细通道，改善密实性和耐久性。本申请中，膨胀剂选用Ⅰ型硫铝酸钙类混凝土膨胀剂。
本申请中，砂子为连续级配，平均粒径范围为0.3-0.6mm。连续级配砂子为不同尺寸砂子颗粒合理搭配的比例，不仅可以得到最小的骨料空隙率，而且也可以得到最小的骨料比表面积。采用连续级配的砂子可以提高混凝土的强度和耐久性，而且也可以减少水泥的用量。
PVA纤维常用于高强度混凝土中作为增强组分，能够有效限制初始裂缝的发展，提升硬化后基体的综合性能。本申请中，PVA纤维在原料组分中的重量占比为1～1.5％。发明人发现，加入的PVA纤维较多，会明显降低本申请的水泥基修复材料的流动性。
水胶比是指水的重量与硅酸盐水泥、矿粉和粉煤灰重量和的比值，水胶比较高，水泥基修复材料的流动性好，但力学强度会降低，水胶比较低，水凝基修复材料的力学强度较高，但流动性会变差。过低的水胶比还不利于胶凝材料的水化，从而容易在硬化基体内部产生缺陷。发明人发现，水泥基修复材料的水胶比为0.2～0.22，可以获得流动性和力学性能的综合性能较好的水泥基修复材料。
胶砂比是指硅酸盐水泥、矿粉和粉煤灰重量和与砂子重量的比值，控制胶砂比在合适的范围，可以获得流动性和力学性能的综合性能较好的水泥基修复材料。发明人发现，水泥基修复材料的胶砂比为1.45～1.6较为合适。
本申请中，在各原料成分确定下，影响水泥基修复材料的流动性和力学强度的主要因素有PVA纤维含量、水胶比、胶砂比、粉煤灰与矿粉的重量比等。发明人对各个影响因素进行深入的研究和分析，经过大量的试验，获得了本申请的自密实高强高韧水泥基修复材料的技术方案，解决了水泥基修复材料的流动性与力学性能不可兼得的问题。
PVA纤维是有机高分子材料，硅酸盐、矿粉、粉煤灰等是无机非金属材料，PVA纤维与上述无机非金属材料的结合性不好。为了更进一步提高PVA纤维的效用发挥，本申请中，PVA纤维可以按如下方法进行改性：
将PVA纤维表面进行电晕处理或等离子体处理，获得处理PVA纤维；
将处理PVA纤维采用氨基硅烷偶联剂进行处理，获得氨基改性PVA纤维；
将上述氨基改性PVA纤维分散于有机溶剂中，加入化学通式为(CH2CH)OCH2O(PO)m(EO)nR的单端环氧基聚醚进行反应；其中，PO代表-CH2CH3CHO-，EO代表-CH2CH2O-，m≥10，n≥5，R为C1-C4烷基或H。
上述PVA纤维的改性方法中，PVA纤维进行电晕或等离子体处理之前，要进行除油处理，可以按如下方法进行处理：将PVA纤维置于碱溶液中超声进行除油，再用清水进行清洗。PVA纤维表面是惰性的，经过电晕或等离子体处理后，表面可以形成较多的羟基等活性基团。
上述PVA纤维的改性方法中，采用氨基硅烷偶联剂可以利用其可水解的烷氧基基团与PVA纤维表面的羟基进行反应，使得PVA纤维表面携带氨基官能团，氨基官能团可以与后续的单端环氧基聚醚中的环氧基团反应，使得PVA纤维表面接枝上聚醚。可采用的氨基硅烷偶联剂无特别的限制，氨基硅烷偶联剂分子结构中至少含有一个伯氨基，可以选自3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨乙基氨丙基三乙氧基硅烷等。一个改性方法的具体操作可以为：将3-10重量份氨基硅烷偶联剂加入到90重量份由无水乙醇和水按体积比9:1组成的醇水溶液中，搅拌0.5-2小时，再加入1-5重量份上述处理PVA纤维，继续搅拌1-2小时，过滤，去离子水清洗，干燥，即获得氨基改性PVA纤维。
进一步的，氨基改性PVA纤维中氨基摩尔数与所述单端环氧基聚醚摩尔数的比例为1:0.5-3。进一步的，氨基改性PVA纤维中氨基摩尔数与所述单端环氧基聚醚摩尔数的比例为1:0.7-2。
本申请中，氨基改性PVA纤维与单端环氧基聚醚的反应条件可以为：加入单端环氧基聚醚重量1％的2-甲基咪唑，室温下反应2小时；或者也可以是，氨基改性PVA纤维与单端环氧基聚醚的反应体系升温至50±℃反应2小时。反应结束后过滤，滤出纤维再用无水乙醇清洗2次，室温放置2小时后在50℃的烘箱中干燥过夜。
