CN116876454A - 一种高强超快固化水泥毯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水泥毯技术领域，具体涉及一种高强超快固化水泥毯，包括从上至下依次设置的面层基体、中层基体和底层基体，中层基体包括骨架和可固化混合物，骨架的上侧和面层基体相连，下侧和底层基体相连，可固化混合物填充于面层基体和底层基体之间；可固化混合物包括水泥和增强纤维。解决现有技术中，水泥毯内部的纯水泥容易干裂结块，降低水泥毯性能的问题。通过采用磷酸镁水泥，能够使水泥毯实现快速硬化。

Description

一种高强超快固化水泥毯

技术领域

本发明涉及水泥毯技术领域，具体涉及一种高强超快固化水泥毯。

背景技术

随着社会经济的发展，建筑工程业和土木工程业得到了迅速发展，对施工的质量要求越来越高，施工领域拓展到了施工条件比较恶劣的地方，比如在地形高险、复杂区域的沟渠、护坡、矿区等，使用现有的建筑用复合材料如混凝土、浆砌片石等时需临时混合搅拌，人工搅拌物料混合不均匀，还会产生大量粉尘，增加了工人的劳动强度，还对环境造成污染。针对以上问题，目前通常使用水泥毯作为施工材料。水泥毯学名混凝土帆布，是一种浸渍了水泥的柔软的布，遇水会发生水合反应而硬化成一种很薄的防水防火的耐用混凝土层。

水泥毯通常包括由顶层、底层和连接层组成的网状结构，底层和顶层之间的空腔内填充有水泥基干粉，水泥毯施工后，遇水发生固化，形成类混凝土结构。在水泥毯的使用过程中，先将水泥毯铺设在需要使用的位置，然后通过浇水的方式使水泥毯中的水泥遇水发生固化，形成类混凝土结构，但是现有技术中的水泥毯内部大多采用纯水泥，没有混凝像混凝土一样有很多骨料，导致纯水泥在固化的过程中很容易发生干裂。由于水泥毯上下层级的限制，一般很难朝水泥毯的中部添加常规的骨料，这样导致水泥毯内的水泥在固化的过程中只能依靠水泥毯上下层以及中间的连接层来作为附着点，起到防开裂的作用，但是水泥毯的内部仍然会因为纯水泥固化形成一些干裂块状物，这样导致整个水泥毯的性能降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强超快固化水泥毯，解决现有技术中，水泥毯内部的纯水泥容易干裂结块，降低水泥毯性能的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种高强超快固化水泥毯，包括从上至下依次设置的面层基体、中层基体和底层基体，中层基体包括骨架和可固化混合物，骨架的上侧和面层基体相连，下侧和底层基体相连，可固化混合物填充于面层基体和底层基体之间；可固化混合物包括水泥和增强纤维。

进一步的技术方案是，骨架包括柱线，面层基体包括上层编织网和防滑带，底层基体包括网孔层和下层封装层，柱线往复与上层编织网和网孔层编织相连，并且上层编织网和网孔层之间形成有若干个立柱，以使上层编织网和网孔层之间留有间隙；防滑带设置于上层编织网的上侧；下层封装层通过粘接的方式和网孔层的下侧相连。

更进一步的技术方案是，上层编织网的材质为碳纤维、玄武岩纤维、超高分子量聚乙烯、钢纤维、钢丝、涤纶、锦纶中的一种；柱线的材质为碳纤维、玄武岩纤维、超高分子量聚乙烯、钢纤维、钢丝、涤纶、锦纶中的一种；下层封装层的材质为碳纤维、玄武岩纤维、超高分子量聚乙烯、钢纤维、钢丝中的一种。

