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1、(10)申请公布号 CN 103332909 A (43)申请公布日 2013.10.02 CN 103332909 A *CN103332909A* (21)申请号 201310271592.6 (22)申请日 2013.07.01 C04B 28/06(2006.01) (71)申请人 中国建筑股份有限公司 地址 100037 北京市海淀区三里河路 15 号 (72)发明人 李国友 张涛 霍亮 智艳飞 (74)专利代理机构 北京中建联合知识产权代理 事务所 11004 代理人 朱丽岩 (54) 发明名称 一种高延性修补干粉砂浆及其制备方法 (57) 摘要 本发明公开了一种高延性修补干粉砂浆。
2、 , 它 是由复合凝胶材料、 外加剂、 骨料和纤维组成 ； 其 中复合凝胶材料是由硫铝酸盐水泥、 硅酸盐水泥、 粉煤灰、 乳胶粉、 矿粉、 硅灰和偏高岭土组成 ； 外 加剂是由减水剂、 消泡剂、 调凝剂和保水剂中的一 种或几种组成。复合凝胶材料、 外加剂、 骨料和纤 维的重量份比为 ： 100:0.1-3:30-100:1-3。本发 明通过优化砂浆基体组成、 掺入聚乙烯醇纤维使 其具有高延性和优异的抗裂性 ； 使用硫铝酸盐水 泥和硅酸盐水泥复配， 保证了早期强度及后期强 度 ； 掺入乳胶粉进一步提高延性和抗裂性能 ； 将 修补砂浆干粉料预先按比例拌和， 保证了修补砂 浆质量稳定， 并可提高施工。
3、效率。 本发明可广泛应 用于道路、 桥梁、 水利以及房屋建筑等的快速修补 和加固工程。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 (10)申请公布号 CN 103332909 A CN 103332909 A *CN103332909A* 1/1 页 2 1.一种高延性修补干粉砂浆,其特征在于:它是由复合凝胶材料、 外加剂、 骨料和纤维 组成 ； 其中复合凝胶材料是由硫铝酸盐水泥、 硅酸盐水泥、 粉煤灰、 乳胶粉、 矿粉、 硅灰和偏 高岭土组成 ； 外加剂是由减水剂、 消泡剂、 调凝剂和保。
4、水剂中的一种或几种组成。 2. 如权利要求 1 所述的一种高延性修补干粉砂浆 , 其特征在于 : 复合凝胶材料、 外加 剂、 骨料和纤维的重量份比为 ： 100:0.1 3:30 100:1 3。 3. 如权利要求 1 所述的一种高延性修补干粉砂浆 , 其特征在于 : 复合胶凝材料各组 分的重量百分比为 ： 硫铝酸盐水泥 ： 10%-50%， 硅酸盐水泥 ： 0%-30%， 粉煤灰 30%-80%， 乳胶 粉 ： 2%-15%， 矿粉 ： 0%-20%， 硅灰 ： 0%-12%， 偏高岭土 ： 0%-15%。 4. 如权利要求 1 所述的一种高延性修补干粉砂浆 , 其特征在于 : 骨料为砂， 。
5、粒径 0.6mm。 5. 如权利要求 1 所述的一种高延性修补干粉砂浆 , 其特征在于 : 纤维为聚乙烯醇纤 维， 长度 6-12mm、 直径 0.015mm、 抗拉强度 1000MPa、 弹性模量 30GPa。 6.如权利要求1所述的一种高延性修补干粉砂浆,其特征在于:减水剂为粉状聚羧酸 高性能减水剂 ； 消泡剂为有机硅消泡剂、 高级脂肪醇消泡剂或聚醚类消泡剂中的一种 ； 保 水剂为甲基纤维素、 羟丙基甲基纤维素、 羟乙基甲基纤维素中的一种或几种 ； 调凝剂为碳酸 锂、 氢氧化钙、 硼酸盐中的一种或几种。 7. 如权利要求 1 所述的一种高延性修补干粉砂浆 , 其特征在于 : 乳胶粉为乙烯 。
6、- 醋 酸乙烯共聚物、 醋酸乙烯 / 叔碳酸乙烯共聚物或丙烯酸共聚物， 以聚乙烯醇作为保护胶体。 8. 如权利要求 1 所述的一种高延性修补干粉砂浆 , 其特征在于 : 硫铝酸盐水泥、 硅酸 盐水泥强度等级不低于 42.5 级 ； 粉煤灰为 I 级粉煤灰 ； 矿粉比表面积大于 450m2/kg ； 硅灰 中 SiO2含量 90% 以上 ； 偏高岭土是高岭土在 700 -800煅烧并磨细制得。 9. 一种制备如权利要求 1-8 任一项权利要求所述的高延性修补干粉砂浆的方法， 其特 征在于 ： 它包括以下步骤 ： （1） 按照配比要求分别称量复合胶凝材料、 外加剂、 骨料和纤维 ； （2） 将称取。