上述技术方案中，m不高于100，n不高于70，m与n的差值不高于30。m和n的值较高，单端环氧基聚醚的分子量较大，端基的环氧基团活性较低，不利于与PVA纤维表面的氨基反应，会导致PVA纤维表面接枝的聚醚数量不足。m和n的差值较大，疏水性的PO链段会影响亲水性的EO链段的水化作用，导致EO链段对水泥颗粒表面的空间位阻作用不足，对水泥颗粒的分散作用有限。进一步的，m不高于50，n不高于25。
发明人还发现，本申请采用的上述单端环氧基聚醚结构中，PO与EO为嵌段结构，环氧基团与PO链段相连，即PO链段位于环氧基团与EO链段的中间，聚醚的作用更好，可能是由于单端环氧基聚醚与PVA纤维表面的氨基反应后，PO链段相比EO链段更靠近PVA纤维，疏水的PO链段包覆水泥颗粒，可以使得PVA纤维与水泥颗粒的结合更近、更紧，亲水性的EO链段更自由的伸入水中，产生的水化作用范围更大，空间位阻作用更明显，稳定作用更好。水泥基修复材料固化过程中，随着水分的减少，聚醚链段逐渐包裹在水泥颗粒表面，聚醚链段作为PVA纤维与水泥颗粒的连接结构，提高了PVA纤维与水泥颗粒的结合性以及PVA纤维与水泥颗粒之间的相互作用，既提高了水泥基修复材料的拉伸强度(即抗压强度)，同时聚醚链段包裹水泥颗粒，也提高了水泥基修复材料的韧性(即抗折强度)。
本申请另一方面提供一种上述任一实施方案所述的自密实高强高韧水泥基修复材料的制备方法，包括以下步骤，
1)将所述沙子与所述PVA纤维干拌混匀；
2)加入所述硅酸盐水泥、所述矿粉、所述粉煤灰、所述纤维素和所述膨胀剂，干拌混匀，获得干拌料；
3)将所述减水剂、所述消泡剂与所述水搅拌混合，倒进步骤2)获得的所述干拌料，混合均匀，获得所述自密实高强高韧水泥基混凝土修复材料。
下面结合实施例、对比例及实验数据对本申请的自密实高强高韧水泥修复材料及其制备方法进行详细说明。以下各原料份数为重量份数。
以下各实施例中，硅酸盐水泥为P·Ⅰ62.5R级硅酸盐水泥，连续级配的砂子的平均粒径为0.44mm，减水剂为Point-400S减水剂，消泡剂为羧酸类消泡剂，甲基纤维素醚(1wt％水溶液在25℃的粘度为400mPa.s)，膨胀剂为Ⅰ型硫铝酸钙类混凝土膨胀剂，超细矿粉为1500目，粉煤灰为1000目，PVA纤维，都采购自市售产品。
实施例1
自密实高强高韧水泥基修复材料，由310份硅酸盐水泥、95份矿粉、72份粉煤灰、1.2份减水剂、0.35份消泡剂、0.07份纤维素、30份膨胀剂、10份PVA纤维、300份砂子和102份水组成。
实施例2
自密实高强高韧水泥基修复材料，由350份硅酸盐水泥、108份矿粉、80份粉煤灰、1.3份减水剂、0.45份消泡剂、0.1份纤维素、32份膨胀剂、15份PVA纤维、350份砂子和115份水。
实施例3
自密实高强高韧水泥基修复材料，由320份硅酸盐水泥、100份矿粉、76份粉煤灰、1.2份减水剂、0.4份消泡剂、0.08份纤维素、30份膨胀剂、12份PVA纤维、320份砂子和108份水。
实施例4
实施例3中，PVA纤维由12份调整为13份，其余原料成分及重量份数保持不变。
实施例5
实施例3中，PVA纤维由12份调整为14.5份，其余原料成分及重量份数保持不变。
实施例6
实施例3中，PVA纤维由12份调整为10份，其余原料成分及重量份数保持不变。
实施例7
实施例3中，粉煤灰由76份调整为78份，其余原料成分及重量份数保持不变。
实施例8
实施例3中，粉煤灰由76份调整为80份，其余原料成分及重量份数保持不变。
实施例9
实施例3中，砂子由320份调整为340份，其余原料成分及重量份数保持不变。
实施例10
PVA纤维除油后采用等离子体进行处理，再采用3-氨基丙基三甲氧基硅烷进行表面处理，再与化学式为(CH2CH)OCH2O(PO)18.4(EO)7.7CH3的端环氧基嵌段聚醚按氨基与环氧基团摩尔比1:1在20倍嵌段聚醚重量的四氢呋喃中反应2小时，过滤，无水乙醇清洗2次，室温放置2小时后50℃烘箱中干燥过夜，获得聚醚改性PVA纤维。
