CN112028576B - 适用于uhpc路桥快速修复材料 - Google Patents

适用于uhpc路桥快速修复材料 Download PDF

Info

Publication number
CN112028576B
CN112028576B CN202010963617.9A CN202010963617A CN112028576B CN 112028576 B CN112028576 B CN 112028576B CN 202010963617 A CN202010963617 A CN 202010963617A CN 112028576 B CN112028576 B CN 112028576B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rice hull
hull ash
parts
epoxy resin
thermoplastic elastomer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010963617.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112028576A (zh
Inventor
容七英
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangxi Longzheng Technology Development Co Ltd
Original Assignee
Jiangxi Longzheng Technology Development Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangxi Longzheng Technology Development Co Ltd filed Critical Jiangxi Longzheng Technology Development Co Ltd
Priority to CN202010963617.9A priority Critical patent/CN112028576B/zh
Publication of CN112028576A publication Critical patent/CN112028576A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112028576B publication Critical patent/CN112028576B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04—Portland cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
    • C04B18/022—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates agglomerated by an organic binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/02—Treatment
    • C04B20/023—Chemical treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/34—Non-shrinking or non-cracking materials
    • C04B2111/343—Crack resistant materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/72—Repairing or restoring existing buildings or building materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及适用于UHPC路桥快速修复材料，由包含以下组分及其重量份含量的原料制备而成：无机胶凝粉料100份、矿物掺合料40‑80份、功能密实材料10‑30份、改性稻壳灰10‑15份、砂100‑300份、钢纤维12‑20份以及水50‑90份。本发明材料体系中，在无机胶凝粉料、矿物掺合料和砂的混合体系下，利用功能密实材料、钢纤维和改性稻壳灰的协同增效作用，可使材料体系兼具良好的抗压强度、抗折强度、韧性以及耐磨性，可有效维持材料的体积稳定性，降低材料的收缩性，改善材料的抗裂性，凝结固化时间短，且凝固时间可根据需要调整，凝结后强度发展快，适用于快速修补。

