[发明专利]一种水工混凝土结构修补用高延性水泥基复合材料

权利要求书

1.一种水工混凝土结构修补用高延性水泥基复合材料，其特征在于，所述复合材料按照质量份数由以下组分组成：水泥20～60份、粉煤灰0～80份、磨细矿渣0～80份、轻质钙粉5～10份、纳米SiO₂1～5份、细集料25～40份、水20～40份、减水剂0.1～1份、聚乙烯醇纤维0.5～2.5份；

所述轻质钙粉为碳化法制得，平均粒径≤45μm；所述纳米SiO₂中活性SiO₂含量≥95%，体积平均径D(4,3)≤100nm；所述聚乙烯醇纤维为当量直径40μm、抗拉强度≥1500MPa、弹性模量≥35GPa的短切纤维。

2.根据权利要求1所述的一种水工混凝土结构修补用高延性水泥基复合材料，其特征在于，所述水泥为通用硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥中的一种，强度等级≥42.5。

3.根据权利要求1所述的一种水工混凝土结构修补用高延性水泥基复合材料，其特征在于，所述粉煤灰为I级或II级F类粉煤灰。

4.根据权利要求1所述的一种水工混凝土结构修补用高延性水泥基复合材料，其特征在于，所述磨细矿渣为S75级及以上矿渣。

5.根据权利要求1所述的一种水工混凝土结构修补用高延性水泥基复合材料，其特征在于，所述细集料为磨细石英砂、河砂、人工砂或尾矿砂中的一种，粒径≤5mm。

6.根据权利要求1所述的一种水工混凝土结构修补用高延性水泥基复合材料，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸系高性能减水剂。

7.权利要求1至6中任意一项所述的一种水工混凝土结构修补用高延性水泥基复合材料，其特征在于，制备方法如下：

(1) 将水泥、粉煤灰、磨细矿渣、轻质钙粉、纳米SiO₂、细集料干粉料混合，采用强制式搅拌机低速搅拌3分钟；

(2) 将减水剂和90%的水加入，低速搅拌3分钟，制得均匀流动的浆体；

(3) 在低速搅拌状态下，向浆体中加入聚乙烯醇纤维，纤维加入完毕后再搅拌3分钟；

(4) 加入剩余的10%的水，快速搅拌3min，制得高延性水泥基复合材料的拌合物。

8.权利要求7所述的一种水工混凝土结构修补用高延性水泥基复合材料，其特征在于，拌合物的含气量7～10%；28天龄期时，单轴拉伸应变≥5.0%，立方体抗压强度≥60MPa，抗冻性能≥F500，抗硫酸盐侵蚀性能≥KS300，抗氯离子渗透性能D_RCM≤ 2.0×10^-12m²/s，与基底结构混凝土拉伸粘结强度≥5.0MPa。