7、好的复合胶凝材料、 外加剂和骨料在搅拌机中均匀混合成干粉料 ； （3） 对束状纤维进行预分散处理， 然后与干粉料在搅拌机中拌和均匀 ； （4） 将上述拌和均匀的干粉砂浆进行储存或包装， 即得。 权 利 要 求 书 CN 103332909 A 2 1/3 页 3 一种高延性修补干粉砂浆及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及建筑材料技术领域， 尤其涉及一种高延性修补干粉砂浆及其制备方 法。 背景技术 0002 传统水泥混凝土属于脆性材料， 在长期荷载作用、 自然环境等因素的影响下， 水泥 混凝土结构易出现破损、 断裂等问题， 对这些损伤及时修补加固将有助于提高水泥混凝土 结构的使用寿命。由。
8、于道路、 桥梁、 机场道面、 房屋等结构物处于良好的使用状态对经济和 社会的发展具有重大影响， 所以， 对于重点结构物的快速修补加固就显得尤为重要。 0003 高延性纤维增强水泥基复合材料 （ECC） 是基于微观力学原理优化设计的具有应变 硬化和多缝开裂特征的新型材料， 单轴拉伸极限应变是普通水泥基材料的数百倍， 具有良 好的韧性和抗裂能力。本发明对 ECC 材料基体组成、 制备工艺进行改进， 开发出一种高延性 修补干粉砂浆， 具有早期强度高、 后期强度持续增大、 延性高、 抗裂性好等特点， 在市政、 房 屋结构修补领域具有较大的应用价值。 发明内容 0004 为解决现有水泥混凝土出现的破损、。
9、 断裂等问题， 本发明提供一种高延性修补干 粉砂浆及其制备方法。 0005 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 ： 本发明的高延性修补干粉砂浆是由复合凝胶材料、 外加剂、 骨料和纤维组成 ； 其中复合 凝胶材料是由硫铝酸盐水泥、 硅酸盐水泥、 粉煤灰、 乳胶粉、 矿粉、 硅灰和偏高岭土组成 ； 外 加剂是由减水剂、 消泡剂、 调凝剂和保水剂中的一种或几种组成。 0006 其中， 复合凝胶材料、 外加剂、 骨料和纤维的重量份比为 ： 100:0.1 3:30 100:1 3。 0007 复合胶凝材料各组分的重量百分比为 ： 硫铝酸盐水泥 ： 10%-50%， 硅酸盐水泥 ： 0%-30%， 。
10、粉煤灰 30%-80%， 乳胶粉 ： 2%-15%， 矿粉 ： 0%-20%， 硅灰 ： 0%-12%， 偏高岭土 ： 0%-15%。 0008 骨料为砂， 粒径 0.6mm ； 纤维为聚乙烯醇纤维， 长度 6-12mm、 直径 0.015mm、 抗 拉强度 1000MPa、 弹性模量 30GPa。 0009 减水剂为粉状聚羧酸高性能减水剂， 减水率 30% ； 消泡剂为有机硅消泡剂、 高级 脂肪醇消泡剂或聚醚类消泡剂中的一种 ； 保水剂为甲基纤维素、 羟丙基甲基纤维素、 羟乙基 甲基纤维素中的一种或几种 ； 调凝剂为碳酸锂、 氢氧化钙、 硼酸盐中的一种或几种。 0010 乳胶粉为乙烯-醋酸乙。
11、烯共聚物、 醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物或丙烯酸共聚物， 以聚乙烯醇作为保护胶体 ； 硫铝酸盐水泥、 硅酸盐水泥强度等级不低于 42.5 级 ； 粉煤灰为 I 级粉煤灰 ； 矿粉比表面积大于 450m2/kg ； 硅灰中 SiO2含量 90% 以上 ； 偏高岭土是高岭土在 700 -800煅烧并磨细制得。 0011 制备本发明的高延性修补干粉砂浆的方法包括以下步骤 ： 说 明 书 CN 103332909 A 3 2/3 页 4 （1） 按照配比要求分别称量复合胶凝材料、 外加剂、 骨料和纤维 ； （2） 将称取好的复合胶凝材料、 外加剂和骨料在搅拌机中均匀混合成干粉料 ； （3） 对束状纤维进。
12、行预分散处理， 然后与干粉料在搅拌机中拌和均匀 ； （4） 将上述拌和均匀的干粉砂浆进行储存或包装， 即得。 0012 本发明的高延性修补干粉砂浆具有以下优点 ： （1） 本发明通过优化砂浆基体组成、 采用高弹性模量 PVA 纤维使砂浆具有高延性， 掺入 乳胶粉进一步提高砂浆的延性及抗裂性能， 在单轴拉伸作用下， 具有显著的应变硬化和多 缝开裂特征， 极限拉应变达 1%-4%， 抗拉强度达 2.5MPa-8MPa。 0013 （2） 使用复合胶凝材料保证了早期强度及长龄期强度的持续增长， 1d 龄期抗压强 度可达 15-40MPa， 28d 抗压强度可达 25-65MPa。 0014 （3） 。