Description

适用于UHPC路桥快速修复材料
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种混凝土修复材料，尤其涉及一种适用于UHPC路桥快速修复材料。
背景技术
众所周知，超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete,UHPC）是一种新型的水泥基材料，其最主要的特点是超高的抗压强度（>150MPa）和超低的渗透性。由于超高性能混凝土的卓越特性，其现已被广泛应用于高层/超高层建筑、大跨桥梁、高架桥、立交桥以及港口机场等建筑工程。通常情况下，采用超高性能混凝土建造的结构在服役过程中，经常会受到多种复杂环境因素的影响，例如大气、水等物理、化学或生物的侵蚀作用以及因温度和湿度变化而引起的收缩和膨胀作用，还要经受着多种动荷载和静荷载的作用，随着时间的推移，在上述因素日积月累的作用下，会使混凝土产生裂缝、脱落、渗漏以及腐蚀破坏，会对混凝土结构的承载能力和抗渗透性能产生极大的负面影响，造成巨大的安全隐患。因此，对于受损混凝土结构，常需进行快速加固维修，才能保证建筑工程的持续安全和有效运行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种凝结固化时间短，强度高，体积稳定性好，无收缩且耐久性优异的适用于UHPC路桥快速修复材料。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
适用于UHPC路桥快速修复材料，由包含以下组分及其重量份含量的原料制备而成：无机胶凝粉料100份、矿物掺合料40-80份、功能密实材料10-30份、改性稻壳灰10-15份、砂100-300份、钢纤维12-20份以及水50-90份。
作为优选的实施方案，所述无机胶凝粉料为强度等级为52.5级或52.5R级的硅酸盐水泥。
作为优选的实施方案，所述矿物掺合料包含硅灰、高炉矿渣粉、超细偏高岭土中的至少一种，所述矿物掺合料的比表面积≥2000m2/kg。
作为优选的实施方案，所述功能密实材料为采用环氧树脂改性的热塑性弹性体颗粒，所述热塑性弹性体颗粒的粒径不大于200μm。
所述功能密实材料的制备方法为：将热塑性弹性体、相容剂、偶联剂以及蒙脱土于180-190℃下热熔混合均匀，随后于20分钟内降温至130-150℃，加入环氧树脂，搅拌，恒温反应2-4小时，自然冷却至室温，即制得所述功能密实材料。
作为优选的实施方案，所述热塑性弹性体与环氧树脂的质量比为10:1-5，所述相容剂为热塑性弹性体与环氧树脂总质量的5-20%，所述偶联剂为热塑性弹性体与环氧树脂总质量的0.5-1.2%，所述蒙脱土为热塑性弹性体与环氧树脂总质量的1-5%。
作为优选的实施方案，所述热塑性弹性体选自聚酰胺系热塑性弹性体，例如，可选自市售的T&K TOKA公司的TPAE-12、TPAE-38和TPAE-10中的一种。
作为优选的实施方案，所述环氧树脂选自双酚A环氧树脂或酚醛环氧树脂中的一种，所述相容剂选自丙烯酸-丙烯酰胺共聚物或苯乙烯-丙烯酰胺共聚物中的一种，所述偶联剂为六亚甲基二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯中的一种。
所述改性稻壳灰的制备方法如下：
步骤1：将稻壳于700-800℃下焚烧，收集焚烧残留物，采用球磨机研磨，后过900目筛，即获得稻壳灰粉末；
步骤2：将稻壳灰粉末与无水乙醇混合后均匀，配制成稻壳灰粉末与无水乙醇的混合溶液；
步骤3：向混合溶液中加入羟甲基纤维素、硅烷偶联剂和硫酸钙晶须，采用稀硝酸调节溶液pH为5，于85℃下反应4-6小时，后经冷却、过滤、洗涤，再干燥至恒重，研磨后过650目筛，即制得所述改性稻壳灰。
