[发明专利]一种高强度超轻质水泥基复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度超轻质水泥基复合材料，其特征在于，包括以下组分：胶凝材料、空心玻璃微珠、聚羧酸系高性能减水剂、水，其中胶凝材料、聚羧酸系高性能减水剂、水的质量比为100:1‑2.5:100‑200，所述胶凝材料与空心玻璃微珠的体积比为1:3‑8；所述胶凝材料包括以下质量百分数的组分：水泥57％～78％、漂珠15％～25％、硅灰3％～10％，磷石膏1％～3％，聚合氯化铝3％～5％，以上水泥、漂珠、硅灰、磷石膏、聚合氯化铝质量百分数之和为100％。本发明采用胶凝材料与空心玻璃微珠配合，得到低密度、高强度的超轻质水泥基复合材料，而且抗氯离子渗透性效果较好，在海上漂浮建筑上有较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及混凝土技术领域，具体地指一种高强度超轻质水泥基复合材料及其制备方法。

背景技术

超轻质水泥基复合材料是指容重小于1000kg/m³，即密度小于水的一种水泥基材料。现有容重小于水的水泥基材料主要有泡沫混凝土和加气混凝土，即将混凝土中引入空气形成蜂窝空腔，这种空腔结构也导致了该混凝土抗压强度较低，为5MPa左右，无法用于工程承重结构当中。采用空心玻璃微珠作为减轻混凝土密度的组分成为超轻质混凝土的趋势。

CN 106007599 A公开了一种超轻质混凝土及其制备方法，组分中含有胶凝材料(硅酸盐水泥、粒化高炉矿渣、硅灰)、空心玻璃微珠、减水剂、水、胶乳、聚乙烯醇纤维，密度为650kg/m³，但强度太低为8.1-8.3MPa，无法用于海上建筑材料。

CN 107602019 A公开了一种超轻质混凝土，组分中含有水泥、漂珠、硅灰、减水剂、水、粉煤灰、石灰岩粉、游离状态氧化钙、聚丙烯纤维或钢纤维或其组合、缩水剂、减水剂，该混凝土密度1179-1380kg/m³，30℃时为50-65.5MPa，900℃时仍有8.2-19.4MPa，因此该混凝土应用于防高温爆裂的建筑构件，而其高于水的密度使其无法应用于海上建筑材料。

海上特殊环境会使混凝土遭受氯离子侵蚀，钢筋锈蚀十分严重，上述的超轻质混凝土均未考虑抵抗氯离子耐腐蚀性能这一重要指标，因此，需要开发出一种密度小、强度高、抗氯离子渗透性能好的超轻质复合材料及其制备方法，促进海上漂浮建筑的建设。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种密度小、强度高、抗渗性能好的超轻质复合材料及其制备方法。

本发明的技术方案为：一种高强度超轻质水泥基复合材料，其特征在于，包括以下组分：胶凝材料、空心玻璃微珠、聚羧酸系高性能减水剂、水，其中胶凝材料、聚羧酸系高性能减水剂、水的质量比为100:1-2.5:100-200，所述胶凝材料与空心玻璃微珠的体积比为1:3-8；

所述胶凝材料包括以下质量百分数的组分：水泥57％～78％、漂珠15％～25％、硅灰3％～10％，磷石膏1％～3％，聚合氯化铝3％～5％，以上水泥、漂珠、硅灰、磷石膏、聚合氯化铝质量百分数之和为100％。本方案采用胶凝材料与空心玻璃微珠配合，由于水泥、漂珠、硅灰、磷石膏和聚合氯化铝之间的相互激发、促进水化，生成的水化产物十分密实，在低密度下极大的提高了其强度和抗氯离子渗透性，最终得到超轻质水泥基复合材料抗压强度为12.6-15.2MPa，密度870-970kg/m³，抗氯离子渗透性3.6×10^-12-5×10^-12m²/s。