实施例3中，以等重量份数的聚醚改性PVA纤维替代PVA纤维，其余原料成分及重量保持不变。
实施例11
PVA纤维除油后采用等离子体进行处理，再采用3-氨基丙基三甲氧基硅烷进行表面处理，再与化学式为(CH2CH)OCH2O(PO)40.9(EO)23.7H的端环氧基嵌段聚醚按氨基与环氧基团摩尔比1:1.5在20倍嵌段聚醚重量的四氢呋喃中反应2小时，过滤，无水乙醇清洗2次，室温放置2小时后50℃烘箱中干燥过夜，获得聚醚改性PVA纤维。
实施例3中，以等重量份数的聚醚改性PVA纤维替代PVA纤维，其余原料成分及重量保持不变。
实施例12
实施例11中，聚醚改性PVA纤维由12份调整为14.5份，其余原料成分及重量份数保持不变。
对比例1
实施例3中，PVA纤维由12份调整为8份，其余原料成分及重量份数保持不变。
对比例2
实施例3中，PVA纤维由12份调整为18份，其余原料成分及重量份数保持不变。
对比例3
实施例3中，PVA纤维由12份调整为21份，其余原料成分及重量份数保持不变。
对比例4
实施例11中，聚醚改性PVA纤维由12份调整为8份，其余原料成分及重量份数保持不变。
对比例5
实施例11中，聚醚改性PVA纤维由12份调整为21份，其余原料成分及重量份数保持不变。
对比例6
PVA纤维经过等离子体处理后采用3-氨基丙基三甲氧基硅烷进行表面处理，再与化学式为(CH2CH)OCH2O(EO)8.2(PO)19.3CH3的端环氧基嵌段聚醚按氨基与环氧基团摩尔比1:1.5在20倍嵌段聚醚重量的四氢呋喃中反应2小时，过滤，无水乙醇清洗2次，室温放置2小时后50℃烘箱中干燥过夜，获得聚醚改性PVA纤维。
实施例3中，以等重量的聚醚改性PVA纤维替代PVA纤维，其余原料成分及重量份数保持不变。
对比例7
PVA纤维经过等离子体处理后采用3-氨基丙基三甲氧基硅烷进行表面处理，再与化学式为(CH2CH)OCH2O(EO)17.7(PO)32.8CH3的端环氧基嵌段聚醚按氨基与环氧基团摩尔比1:1.5在20倍嵌段聚醚重量的四氢呋喃中反应2小时，过滤，无水乙醇清洗2次，室温放置2小时后50℃烘箱中干燥过夜，获得聚醚改性PVA纤维。
实施例3中，以等重量的聚醚改性PVA纤维替代PVA纤维，其余原料成分及重量份数保持不变。
对比例8
实施例3中，矿粉由100份调整为76份，粉煤灰由76份调整为100份，其余原料成分及重量份数保持不变。
对比例9
实施例3中，矿粉由100份调整为110份，粉煤灰由76份调整为66份，其余原料成分及重量份数保持不变。
实施例1-12和对比例1-9的自密实高强高韧水泥基修复材料按如下方法制备：将砂子与PVA纤维(或聚醚改性PVA纤维)干拌混匀；加入硅酸盐水泥、矿粉、粉煤灰、纤维素和膨胀剂，干拌混匀，获得干拌料；将减水剂、消泡剂与水搅拌混合，倒进上述获得的干拌料，混合均匀。
表1实施例1-12和对比例1-9水泥基修复材料配比
流动度测试：按照国标GB/T 2419-2005进行测试。
抗折强度测试：试件标准养护28d后按照国标GB/T 17671-2021进行测试。
抗压强度一测试：试件标准养护1d后按照国标GB/T 17671-2021进行测试。
抗压强度二测试：试件标准养护28d后按照国标GB/T 17671-2021进行测试。
折压比为抗折强度与抗压强度二的比值。
结果如下表2所示。
表2
分析上述表2的数据。对比实施例3-6和对比例1-3，其他原料成分及重量相同下，PVA纤维在一定含量范围内，流动度随着PVA纤维含量的增加而降低，抗压强度和抗折强度随着PVA纤维含量的增加而增大，但是当PVA纤维的含量较低(对比例1中0.83％)或含量较高(对比例2中1.85％，对比例3中2.15％)，流动度、抗压强度和抗折强度变化较大，尤其是含量较高时，抗压强度和抗折强度反而变低，折压比也低于0.2，这可能是由于PVA纤维在水泥基修复材料中的分散性较差，加入量较多时难以较好的分散，存在明显的团聚现象，PVA团聚对水泥基修复材料的力学性能有不良的影响。