作为优选的实施方案，步骤2中所述稻壳灰粉末与无水乙醇的用量关系为：每100mL无水乙醇中加入5-10 g稻壳灰粉末；
步骤3中所述羟甲基纤维素的用量为稻壳灰粉末质量的2-8%，所述硅烷偶联剂的用量为稻壳灰粉末质量的0.5-1.2%，所述硫酸钙晶须的用量为稻壳灰粉末质量的1-3%。
作为进一步优选的实施方案，所述硅烷偶联剂可选自市售的KH-570、A-174或Z-6030。
作为优选的实施方案，所述钢纤维为抗拉强度≥3000MPa的平直型镀铜微丝钢纤维。
作为进一步优选的实施方案，所述钢纤维的长度为5-10mm，直径为0.1-0.2mm。
作为优选的实施方案，所述砂包含天然河砂、水洗砂或石英砂中的至少一种，且砂的粒径不大于2mm。
根据本发明，所述适用于UHPC路桥快速修复材料的制备方法如下：
I）：按重量份将无机胶凝粉料、矿物掺合料、砂混合均匀，制得第一预混料；
II）：按重量份将功能密实材料、钢纤维和改性稻壳灰与水总量份的40-60%的水混合均匀，制得第二预混料；
III）：将第一预混料与第二预混料混合，边搅拌边加入剩余重量份的水，直至搅拌均匀即可。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1）本发明通过向无机胶凝粉料、矿物掺合料和砂的混合体系中引入功能密实材料、钢纤维和改性稻壳灰，有助于提高混凝土的强度，而且钢纤维在混凝土中可快速均匀分散以形成多向支撑体系，并有助于分散混凝土内部的定向应力，加之，在改性稻壳灰和功能密实材料的协同作用下，可有效阻止或抑制在水化过程中由于混凝土体积收缩而产生的裂缝，有利于快速消除或减少裂缝的产生，进而提高混凝土的韧性；
2）本发明材料体系中所使用的改性稻壳灰是采用硅烷偶联剂对稻壳灰进行表面改性而获得，不仅有利于和混凝土基材形成较强的相互作用，提高自身与混凝土基材的相容性，还有利于提高功能密实材料与混凝土基材的界面稳定性，可有效改善功能密实材料在混凝土基材中的分散性，由于功能密实材料为采用环氧树脂改性的热塑性弹性体颗粒，其自身具有优异的柔韧性，其分散在混凝土基材中可改善材料体系的韧性，并能极大地减缓、吸收混凝土基材所承受的瞬间压力，可显著提高材料体系的抗折强度，另外，热塑性弹性体颗粒经环氧树脂改性之后，可大大提高其表面与混凝土基材的粘结强度，与矿物掺合料可发挥协同增效的作用，共同增强体系的粘性，这也有利于增强钢纤维与混凝土之间的粘结强度，可使材料体系兼具强硬度，赋予材料体系优异的耐磨性，有利于延长最终材料体系的使用寿命；
3）本发明材料体系中，在无机胶凝粉料、矿物掺合料和砂的混合体系下，利用功能密实材料、钢纤维和改性稻壳灰的协同增效作用，有利于维持材料的体积稳定性，降低材料的收缩性，进一步提高材料的抗裂性，本发明材料凝结固化时间短，且凝固时间可根据需要调整，凝结后强度发展快，适用于快速修补。
具体实施方式
发明人经过广泛而深入的研究，发现在基于无机胶凝粉料、矿物掺合料和砂的混凝土修补材料中引入功能密实材料、钢纤维和改性稻壳灰，通过改性稻壳灰来提高功能密实材料与混凝土基材的界面稳定性，以改善功能密实材料在混凝土基材中的分散性，而功能密实材料为采用环氧树脂改性的热塑性弹性体颗粒，其自身具有优异的柔韧性，其分散在混凝土基材中可改善材料体系的韧性，可显著提高材料体系的抗折强度，而热塑性弹性体颗粒经环氧树脂改性之后，其表面与混凝土基材的粘结强度得到显著改善，与矿物掺合料可发挥协同增效的作用，共同增强体系的粘性，这也有利于增强钢纤维与混凝土之间的粘结强度，可使材料体系兼具强硬度，赋予材料体系优异的耐磨性；功能密实材料、钢纤维和改性稻壳灰三者可发挥协同增效作用，有利于维持材料的体积稳定性，降低材料的收缩性，进一步提高材料的抗裂性。
在此基础上，完成了本发明。
下面将结合具体实施方案对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方案仅仅是本发明一部分实施方案，而不是全部的实施方案。本实施方案以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施方案。本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方案，都属于本发明保护的范围。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。在本文中，采用术语“约”来修饰数值时，表示该数值±5%以内测量的误差容限。
