[发明专利]水性环氧树脂改性超高性能混凝土材料及其使用方法

说明书

本发明涉及水性环氧树脂改性超高性能混凝土材料及其使用方法，该材料由水性环氧树脂、胶凝材料、细集料、外加剂和水制成；胶凝材料包括水泥和活性矿物掺合料；水性环氧树脂的掺量在25kg/m³至75kg/m³之间；胶凝材料的用量大于900kg/m³；水性环氧树脂改性超高性能混凝土材料的水胶比小于0.2。本发明能够有效提高超高性能混凝土材料的力学性能。

技术领域

本发明涉及混凝土技术领域，具体涉及水性环氧树脂改性超高性能混凝土材料及其使用方法。

背景技术

环氧树脂是一种高分子聚合物材料，可用于改善混凝土的力学性能。其中，水性环氧树脂是指环氧树脂以微粒或液滴的形式分散在以水为连续相的分散介质中而配得的稳定分散体系，在室温环境下发生化学交联反应，具有优异的性能。徐奎生(徐奎生.环氧树脂乳液改性水泥砂浆性能的研究[D].重庆：重庆交通大学，2012)公开了环氧树脂/水泥砂浆材料的性能，随着环氧树脂掺量的增加，水泥砂浆的抗压强度单调递减，抗折强度先增加后降低，在掺量为9％时，抗折强度达到最大值。

不同于传统的混凝土和水泥砂浆，超高性能混凝土(Ultra-highPerformanceConcrete，简称UHPC)是一类水胶比低、胶凝材料和超细矿物掺合料用量高的高强度、高韧性、低孔隙率的新型建筑材料。采用水性环氧树脂对超高性能混凝土进行改性有望获得力学性能更好的混凝土材料。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的第一目的是提供一种能够提高混凝土力学性能的水性环氧树脂改性超高性能混凝土材料。

本发明的第二目的是提供一种水性环氧树脂改性超高性能混凝土材料的使用方法，以获得能够提高混凝土力学性能的混凝土。

为实现本发明的第一目的，本发明提供了一种水性环氧树脂改性超高性能混凝土材料，其由水性环氧树脂、胶凝材料、细集料、外加剂和水制成；胶凝材料包括水泥和活性矿物掺合料；水性环氧树脂的掺量在25kg/m³至75kg/m³之间；胶凝材料的用量大于900kg/m³；水性环氧树脂改性超高性能混凝土材料的水胶比小于0.2。其中，水胶比是指水与胶凝材料的质量比。

进一步的技术方案是，水性环氧树脂的掺量在50kg/m³至75kg/m³之间。更优选地，水性环氧树脂的掺量为75kg/m³。

进一步的技术方案是，水性环氧树脂由A组分和B组分组成；A组分由E51环氧树脂、水性增韧稀释改性剂和橡胶粉组成；B组分由水性环氧固化剂和促进剂组成，或者所述B组分由环氧固化剂、水性增韧稀释改性剂和促进剂组成。

更进一步的技术方案是，A组分按质量份由以下成分组成：E51环氧树脂100质量份；水性增韧改性稀释剂45至55质量份；橡胶粉20至30质量份，所述橡胶粉粒径在200目至300目之间；B组分按质量份由以下成分组成：水性环氧固化剂20至25质量份；水性增韧稀释改性剂50至55质量份；促进剂0.2至1质量份。

进一步的技术方案是，水泥为P.Ⅱ42.5R水泥；活性矿物掺合料包括硅灰、粉煤灰、偏高岭土和活性氧化铝；水泥、硅灰、粉煤灰、偏高岭土和活性氧化铝的质量比为1：(0.08至0.11)：(0.24至0.28)：(0.07至0.11)：(0.005至0.04)。

进一步的技术方案是，细集料由两种不同粒径的砂组成，第一种砂的粒径大于0且小于0.6mm，第二种砂的粒径在0.6mm至1.25mm之间；第一种砂与第二种砂的质量比为1：(0.27至0.29)。

进一步的技术方案是，外加剂为聚羧酸减水剂，减水剂的用量为32kg/m³至34kg/m³。