[发明专利]自溶增强型自修复系统和带该系统的混凝土及其制备方法

权利要求书

1.一种自溶增强型自修复系统，其特征在于，该系统为由硅酸二钙修复材料以及包覆硅酸二钙修复材料的保护膜组成的自溶微球；

所述的硅酸二钙修复材料选自普通硅酸二钙、活性硅酸二钙、激发态普通硅酸二钙或激发态活性硅酸二钙中的一种；

所述的普通硅酸二钙通过以下方法制备而成：

（1）将氢氧化钙和二氧化硅烘干后，按摩尔比2:1混合，得到初步混合料；

（2）往初步混合料中按质量比100:0.2~1加入B₂O₃，混合制得配合料；

（3）将配合料置于陶瓷球磨罐内混料6~10h，并在100kN压力下压制成试块；

（4）再将试块置于煅烧炉中，以5℃/min的升温速率升温至1440℃后，恒温2~6h出炉，然后空气急冷至室温，即得到普通硅酸二钙；

所述的活性硅酸二钙为水热合成法制备得到或无助磨剂干法粉磨而成，其中，所述的水热合成法包括以下步骤：

（A）将CaO、SiO₂和水按质量比（6~8）：（2~4）：1混合，在180~220℃下水热反应8~12h，得到反应产物；

（B）将反应产物在700~900℃的条件下煅烧0.5~1.5h，即得到活性硅酸二钙；

所述的无助磨剂干法粉磨具体包括以下步骤：将普通硅酸二钙加入球磨机中，采用二级钢球级配，球料质量比为5~15:1，转速为200~400r/min，粉磨至粒径小于3μm的粉体占总量的60%以上为止；

所述的激发态普通硅酸二钙为激发物质和普通硅酸二钙的混合物，其中，激发物质的质量含量为15~25%；

所述的激发态活性硅酸二钙为激发物质与活性硅酸二钙的混合物，其中，激发物质的质量含量为8~12%；

所述的激发物质为七铝酸十二钙或七铝酸十二钙与石膏的混合物，混合物中，石膏的质量含量为七铝酸十二钙的30~35%；

所述的保护膜的材料选自聚乳酸、聚己内酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯基吡咯烷酮K15、聚乙烯基吡咯烷酮K30、聚乙烯基吡咯烷酮K60或聚乙烯基吡咯烷酮K90中的一种。

2.根据权利要求1所述的一种自溶增强型自修复系统，其特征在于，所述的保护膜的材料为聚乙烯基吡咯烷酮K15。

3.一种带有如权利要求1或2任一所述的自溶增强型自修复系统的混凝土，其特征在于，该混凝土由胶凝材料、骨料、自溶微球和水混合浇筑而成，所述的混凝土中，硅酸二钙修复材料的添加量为胶凝材料的8~12wt%。

4.一种如权利要求3所述的带有自溶增强型自修复系统的混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（a）自溶微球的制备：将硅酸二钙修复材料置入保护膜材料的乙醇溶液中，浸渍，得到自溶微球；

（b）混凝土的制备：先在水中加入自溶微球，搅拌分散均匀，再依次加入胶凝材料和骨料，搅拌均匀后，浇筑成型，拆模，养护，即得到混凝土。

5.根据权利要求4所述的一种带有自溶增强型自修复系统的混凝土的制备方法，其特征在于，步骤（a）中：保护膜材料的乙醇溶液的浓度为0.05~0.1g/ml，硅酸二钙修复材料与保护膜材料的摩尔比为8~12:1，浸渍的工艺条件为：在45~55℃下浸渍0.5~1.5h；

步骤（b）中养护为在18~22℃温度、相对湿度为95%以上的条件下进行。