下面通过具体实施例对本发明技术方案进一步进行阐述，本发明若无特殊说明，所用原料均为市售产品。
下表1示出了实施例1-5和对比例1-3修复材料的原料组分及其重量份含量。
表1实施例1-5和对比例1-3修复材料的原料组分配方
Figure DEST_PATH_IMAGE002
注：表1中对比例1中“/”表示原料中不含有改性稻壳灰；
表1中对比例2中“/”表示原料中不含有功能密实材料；
表1中对比例3中“*”表示采用18份的TPAE-12、12份的稻壳灰分别替代功能密实材料、改性稻壳灰。
表1中，实施例1-2所使用的无机胶凝粉料为强度等级为52.5级的硅酸盐水泥；实施例3-5和对比例1-3所使用的无机胶凝粉料为强度等级为52.5R级的硅酸盐水泥。
表1中，实施例1-2所使用的矿物掺合料为比表面积≥2000m2/kg的超细偏高岭土；实施例3和对比例1-3所使用的矿物掺合料为硅灰、高炉矿渣粉和超细偏高岭土按质量比为1:3:1混合而成，且比表面积≥2000m2/kg；实施例4所使用的矿物掺合料为比表面积≥2000m2/kg的高炉矿渣粉；实施例5所使用的矿物掺合料为比表面积≥2000m2/kg的硅灰。
表1中，实施例1-5和对比例1-3所使用的钢纤维为抗拉强度≥3000MPa的平直型镀铜微丝钢纤维，其中实施例1-2中钢纤维的长度为5mm，直径为0.1mm，实施例3和对比例1-3中钢纤维的长度为8mm，直径为0.2mm，实施例4-5中钢纤维的长度为10mm，直径为0.1mm。
表1中，实施例1-2所使用的砂为粒径不大于2mm的天然河砂，实施例3和对比例1-3所用的砂为粒径不大于2mm的石英砂，实施例4-5所用的砂为粒径不大于2mm的水洗砂。
表1中，实施例1-5和对比例1所使用的功能密实材料为采用环氧树脂改性的热塑性弹性体颗粒，其中，热塑性弹性体颗粒的粒径不大于200μm。
下表2示出了实施例1-5和对比例1中功能密实材料的原料组分种类。
表2实施例1-5和对比例1中功能密实材料的原料组分种类
项目 无机胶凝粉料 矿物掺合料 功能密实材料 改性稻壳灰 砂 钢纤维 水
实施例1 100份 40份 10份 10份 100份 12份 50份
实施例2 100份 80份 30份 15份 300份 20份 90份
实施例3 100份 62份 18份 12份 160份 15份 53份
实施例4 100份 56份 24份 15份 250份 17份 68份
实施例5 100份 73份 27份 14份 220份 15份 81份
对比例1 100份 62份 18份 / 160份 15份 53份
对比例2 100份 62份 / 12份 160份 15份 53份
对比例3 100份 62份 * * 160份 15份 53份
依据表2，实施例1中功能密实材料的制备方法如下：
将热塑性弹性体、相容剂、偶联剂以及蒙脱土于180℃下热熔混合均匀，随后于20分钟内降温至130℃，加入环氧树脂，搅拌，恒温反应4小时，自然冷却至室温，即制得功能密实材料。
上述方法中，热塑性弹性体与环氧树脂的质量比为10:1，相容剂的添加量为热塑性弹性体与环氧树脂总质量的5%，偶联剂的添加量为热塑性弹性体与环氧树脂总质量的0.5%，蒙脱土的添加量为热塑性弹性体与环氧树脂总质量的1%。
实施例2中功能密实材料的制备方法如下：
将热塑性弹性体、相容剂、偶联剂以及蒙脱土于190℃下热熔混合均匀，随后于20分钟内降温至150℃，加入环氧树脂，搅拌，恒温反应2小时，自然冷却至室温，即制得功能密实材料。
上述方法中，热塑性弹性体与环氧树脂的质量比为10:5，相容剂的添加量为热塑性弹性体与环氧树脂总质量的20%，偶联剂的添加量为热塑性弹性体与环氧树脂总质量的1.2%，蒙脱土的添加量为热塑性弹性体与环氧树脂总质量的5%。
实施例3和对比例1中功能密实材料的制备方法如下：
将热塑性弹性体、相容剂、偶联剂以及蒙脱土于182℃下热熔混合均匀，随后于20分钟内降温至142℃，加入环氧树脂，搅拌，恒温反应4小时，自然冷却至室温，即制得功能密实材料。