对比实施例10、11和对比例1、3-5，当PVA纤维的含量超出一定范围时，即使PVA纤维采用聚醚进行改性，对于水泥基修复材料的性能也没有实质性的提升，尤其是在PVA纤维含量较高时，采用聚醚改性PVA也无法解决团聚导致的分散性问题。
对比实施例3、7、8和对比例8、9，其他原料成分及重量相同下，随着粉煤灰与矿粉重量比的调整，当粉煤灰与矿粉重量比超出一定的范围时，抗压强度、抗折强度以及折压比都变差。
对比实施例3、10、11以及对比例6、7，其余原料成分及重量相同下，PVA纤维采用聚醚进行表面处理后，水泥基修复材料的流动度和力学性能都有提升，这是由于聚醚可以提高PVA纤维与水泥的相容性，而且特定结构的聚醚也有助于进一步提升水泥颗粒的分散性，说明聚醚结构中环氧基团与PO链段相邻的聚醚能发挥更好的作用，流动度和力学性能都较好。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种自密实高强高韧水泥基修复材料，其特征在于：按重量份数计，由以下各原料组分组成，硅酸盐水泥300~350份、矿粉90~110份、粉煤灰70~80份、减水剂1~1.5份、消泡剂0.3~0.5份、纤维素0.05~0.1份、膨胀剂27~32份、PVA纤维10~15份、砂子300~350份和水100~115份。
2.根据权利要求1所述的自密实高强高韧水泥基修复材料，其特征在于：所述硅酸盐水泥为P·Ⅰ 62.5R级硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的自密实高强高韧水泥基修复材料，其特征在于：所述PVA纤维在所述原料组分中的重量占比为1~1.5%。
4.根据权利要求1所述的自密实高强高韧水泥基修复材料，其特征在于：所述纤维素选自醚类纤维素，1wt%水溶液浓度在25℃的粘度为300~500mPa.s。
5.根据权利要求1所述的自密实高强高韧水泥基修复材料，其特征在于：所述水泥基修复材料的水胶比为0.2~0.22。
6.根据权利要求1所述的自密实高强高韧水泥基修复材料，其特征在于：所述水泥基修复材料的胶砂比为1.45~1.6。
7.根据权利要求1所述的自密实高强高韧水泥基修复材料，其特征在于：所述PVA纤维按如下方法进行改性：
将所述PVA纤维表面进行电晕处理或等离子体处理，获得处理PVA纤维；
将所述处理PVA纤维采用氨基硅烷偶联剂进行处理，获得氨基改性PVA纤维；
将上述氨基改性PVA纤维分散于有机溶剂中，加入化学通式为(CH2CH)OCH2O(PO)m(EO)nR的单端环氧基聚醚进行反应；其中，PO代表-CH2CH3CHO-，EO代表-CH2CH2O-，m≥10，n≥5，R为C1-C4烷基或H。
8.根据权利要求7所述的自密实高强高韧水泥基修复材料，其特征在于：所述氨基改性PVA纤维中氨基摩尔数与所述单端环氧基聚醚摩尔数的比例为1:0.5-3。
9.根据权利要求7所述的自密实高强高韧水泥基修复材料，其特征在于：所述m不高于100，所述n不高于70，所述m与所述n的差值不高于30。
10.一种权利要求1-9任一项所述的自密实高强高韧水泥基修复材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，
1）将所述沙子与所述PVA纤维干拌混匀；
2）加入所述硅酸盐水泥、所述矿粉、所述粉煤灰、所述纤维素和所述膨胀剂，干拌混匀，获得干拌料；
3）将所述减水剂、所述消泡剂与所述水搅拌混合，倒进步骤2）获得的所述干拌料，混合均匀，获得所述自密实高强高韧水泥基混凝土修复材料。
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