13、将修补砂浆干粉料预先按比例拌和， 在修补、 加固工程应用时， 只需将散装或 袋装的高延性修补干粉砂浆与水混合搅拌均匀， 即可浇筑到施工台面， 保证了修补砂浆质 量稳定， 并可提高施工效率。 具体实施方式 0015 下面的实施例是对本发明的进一步详细描述。 0016 实施例 1 1.1 高延性修补干粉砂浆重量配比如下 ： 复合胶凝材料各组分重量比为 ： 42.5 级快硬硫铝酸盐水泥 25%、 42.5 级普通硅酸盐水 泥 10%、 粉煤灰 （I 级） 45%、 矿粉 （S95 级） 5%、 偏高岭土 5%、 乳胶粉 5%、 硅灰 5% ； 外加剂占复合胶凝材料重量百分比 ： 聚羧酸减水剂 （粉状。
14、， 减水率 35%） 0.15%、 消泡剂 0.1% ； 骨料 （最大粒径 0.6mm） 与复合胶凝材料重量比为 36% ； 纤维掺量为复合胶凝材料重量的 1.7%。 0017 1.2 制备方法 （1） 按照配比要求分别称量复合胶凝材料、 外加剂、 骨料和纤维 ； （2） 将称取好的复合胶凝材料、 外加剂和骨料在搅拌机中均匀混合成干粉料 ； （3） 对束状纤维进行预分散处理， 然后与干粉料在搅拌机中拌和均匀 ； （4） 将上述拌和均匀的干粉砂浆进行储存或包装， 即得。 0018 工程应用时， 用水量为高延性修补干粉砂浆重量的 26%。 0019 实施例 2 2.1 高延性修补砂浆重量配比如下 。
15、： 复合胶凝材料各组分重量比为 ： 42.5 级快硬硫铝酸盐水泥 34%、 42.5 级普通硅酸盐水 泥 5%、 粉煤灰 50%、 乳胶粉 8%、 硅灰 3%。 0020 外加剂占复合胶凝材料重量比 ： 聚羧酸减水剂 （减水率 35%） 0.3%、 消泡剂 0.1%、 碳 酸锂 0.6% ； 骨料 （最大粒径 0.4mm） 与复合胶凝材料重量比为 40% ； 纤维掺量为复合胶凝材料重量的 2.0%。 0021 2.2 制备方法 说 明 书 CN 103332909 A 4 3/3 页 5 同实施例 1 的 1.2。工程应用时， 用水量为高延性修补干粉砂浆重量的 24%。 0022 实施例 3 。
16、3.1 高延性修补干粉砂浆重量配比如下 ： 复合胶凝材料各组分重量比为 ： 42.5级快硬硫铝酸盐水泥30%、 粉煤灰60%、 乳胶粉4%、 硅灰 6%。 0023 外加剂占复合胶凝材料重量比 ： 聚羧酸减水剂 （减水率 35%） 0.25%、 消泡剂 0.1% ； 骨料 （最大粒径 0.3mm） 与复合胶凝材料重量比为 36% ； 纤维掺量为复合胶凝材料重量的 2.0%。 0024 2.2 制备方法 同实施例 1 的 1.2。工程应用时， 用水量为高延性修补干粉砂浆重量的 26%。 0025 实施例 4 高延性修补干粉砂浆的性能 将实施例 1、 例 2 和例 3 制备的高延性修补砂浆进行性能。
17、测试 , 结果如表 1 所示。 0026 表 1 实施例 1-3 制备的高延性修补干粉砂浆的性能 项目实施例 1 实施例 2 实施例 3 1d 抗折强度 （MPa）8.96.86.6 1d 抗压强度 （MPa）30.525.225.6 28d 单轴拉伸极限应变 （%）2.32.83.7 28d 抗拉强度 （MPa）4.64.23.2 28d 抗折强度 （MPa）12.512.89.6 28d 抗压强度 （MPa）45.241.434.5 由上述试验数据可见， 本发明的高延性修补干粉砂浆的力学性能优异， 并可根据实际 工程需要进行调节 ； 普通水泥混凝土材料单轴拉伸极限应变为 0.01% 左右， 本发明的高延 性修补干粉砂浆单轴拉伸极限应变远大于普通水泥混凝土材料。 超高的韧性使其在结构修 补领域具有很高的应用价值。 0027 尽管已经示出和描述了本发明的实施例， 对于本领域的普通技术人员而言， 可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、 修改、 替换 和变型， 本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。 说 明 书 CN 103332909 A 5 。