更进一步的技术方案是，增强纤维为钢纤维，钢纤维的两端均弯折形成有端勾。

更进一步的技术方案是，水泥为磷酸镁水泥。

更进一步的技术方案是，下层编织网的下侧还设置有加强筋，加强筋沿下层编织网的宽度方向设置；加强筋设置有若干个，相邻两个加强筋之间的间距设置为1-2m；

更进一步的技术方案是，防滑带为金刚砂防滑带。

更进一步的技术方案是，还包括上连接条和下连接条，上连接条和下连接条分别设置于水泥毯边缘的相对两侧；上连接条的下侧设置有开口朝下的上固化槽，下连接条的上侧设置有开口朝上的下固化槽，上固化槽和下固化槽内均填充有可固化混合物。

更进一步的技术方案是，上固化槽在槽口的位置设置有用于封闭上固化槽槽口的第一水溶膜，下固化槽在槽口的位置设置有用于封闭下固化槽槽口的第二水溶膜。

更进一步的技术方案是，上固化槽内设置有用于将上固化槽分隔形成若干蜂窝孔的第一蜂窝板；下固化槽内设置有用于将下固化槽分隔形成若干蜂窝孔的第二蜂窝板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、通过设置骨架，能够很好的支撑起面层基体和底层基体，从而使面层基体和底层基体之间有足够的空间来容纳可固化混合物；2、通过在水泥中填充增强纤维，能够借助增强纤维作为水泥骨料来增强水泥的增强抗压强度和抗弯强度。

附图说明

图1为本发明一种高强超快固化水泥毯的整体示意图。

图2为本发明一种高强超快固化水泥毯的剖面示意图。

图3为本发明一种高强超快固化水泥毯的上连接条和下连接条连接示意图。

图4为本发明一种高强超快固化水泥毯的第二蜂窝板示意图。

图标：1-上层编织网，2-下层封装层，3-柱线，4-水泥，5-增强纤维，7-立柱，8-网孔层，10-端勾，12-防滑带，13-加强筋，14-上连接条，15-下连接条，16-上固化槽，17-下固化槽，18-第一水溶膜，19-第二水溶膜，20-第二蜂窝板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1至图4所示为本发明实施例。

实施例1：

如图1、2所示，一种高强超快固化水泥毯，包括从上至下依次设置的面层基体、中层基体和底层基体，中层基体包括骨架和可固化混合物，骨架的上侧和面层基体相连，下侧和底层基体相连，可固化混合物填充于面层基体和底层基体之间；可固化混合物包括水泥4和增强纤维5。通过设置骨架，能够很好的支撑起面层基体和底层基体，从而使面层基体和底层基体之间有足够的空间来容纳可固化混合物。通过在水泥4中填充增强纤维5，能够借助增强纤维5作为水泥4骨料来增强水泥4的增强抗压强度和抗弯强度。

骨架包括柱线3，面层基体包括上层编织网1和防滑带12，底层基体包括网孔层8和下层封装层2，柱线3往复与上层编织网1和网孔层8编织相连，并且上层编织网1和网孔层8之间形成有若干个立柱7，以使上层编织网1和网孔层8之间留有间隙；防滑带12设置于上层编织网1的上侧；下层封装层2通过粘接的方式和网孔层的下侧相连。通过3D编织技术，将上层编织网1、网孔层8和柱线3编织在一起，在编织的时候，上层编织网1和柱线3结合的部分形成致密的吸湿层，能够在安装的时候，将水渗透进去，使水湿润水泥3，使其固化。还可以在上层编织网1和防滑带12之间贴合安装一层防滑层，用来提升水泥毯整体的防滑度。

上层编织网1的材质为碳纤维、玄武岩纤维、超高分子量聚乙烯、钢纤维、钢丝、涤纶、锦纶中的一种；柱线3的材质为碳纤维、玄武岩纤维、超高分子量聚乙烯、钢纤维、钢丝、涤纶、锦纶中的一种；下层封装层2的材质为碳纤维、玄武岩纤维、超高分子量聚乙烯、钢纤维、钢丝中的一种。