上述方法中，热塑性弹性体与环氧树脂的质量比为10:2，相容剂的添加量为热塑性弹性体与环氧树脂总质量的8%，偶联剂的添加量为热塑性弹性体与环氧树脂总质量的0.7%，蒙脱土的添加量为热塑性弹性体与环氧树脂总质量的2%。
实施例4-5中功能密实材料的制备方法如下：
将热塑性弹性体、相容剂、偶联剂以及蒙脱土于186℃下热熔混合均匀，随后于20分钟内降温至136℃，加入环氧树脂，搅拌，恒温反应3小时，自然冷却至室温，即制得功能密实材料。
上述方法中，热塑性弹性体与环氧树脂的质量比为10:4，相容剂的添加量为热塑性弹性体与环氧树脂总质量的15%，偶联剂的添加量为热塑性弹性体与环氧树脂总质量的0.9%，蒙脱土的添加量为热塑性弹性体与环氧树脂总质量的3%。
另外，上述实施例1-5和对比例2所使用的改性稻壳灰制备如下：
实施例1-2所采用的改性稻壳灰的制备方法如下：
步骤1：将稻壳于700℃下焚烧，收集焚烧残留物，采用球磨机研磨，后过900目筛，即获得稻壳灰粉末；
步骤2：将稻壳灰粉末与无水乙醇混合后均匀，配制成稻壳灰粉末与无水乙醇的混合溶液，其中稻壳灰粉末与无水乙醇的用量关系为：每100 mL无水乙醇中加入5g稻壳灰粉末；
步骤3：向混合溶液中加入羟甲基纤维素、硅烷偶联剂A-174和硫酸钙晶须，其中羟甲基纤维素的用量为稻壳灰粉末质量的8%，硅烷偶联剂KH-550的用量为稻壳灰粉末质量的1.2%，硫酸钙晶须的用量为稻壳灰粉末质量的3%，然后采用稀硝酸调节溶液pH为5，于85℃下反应6小时，后经冷却、过滤、洗涤，再干燥至恒重，研磨后过650目筛，即可。
实施例3和对比例2所使用的改性稻壳灰的制备方法如下：
步骤1：将稻壳于800℃下焚烧，收集焚烧残留物，采用球磨机研磨，后过900目筛，即获得稻壳灰粉末；
步骤2：将稻壳灰粉末与无水乙醇混合后均匀，配制成稻壳灰粉末与无水乙醇的混合溶液，其中稻壳灰粉末与无水乙醇的用量关系为：每100 mL无水乙醇中加入10g稻壳灰粉末；
步骤3：向混合溶液中加入羟甲基纤维素、硅烷偶联剂KH-570和硫酸钙晶须，其中羟甲基纤维素的用量为稻壳灰粉末质量的5%，硅烷偶联剂KH-550的用量为稻壳灰粉末质量的0.8%，硫酸钙晶须的用量为稻壳灰粉末质量的1.3%，然后采用稀硝酸调节溶液pH为5，于85℃下反应5小时，后经冷却、过滤、洗涤，再干燥至恒重，研磨后过650目筛，即可。
实施例4-5所使用的改性稻壳灰的制备方法如下：
步骤1：将稻壳于780℃下焚烧，收集焚烧残留物，采用球磨机研磨，后过900目筛，即获得稻壳灰粉末；
步骤2：将稻壳灰粉末与无水乙醇混合后均匀，配制成稻壳灰粉末与无水乙醇的混合溶液，其中稻壳灰粉末与无水乙醇的用量关系为：每100 mL无水乙醇中加入7g稻壳灰粉末；
步骤3：向混合溶液中加入羟甲基纤维素、硅烷偶联剂Z-6030和硫酸钙晶须，其中羟甲基纤维素的用量为稻壳灰粉末质量的2%，硅烷偶联剂KH-550的用量为稻壳灰粉末质量的0.5%，硫酸钙晶须的用量为稻壳灰粉末质量的1%，然后采用稀硝酸调节溶液pH为5，于85℃下反应4小时，后经冷却、过滤、洗涤，再干燥至恒重，研磨后过650目筛，即可。
采用以下方法，即可制得实施例1-5修复材料：
步骤I）：按重量份将无机胶凝粉料、矿物掺合料、砂混合均匀，制得第一预混料；
步骤II）：按重量份将功能密实材料、钢纤维和改性稻壳灰与水总量份的40-60%的水混合均匀，制得第二预混料；
步骤III）：将第一预混料与第二预混料混合，边搅拌边加入剩余重量份的水，直至搅拌均匀即可。
在上述步骤II）中，实施例1-2是将功能密实材料、钢纤维和改性稻壳灰与水总量份的40%的水混合均匀，制得第二预混料；实施例3是将功能密实材料、钢纤维和改性稻壳灰与水总量份的60%的水混合均匀，制得第二预混料；实施例4-5是将功能密实材料、钢纤维和改性稻壳灰与水总量份的50%的水混合均匀，制得第二预混料。
对比例1-3修复材料是采用与实施例3基本相同的方法制备而成。
以上实施例1-5和对比例1-3制得的修复材料的性能测试如下：
表3材料的性能测试结果
Figure DEST_PATH_IMAGE004
。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出多种修改或变型，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.适用于UHPC路桥快速修复材料，其特征在于，
