[发明专利]一种抗裂自修复混凝土及其制备方法

说明书

本申请涉及建筑材料技术领域，具体公开了一种抗裂自修复混凝土及其制备方法。抗裂自修复混凝土包括如下重量份数的原料：水泥440‑480份、拌合水190‑210份、砂700‑800份、石950‑1200份、减水剂4‑5份、裂缝预防修复材料24.5‑66份；其中，所述裂缝预防修复材料包括相变材料、微胶囊材料和芯材固化剂，以所述裂缝预防修复材料为基准，所述裂缝预防修复材料包括相变材料11‑24份、微胶囊材料9‑28份和芯材固化剂4.5‑4份。本申请具有提高混凝土裂缝修复效果和提高混凝土裂缝修复及时性的优点。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其是涉及一种抗裂自修复混凝土及其制备方法。

背景技术

混凝土作为最常用的建筑材料，具有来源广、抗压强度高、耐火性好、施工方便等优点，因此被大量应用于工程建设之中。然而混凝土属异质性材料，脆性大，在服役过程中受外部荷载、温度、湿度变化、腐蚀碳化、收缩反应和泌水等因素的影响，裂缝的产生几乎不可避免。混凝土产生裂缝后会影响建筑物的外在美观和使用的安全性，随着混凝土的裂缝深度加大，负载能力将会急剧减小；同时，裂缝会成为环境中有害离子(Cl^-和SO₄^2-等)渗透进入混凝土内部的通道，加剧混凝土发生化学侵蚀及其内部钢筋的锈蚀，导致混凝土的耐久性降低，大大缩短混凝土的使用寿命。

目前修复混凝土中裂缝的方法主要是通过外加压力向混凝土裂缝中注入补强胶液，从而封堵裂缝，进而实现混凝土的裂缝修复。

现有技术中通过外加压力向混凝土裂缝中注入补强胶液的过程中，补强胶液无法完全渗入到混凝土裂缝中，无法有效修复产生裂缝的混凝土，并且，现有修复技术不能及时对产生裂缝的混凝土进行补强作用，具有一定的滞后性。

发明内容

为了提高混凝土裂缝修复效果并提高混凝土裂缝修复的及时性，本申请提供一种抗裂自修复混凝土及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种抗裂自修复混凝土，采用如下的技术方案：

一种抗裂自修复混凝土，包括如下重量份数的原料：水泥440-480份、拌合水190-210份、砂700-800份、石950-1200份、减水剂4-5份、裂缝预防修复材料24.5-66份；

其中，所述裂缝预防修复材料包括相变材料、微胶囊材料和芯材固化剂，以所述裂缝预防修复材料为基准，所述裂缝预防修复材料包括相变材料11-24份、微胶囊材料9-28份和芯材固化剂4.5-14份。

通过采用上述技术方案，混凝土在水化初期由于水化热的影响，混凝土内外部产生较大温差，尤其是大体积混凝土，其内外温差高，此时，混凝土结构内部由于温度收缩应力，会产生较多的裂缝，从而破坏混凝土结构的稳定性；另外，在混凝土服役过程中也会由于荷载作用、收缩作用，使混凝土内部产生裂缝，这些裂缝往往在混凝土内部产生，无法及时被观测到，也无法被及时修复，进而对混凝土结构的力学性能和耐久性产生极大的负面影响。

通过在混凝土中添加相变材料和微胶囊材料，一方面，相变材料在混凝土水化过程中能够及时吸收混凝土内部水化热量，降低混凝土内外温度的差值，降低混凝土因温度应力产生裂缝的情况出现；另一方面，微胶囊材料能够及时感知到混凝土结构中产生微裂缝的情况，并在微裂缝出现的前期，在裂缝尖端的应力作用下，将核壳结构内部的芯材释放到混凝土裂缝中，并与混凝土中的芯材固化剂反应、实现封堵裂缝的效果，进而及时有效的修复裂缝，降低裂缝修复的滞后性。

可选的，以所述微胶囊材料为基准，所述微胶囊材料包括如下重量份数的原料：三聚氰胺2-3份、苯酚7-9份、甲醛12-14份、γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷0.2-0.3份、乙醇4-8.5份、纳米SiC3.5-6.5份、环氧树脂10-15份、稀释剂2-3份、分散剂0.6-0.9份、海藻酸钠水溶液2-5份、固化剂4-6份。