[发明专利]一种憎水纤维增强水泥基复合材料及制备方法

说明书

本发明涉及一种憎水纤维增强水泥基复合材料及制备方法，组分包括水泥、矿粉、石英砂或钢渣砂、聚丙烯纤维、含氢硅油，减水剂、生物胶、消泡剂、膨胀剂、水。本发明方法简单，成本较低，不但具有很好的憎水、自清洁作用，而且具有高强度、高韧性、高抗裂性能和高耐损伤能力，可以作为加固材料使用。

技术领域

本发明属于功能性水泥基材料及制备方法领域，特别涉及一种憎水纤维增强水泥基复合材料及制备方法。

背景技术

纤维增强水泥基复合材料是一种具有高强度、高韧性、高抗裂性能和高耐损伤能力的特种高延性混凝土，广泛应用于房屋建筑、桥梁隧道、道路地面等工程的修补、加固处理等，经过纤维增强水泥基复合材料加固修复的建筑结构具有较好的抗震和抗破坏作用。传统的加固通常要配钢筋，而利用纤维增强水泥基复合材料增强可不用钢筋或少用钢筋，对特殊部位需进行植筋补强。由于纤维增强水泥基复合材料也属混凝土的一种，混凝土本身是一种多孔材料，纤维增强水泥基复合材料也不例外，分布有纳米、微米和毫米级的微孔，在潮湿空气和雨天极易吸附水分，通过微孔渗透到混凝土的内部，对钢筋造成腐蚀，进而出现混凝土脱落，结构强度下降等问题。此外在极寒气候下高速公路的混凝土路面常因吸收水的冻融体积膨胀造成破碎和剥落，冻雨地带的混凝土路面易结冰引发交通事故，沿海地带桥梁混凝土常会因Cl^-腐蚀内部加强筋而降低承载力，增加塌桥风险，建筑物的混凝土表面常因灰尘或微生物附着使建筑物表面变脏。

CN111533505A一种高延性混凝土地坪材料及其制备方法，制备混凝土属于地坪材料，混凝土未经增水处理，容易吸水，众所周知钢渣吸水后，其中的氧化钙容易与水反应生产氢氧化钙，使混凝土表面泛白，影响美观。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种憎水纤维增强水泥基复合材料及制备方法，克服现有技术混凝土容易吸水而是其加筋补强时钢筋遇水锈蚀和钢渣水泥基材料容易泛碱发白的缺陷。而本发明经过加入憎水材料，使混凝土具有疏水性，避免水进入混凝土内部，与钢渣游离氧化钙反应产生氢氧化钙，泛白影响美观，从而增加耐久性和使用寿命。该憎水材料是水基型无异味的乳白色中性环保产品，在碱性环境下容易与水泥容易反应形成憎水性能，不含有任何有机溶剂和有害物质，对高低温、阳光照射、微生物、和弱酸碱等非常稳定，防止水泥吸水发霉风化、耐候性增加。

本发明提供一种憎水纤维增强水泥基复合材料，所述复合材料组分包括：40-45质量份的水泥、15-30质量份的矿粉、30-40质量份的石英砂或钢渣砂、物料用量1.2％的聚丙烯纤维、物料用量8％-10％的含氢硅油，物料用量0.1％-0.2％的减水剂、物料用量0.02％的生物胶、物料用量0.02％的消泡剂、物料用量0.02％的膨胀剂以及物料用量0.2-0.25倍的水。

上述物料用量其中物料具体是指水泥、矿粉、石英砂或钢渣砂的总用量。

所述水泥为P.O52.5普通硅酸盐水泥

所述矿粉为S95型矿渣粉。

所述钢渣砂为1-2mm。

所述聚丙烯纤维为改性聚丙烯纤维，长度20-30mm，直径0.5-1mm，拉伸强度大于600MPa，弹性模量5-7GPa。

所述减水剂为聚羧酸类减水剂。

进一步地，所述减水剂为粉末状聚羧酸高效减水剂，型号PRC1030，减水率28％以上。

所述生物胶为生物胶VX80；所述膨胀剂为塑性膨胀剂。

进一步地，所述塑性膨胀剂型号为BP70，3小时膨胀。

本发明的一种憎水纤维增强水泥基复合材料，包括：

(1)将水泥、矿粉、含氢硅油、钢渣砂、减水剂、生物胶、消泡剂、膨胀剂混合搅拌(搅拌的时间不少于2min)，得到干粉物料；