由包含以下组分及其重量份含量的原料制备而成：无机胶凝粉料100份、矿物掺合料40-80份、功能密实材料10-30份、改性稻壳灰10-15份、砂100-300份、钢纤维12-20份以及水50-90份；
所述功能密实材料为采用环氧树脂改性的热塑性弹性体颗粒，所述热塑性弹性体颗粒的粒径不大于200μm；
所述功能密实材料的制备方法为：将热塑性弹性体、相容剂、偶联剂以及蒙脱土于180-190℃下热熔混合均匀，随后于20分钟内降温至130-150℃，加入环氧树脂，搅拌，恒温反应2-4小时，自然冷却至室温，即制得所述功能密实材料；
所述改性稻壳灰的制备方法如下：
步骤1：将稻壳于700-800℃下焚烧，收集焚烧残留物，采用球磨机研磨，后过900目筛，即获得稻壳灰粉末；
步骤2：将稻壳灰粉末与无水乙醇混合后均匀，配制成稻壳灰粉末与无水乙醇的混合溶液；
步骤3：向混合溶液中加入羟甲基纤维素、硅烷偶联剂和硫酸钙晶须，采用稀硝酸调节溶液pH为5，于85℃下反应4-6小时，后经冷却、过滤、洗涤，再干燥至恒重，研磨后过650目筛，即制得所述改性稻壳灰；
所述无机胶凝粉料为强度等级为52.5级或52.5R级的硅酸盐水泥；
所述矿物掺合料包含硅灰、高炉矿渣粉、超细偏高岭土中的至少一种，所述矿物掺合料的比表面积≥2000m2/kg；
所述热塑性弹性体与环氧树脂的质量比为10:1-5，所述相容剂为热塑性弹性体与环氧树脂总质量的5-20%，所述偶联剂为热塑性弹性体与环氧树脂总质量的0.5-1.2%，所述蒙脱土为热塑性弹性体与环氧树脂总质量的1-5%；
所述热塑性弹性体选自聚酰胺系热塑性弹性体，所述环氧树脂选自双酚A环氧树脂或酚醛环氧树脂中的一种，所述相容剂选自丙烯酸-丙烯酰胺共聚物或苯乙烯-丙烯酰胺共聚物中的一种，所述偶联剂为六亚甲基二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯中的一种；
步骤2中所述稻壳灰粉末与无水乙醇的用量关系为：每100 mL无水乙醇中加入5-10 g稻壳灰粉末；
步骤3中所述羟甲基纤维素的用量为稻壳灰粉末质量的2-8%，所述硅烷偶联剂的用量为稻壳灰粉末质量的0.5-1.2%，所述硫酸钙晶须的用量为稻壳灰粉末质量的1-3%；
所述钢纤维为抗拉强度≥3000MPa的平直型镀铜微丝钢纤维；
所述砂包含天然河砂、水洗砂或石英砂中的至少一种，且砂的粒径不大于2mm。
CN202010963617.9A 2020-09-14 2020-09-14 适用于uhpc路桥快速修复材料 Active CN112028576B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010963617.9A CN112028576B (zh) 2020-09-14 2020-09-14 适用于uhpc路桥快速修复材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010963617.9A CN112028576B (zh) 2020-09-14 2020-09-14 适用于uhpc路桥快速修复材料

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112028576A CN112028576A (zh) 2020-12-04
CN112028576B true CN112028576B (zh) 2023-03-24

Family

ID=73589822

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010963617.9A Active CN112028576B (zh) 2020-09-14 2020-09-14 适用于uhpc路桥快速修复材料