增强纤维5为钢纤维，钢纤维的两端均弯折形成有端勾10。钢纤维与磷酸镁水泥基材之间具有良好的界面效应，黏结效果优异。钢纤维选取：端钩型微细钢纤维，长度3-6mm，直径0.23 mm。可以与三维编织骨架上的网口相匹配。通过折压比来反映其韧性抗变形能力，韧性系数越大，抗变形能力愈好，反之则愈差。实验测得最佳掺量为0.8%-2%，如表1所示。

钢纤维的端勾10在实际的使用中，能够通过端勾10来提升水泥附着度，同时两个钢纤维之间还能够通过端勾10互相连接，提升了水泥毯整体抗裂性。并且，钢纤维不仅能够相互之间通过端勾10连接，还能够在通过端勾10连接上层编织网1或者下层封装层2，使整个可固化混合物与骨架之间的连接更加的稳定。能够有效的避免水泥4开裂现象。

水泥4为磷酸镁水泥。超快固化水泥：磷酸盐水泥优选磷酸镁水泥、硫铝酸盐水泥等。能够30-45分钟以内凝结，达到≥20MPa的抗压强度，≥5MPa以上的抗折强度。钢材的锈蚀导致钢筋混凝土结构和钢结构自身的承载力以及使用寿命受到严重的影响。磷酸镁与磷酸铝和磷酸锌属性能相近的同类型化合物，具有抗钢材腐蚀性能。磷酸镁水泥具有钢材防火、防腐性能，且具备抗硫酸盐侵蚀、抗氯离子侵蚀。

下层封装层2的下侧还设置有加强筋13，加强筋13沿下层封装层2的宽度方向设置；加强筋13设置有若干个，相邻两个加强筋13之间的间距设置为1-2m；防滑带12为金刚砂防滑带，金刚砂防滑带间隔10m设置。通过设置加强筋13，能够提升整个水泥毯的强度，尤其是水平安装时候的强度。宽度为1m的水泥毯，加强筋13隆起高度为0~5cm。

水泥采用磷酸镁水泥作为填充物，因其作为速硬早强的胶凝材料在速硬方面有很大优势。可以实现：

复合材料初凝时间≤30min，终凝时间≤45min。

硬化60min后，抗压强度达到或超过20MPa，抗折强度达到或超过5MPa。

硬化90min后，抗压强度达到或者超过40MPa，抗折强度达到或者超过7.5MPa。

这一特性确保了水泥毯的快速施工和早期强度的需求，为快速施工和紧急修复提供了可能。

磷酸镁水泥是由重烧氧化镁、磷酸盐、缓凝剂组成的一种新型无机胶凝材料。它在某些特定的应用中具有独特的特性和优势。以下是一些关于磷酸镁水泥的特性和优势：

快速凝固：磷酸镁水泥在与水反应后能够迅速凝固和硬化，使其在需要快速固化的应用中很有用。

高早强：与传统水泥相比，磷酸镁水泥具有较高的早期强度，适用于需要迅速获得强度的工程。

耐化学侵蚀：磷酸镁水泥对于一些化学侵蚀和腐蚀具有较好的抵抗性，可用于一些特殊环境中。

耐高温：由于其硬化过程中产生的化合物，磷酸镁水泥在高温环境下仍然具有较好的稳定性。

在工艺方面，在填充水泥以后，通过振筛和压实工艺，保证水泥毯密实均匀的填充，消除空隙和不均匀区域，提高整体的均匀性和耐久性，提高水泥毯的使用寿命和稳定性。

通过以上这些核心技术优势，我们的水泥毯不仅满足了传统水泥产品的基本功能要求，还通过结构优化和材料选择实现了快速硬化、高强度、高耐久和功能多样等特点，为其在不同应用场景下的广泛使用提供了可能。

振荡压实工艺是是通过施加振动能量使水泥落入骨架中，并减少水泥空隙，通过反复的振荡压实填充，从而改善水泥毯的密实性、稳定性和力学性能。通过这一工艺，可以有效地提高水泥毯的水泥的密实性，较小空隙率，避免造成固化后的空谷，从而确保其在使用中结构的安全性和持久性。

振荡及压实工艺流程

准备工作：准备水泥、水泥毯以及振荡和压实设备，确保设备状态良好，符合操作要求。这时的水泥毯没有下层封装层2。

装载物料：将水泥毯输送进振荡压实设备，并将水泥装载至振荡压实设备进料口，通过传送带、斗式提升机等方式进行装载。此时水泥毯下面朝上，这样水泥能够通过网孔层进入到水泥毯的上层编织网1和网孔层之间。

振荡压实处理：启动振荡压实设备，通过对水泥毯加压振动，水泥在水泥毯中密实填充，充满整个纤维丝层。

重复振荡和压实：如果需要更均匀的分布和更高的紧密度，可以多次进行振荡和压实处理。

清洁和维护：在处理完成后，及时清理振荡和压实设备，以确保设备的正常运行和长期使用。

振荡压实设备。振荡压实设备的主要原理是通过应用振动力和压实力来以改善材料的密实度、强度和稳定性。振荡压实设备包括一个振动机构和一个用于施加压力的机构，可以控制振动频率、振动幅度和施加的压力，从而实现不同的振动压实需求。

在振荡压实完成以后对水泥毯进行下封装层2的安装，通过粘接的方式进行安装。

实施例2：

在实施例1的基础上，如图3、4所示，还包括上连接条14和下连接条15，上连接条14和下连接条15分别设置于水泥毯边缘的相对两侧；上连接条14的下侧设置有开口朝下的上固化槽16，下连接条15的上侧设置有开口朝上的下固化槽17，上固化槽16和下固化槽17内均填充有可固化混合物。常规的水泥毯在连接的时候，直接将两块水泥毯搭接在一起，这样虽然简单，但是搭接的位置厚度会超过水泥毯本身的厚度，一方面不美观，另一方面在一些有厚度要求的位置会造成一些不必要的麻烦。本发明通过设置上连接条14和下连接条15，能够在施工多块水泥毯的时候，将相邻两块水泥毯的上连接条14和下连接条15对齐安装，这样通过上固化槽16和下固化槽17内的可固化混合物混合在一起固化，从而使上连接条14和下连接条15稳定的连接在一起。从而实现相邻两个水泥毯之间的安装。同时又能够避免搭接厚度超过水泥毯本身。水泥毯的边缘会采用一些能够透水的材质进行封边，上连接条14和下连接条15和水泥毯边缘的这些封边材质进行固定，一方面能够使水泥毯内部的水分流进上连接条14和下连接条15内，同时又能够借助渗透进封边的水泥浆来固化封边。

上固化槽16在槽口的位置设置有用于封闭上固化槽16槽口的第一水溶膜18，下固化槽17在槽口的位置设置有用于封闭下固化槽17槽口的第二水溶膜19。通过第一水溶膜18和第二水溶膜19，能够在水泥毯安装前，避免上固化槽16和下固化槽17内的可固化混合物漏出来，同时在使用水泥毯的时候，借助水来溶解第一水溶膜18和第二水溶膜19，从而使上固化槽16和下固化槽17内的可固化混合物混合在一起进行固化。在未使用水泥毯的时候，还可以在第一水溶膜18和第二水溶膜19的表面安装一些保护条，来避免划伤第一水溶膜18和第二水溶膜19，在使用的时候取下保护条即可。保护条可以通过胶粘的方式与上固化槽16或者下固化槽17边缘的位置固定。第一水溶膜18和第二水溶膜19采用冷水即溶的材质，具体溶解时间选择比水泥凝固时间快即可，避免水泥开始凝固，水溶膜还未溶解的情况发生。在市面上有多种水溶膜可供选择，能够满足效果即可。

上固化槽16内设置有用于将上固化槽16分隔形成若干蜂窝孔的第一蜂窝板；下固化槽17内设置有用于将下固化槽17分隔形成若干蜂窝孔的第二蜂窝板20。通过设置第一蜂窝板和第二蜂窝板20，能够使上固化槽16和下固化槽17内的可固化混合物均匀分布，避免堆积到一起造成上连接条14和下连接条15连接的时候，连接位置强度不均匀，同时还能够比慢可固化混合物堆积到一起对第一水溶膜18或者第二水溶膜19造成挤压，使其破损。第一蜂窝板和第二蜂窝板20的材质选择可以透水的材质即可，例如纤维孔布或者带孔钢丝网布，能够是第一蜂窝板和第二蜂窝板20上的各个蜂窝孔之间相互水流通即可。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (9)

1.一种高强超快固化水泥毯，包括从上至下依次设置的面层基体、中层基体和底层基体，其特征在于，所述中层基体包括骨架和可固化混合物，所述骨架的上侧和面层基体相连，下侧和底层基体相连，所述可固化混合物填充于面层基体和底层基体之间；所述可固化混合物包括水泥（4）和增强纤维（5）。

2.根据权利要求1所述的一种高强超快固化水泥毯，其特征在于：所述骨架包括柱线（3），面层基体包括上层编织网（1）和防滑带（12），所述底层基体包括网孔层（8）和下层封装层（2），所述柱线（3）往复与上层编织网（1）和网孔层（8）编织相连，并且上层编织网（1）和网孔层（8）之间形成有若干个立柱（7），以使上层编织网（1）和网孔层（8）之间留有间隙；所述防滑带（12）设置于上层编织网（1）的上侧；所述下层封装层（2）通过粘接的方式和网孔层的下侧相连。

3.根据权利要求2所述的一种高强超快固化水泥毯，其特征在于：所述上层编织网（1）的材质为碳纤维、玄武岩纤维、超高分子量聚乙烯、钢纤维、钢丝、涤纶、锦纶中的一种；所述柱线（3）的材质为碳纤维、玄武岩纤维、超高分子量聚乙烯、钢纤维、钢丝、涤纶、锦纶中的一种；所述下层封装层（2）的材质为碳纤维、玄武岩纤维、超高分子量聚乙烯、钢纤维、钢丝中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种高强超快固化水泥毯，其特征在于：所述增强纤维（5）为钢纤维，所述钢纤维的两端均弯折形成有端勾（10）。

5.根据权利要求1所述的一种高强超快固化水泥毯，其特征在于：所述水泥（4）为磷酸镁水泥。

6.根据权利要求2所述的一种高强超快固化水泥毯，其特征在于：所述下层封装层（2）的下侧还设置有加强筋（13），所述加强筋（13）沿下层封装层（2）的宽度方向设置；所述加强筋（13）设置有若干个，相邻两个所述加强筋（13）之间的间距设置为1-2m；

根据权利要求2所述的一种高强超快固化水泥毯，其特征在于：所述防滑带为金刚砂防滑带。

7.根据权利要求1所述的一种高强超快固化水泥毯，其特征在于：还包括上连接条（14）和下连接条（15），所述上连接条（14）和下连接条（15）分别设置于所述水泥毯边缘的相对两侧；所述上连接条（14）的下侧设置有开口朝下的上固化槽（16），所述下连接条（15）的上侧设置有开口朝上的下固化槽（17），所述上固化槽（16）和下固化槽（17）内均填充有所述可固化混合物。

8.根据权利要求8所述的一种高强超快固化水泥毯，其特征在于：所述上固化槽（16）在槽口的位置设置有用于封闭上固化槽（16）槽口的第一水溶膜（18），所述下固化槽（17）在槽口的位置设置有用于封闭下固化槽（17）槽口的第二水溶膜（19）。

9.根据权利要求9所述的一种高强超快固化水泥毯，其特征在于：所述上固化槽（16）内设置有用于将上固化槽（16）分隔形成若干蜂窝孔的第一蜂窝板；所述下固化槽（17）内设置有用于将下固化槽（17）分隔形成若干蜂窝孔的第二蜂窝板（20）。