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112028576B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021203371A1 (de) * 2021-04-01 2022-10-06 Refratechnik Holding Gmbh Versatz zur Herstellung eines feuerfesten, ungebrannten Formkörpers, derartiger Formkörper, Verfahren zu dessen Herstellung, sowie Zustellung eines Ofens und Ofen

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101580369B (zh) * 2009-06-19 2013-06-12 清华大学 一种混凝土结构修补用纤维增强高强砂浆
CN102516717B (zh) * 2011-12-22 2014-07-09 云南云岭高速公路养护绿化工程有限公司 热塑性弹性体增韧环氧树脂、制备及应用
HK1251833A2 (zh) * 2018-10-09 2019-04-04 Chun Wo Construction & Eng Co Ltd 砂漿補強鋼筋混凝土結構
CN111499266A (zh) * 2020-04-24 2020-08-07 容七英 一种新型透水砖及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112028576A (zh) 2020-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106242429B (zh) 一种高韧性混杂纤维增强混凝土及其制备方法
CN105948660A (zh) 一种高强超高韧性混凝土及其制备方法
CN111233364B (zh) 一种复合矿物掺合料及其制备方法和含所述复合矿物掺合料的人工砂混凝土材料
MXPA03001807A (es) Concreto de fibras altamente resistente y ductil.
CN111533504A (zh) 一种机制砂与风积沙复掺的超高性能混凝土及其制备方法
CN115819049B (zh) 一种风电基础塔筒底座安装用水泥基灌浆料及其制备方法
CN113336508A (zh) 一种自密实混凝土及其施工方法
CN112876169B (zh) 一种裹浆料组合物、裹浆骨料及其制备方法
CN107043236A (zh) 一种轻骨料混凝土及其制备方法
CN110937861A (zh) 一种高强轻集料混凝土及其制备工艺
CN111662053A (zh) 聚丙烯纤维混凝土及其制备方法
CN113651583A (zh) 一种高强高韧的抗冲磨混凝土及其制备方法
CN112028576B (zh) 适用于uhpc路桥快速修复材料
CN108383457B (zh) 一种高强度重矿渣透水混凝土及其制备方法
CN114133184A (zh) 一种抗裂防渗预拌混凝土及其制备工艺
CN110482925B (zh) 一种高强混凝土及其制备工艺
Meera et al. Rheological and strength properties of self-compacting concrete incorporating marble and granite powders
CN110357537B (zh) 一种利用未水化胶凝材料作为修复剂的自修复混凝土及其制备方法
Bayasi et al. Optimum use of pozzolanic materials in steel fiber reinforced concrete
CN111732385A (zh) 一种悬浮隧道管段用废弃橡胶混凝土及制备方法
JPH0952744A (ja) モルタル及びコンクリ−ト組成物
CN112047692B (zh) 适用于制备uhpc电杆的材料和基于该材料制成的电杆
CN112047693B (zh) 一种道路用rpc盖板及其制备方法
CN110981345B (zh) 一种喷射混凝土及其施工方法
CN110282932B (zh) 一种使用粗河沙作为细骨料的具有饱和多缝开裂的高强高韧水泥基复合材料

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant