CN113998940A - 一种预应力碳纤维板用加固混凝土 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预应力碳纤维板用加固混凝土，涉及建筑材料技术领域。其中预应力碳纤维板用加固混凝土，以重量份计，包括以下原料：水泥：150份‑200份，水：70份‑90份，黏土：25份‑35份，加固剂：20份‑40份，聚羧酸系减水剂：3份‑6份，分散剂：1份‑5份；其制备方法如下：(1)准备水泥、水、黏土、加固剂、聚羧酸系减水剂、分散剂，放进仓库，待用；(2)将步骤(1)中各原料转移到搅拌机中搅拌混合，并倒入预置碳纤维板的模具中；(3)对步骤(2)模具中的混凝土进行养护。制备的混凝土，创造性加入加固剂，加固剂由氧化铝粉末、氧化镁粉末、正硅酸甲酯及醋酸钠组成，协同增效，提升混凝土的综合性能。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，特别是涉及一种预应力碳纤维板用加固混凝土。
背景技术
近年来，预应力混凝土结构技术的应用拓展到了碳纤维增强复合材料加固混凝土构件中。现有研究表明，预应力碳纤维板增强复合片材加固技术是一项可以充分利用碳纤维增强复合片材轻质高强特点的技术，极大地提高构件的开裂荷载、屈服荷载、有效地延迟构件开裂，限制裂缝的形成、发展，减小裂缝宽度，抑制构件的变形，改善结构的工作性能。由此可见，采用预应力碳纤维板修复增强腐蚀环境中的钢筋混凝土构件是一种很有应用前景的加固技术。虽然可以通过加入预应力碳纤维板来实现，但依附的混凝土性能较差，很难满足两者的融合。
现有技术，如申请号：CN201711087870.7，公开号：CN107859351A，公开了一种多条预应力碳纤维板加固装置，其具体通过采用锚板来实现，但上述方式需要单独设置机械结构，性能可靠性低，而且增加不必要的成本，不便于后期的拆卸重复使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种预应力碳纤维板用加固混凝土，创造性加入加固剂，加固剂由氧化铝粉末、氧化镁粉末、正硅酸甲酯及醋酸钠组成，协同增效，提升混凝土的综合性能。
为了实现上述目的，本发明提供一种预应力碳纤维板用加固混凝土，以重量份计，包括以下原料：
水泥：150份-200份，
水：70份-90份，
黏土：25份-35份，
加固剂：20份-40份，
聚羧酸系减水剂：3份-6份，
分散剂：1份-5份。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，以重量份计，包括以下原料：
水泥：160份-180份，
水：75份-85份，
黏土：28份-33份，
加固剂：22份-35份，
聚羧酸系减水剂：3份-6份，
分散剂：1份-5份。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，以重量份计，包括以下原料：
水泥：170份，
水：80份，
黏土：30份，
加固剂：29份，
聚羧酸系减水剂：5份，
分散剂：3份。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的水泥为P.O 42.5R硅酸盐水泥；
所述的黏土的参数如下：
SiO2含量范围为55％-60％，Al2O3含量范围为35％-40％，比表面积范围为10200m2/kg-14100m2/kg，颗粒粒度D50范围为5.5um-6.5um。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的聚羧酸系减水剂的型号为412，采购自沈阳兴正和化工有限公司；
所述的分散剂的型号为WHDF-S，采购自山东柒木天衣新材料有限公司。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的加固剂包括氧化铝粉末、氧化镁粉末、正硅酸甲酯及醋酸钠，其中所述的氧化铝粉末、所述的氧化镁粉末、所述的正硅酸甲酯、所述的醋酸钠四者之间的质量比为3：6：5：2。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的预应力碳纤维板用加固混凝土的制备方法如下：
(1)准备水泥、水、黏土、加固剂、聚羧酸系减水剂、分散剂，放进仓库，待用；
(2)将步骤(1)中各原料转移到搅拌机中搅拌混合，并倒入预置碳纤维板的模具中；
(3)对步骤(2)模具中的混凝土进行养护。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(1)中仓库的温度为25℃，其空气湿度范围为40％-60％。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(2)中搅拌混合的温度为50℃；
步骤(2)中搅拌混合的时间为6h；
步骤(2)中倒入模具的混凝土进行静置处理，其中静置的压力为8MPa，其中静置的温度为35℃，其中静置的湿度为55％，其中静置的时间为72h。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(3)中拆除模具，转移到工地的养护室内，控制养护室的温度为25℃，控制养护室的湿度为90％；养护的周期为28d，其中每隔7d进行混凝土表面的水的喷淋。
上述技术方案所提供的预应力碳纤维板用加固混凝土，具有以下有益效果：
相对于现有技术，本申请在传统的混凝土的基础上引入加固剂，其中加固剂包括氧化铝粉末、氧化镁粉末、正硅酸甲酯及醋酸钠，四者之间相互协同增效，提升了混凝土的扩展度，且随着时间延长，混凝土的强度得到有效的增加。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
本实施例的预应力碳纤维板用加固混凝土，以重量份计，包括以下原料：
水泥：150份，
水：90份，
黏土：25份，
加固剂：40份，
聚羧酸系减水剂：3份，
分散剂：5份。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的水泥为P.O 42.5R硅酸盐水泥；
所述的黏土的参数如下：
SiO2含量为55％，Al2O3含量为35％，比表面积为10200m2/kg，颗粒粒度D50为5.5um。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的聚羧酸系减水剂的型号为412，采购自沈阳兴正和化工有限公司；
所述的分散剂的型号为WHDF-S，采购自山东柒木天衣新材料有限公司。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的加固剂包括氧化铝粉末、氧化镁粉末、正硅酸甲酯及醋酸钠，其中所述的氧化铝粉末、所述的氧化镁粉末、所述的正硅酸甲酯、所述的醋酸钠四者之间的质量比为3：6：5：2。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的预应力碳纤维板用加固混凝土的制备方法如下：
(1)准备水泥、水、黏土、加固剂、聚羧酸系减水剂、分散剂，放进仓库，待用；
(2)将步骤(1)中各原料转移到搅拌机中搅拌混合，并倒入预置碳纤维板的模具中；
(3)对步骤(2)模具中的混凝土进行养护。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(1)中仓库的温度为25℃，其空气湿度为40％。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(2)中搅拌混合的温度为50℃；
步骤(2)中搅拌混合的时间为6h；
步骤(2)中倒入模具的混凝土进行静置处理，其中静置的压力为8MPa，其中静置的温度为35℃，其中静置的湿度为55％，其中静置的时间为72h。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(3)中拆除模具，转移到工地的养护室内，控制养护室的温度为25℃，控制养护室的湿度为90％；养护的周期为28d，其中每隔7d进行混凝土表面的水的喷淋。
实施例2
本实施例的预应力碳纤维板用加固混凝土，以重量份计，包括以下原料：
水泥：200份，
水：70份，
黏土：35份，
加固剂：20份，
聚羧酸系减水剂：6份，
分散剂：1份。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的水泥为P.O 42.5R硅酸盐水泥；
所述的黏土的参数如下：
SiO2含量为60％，Al2O3含量为40％，比表面积为14100m2/kg，颗粒粒度D50为6.5um。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的聚羧酸系减水剂的型号为412，采购自沈阳兴正和化工有限公司；
所述的分散剂的型号为WHDF-S，采购自山东柒木天衣新材料有限公司。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的加固剂包括氧化铝粉末、氧化镁粉末、正硅酸甲酯及醋酸钠，其中所述的氧化铝粉末、所述的氧化镁粉末、所述的正硅酸甲酯、所述的醋酸钠四者之间的质量比为3：6：5：2。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的预应力碳纤维板用加固混凝土的制备方法如下：
(1)准备水泥、水、黏土、加固剂、聚羧酸系减水剂、分散剂，放进仓库，待用；
(2)将步骤(1)中各原料转移到搅拌机中搅拌混合，并倒入预置碳纤维板的模具中；
(3)对步骤(2)模具中的混凝土进行养护。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(1)中仓库的温度为25℃，其空气湿度为60％。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(2)中搅拌混合的温度为50℃；
步骤(2)中搅拌混合的时间为6h；
步骤(2)中倒入模具的混凝土进行静置处理，其中静置的压力为8MPa，其中静置的温度为35℃，其中静置的湿度为55％，其中静置的时间为72h。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(3)中拆除模具，转移到工地的养护室内，控制养护室的温度为25℃，控制养护室的湿度为90％；养护的周期为28d，其中每隔7d进行混凝土表面的水的喷淋。
实施例3
本实施例的预应力碳纤维板用加固混凝土，以重量份计，包括以下原料：
水泥：160份，
水：85份，
黏土：28份，
加固剂：35份，
聚羧酸系减水剂：3份，
分散剂：5份。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的水泥为P.O 42.5R硅酸盐水泥；
所述的黏土的参数如下：
SiO2含量为55％，Al2O3含量为35％，比表面积为10200m2/kg，颗粒粒度D50为5.5um。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的聚羧酸系减水剂的型号为412，采购自沈阳兴正和化工有限公司；
所述的分散剂的型号为WHDF-S，采购自山东柒木天衣新材料有限公司。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的加固剂包括氧化铝粉末、氧化镁粉末、正硅酸甲酯及醋酸钠，其中所述的氧化铝粉末、所述的氧化镁粉末、所述的正硅酸甲酯、所述的醋酸钠四者之间的质量比为3：6：5：2。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的预应力碳纤维板用加固混凝土的制备方法如下：
(1)准备水泥、水、黏土、加固剂、聚羧酸系减水剂、分散剂，放进仓库，待用；
(2)将步骤(1)中各原料转移到搅拌机中搅拌混合，并倒入预置碳纤维板的模具中；
(3)对步骤(2)模具中的混凝土进行养护。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(1)中仓库的温度为25℃，其空气湿度为40％。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(2)中搅拌混合的温度为50℃；
步骤(2)中搅拌混合的时间为6h；
步骤(2)中倒入模具的混凝土进行静置处理，其中静置的压力为8MPa，其中静置的温度为35℃，其中静置的湿度为55％，其中静置的时间为72h。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(3)中拆除模具，转移到工地的养护室内，控制养护室的温度为25℃，控制养护室的湿度为90％；养护的周期为28d，其中每隔7d进行混凝土表面的水的喷淋。
实施例4
本实施例的预应力碳纤维板用加固混凝土，以重量份计，包括以下原料：
水泥：180份，
水：75份，
黏土：33份，
加固剂：22份，
聚羧酸系减水剂：6份，
分散剂：1份。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的水泥为P.O 42.5R硅酸盐水泥；
所述的黏土的参数如下：
SiO2含量为60％，Al2O3含量为40％，比表面积为14100m2/kg，颗粒粒度D50为6.5um。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的聚羧酸系减水剂的型号为412，采购自沈阳兴正和化工有限公司；
所述的分散剂的型号为WHDF-S，采购自山东柒木天衣新材料有限公司。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的加固剂包括氧化铝粉末、氧化镁粉末、正硅酸甲酯及醋酸钠，其中所述的氧化铝粉末、所述的氧化镁粉末、所述的正硅酸甲酯、所述的醋酸钠四者之间的质量比为3：6：5：2。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的预应力碳纤维板用加固混凝土的制备方法如下：
(1)准备水泥、水、黏土、加固剂、聚羧酸系减水剂、分散剂，放进仓库，待用；
(2)将步骤(1)中各原料转移到搅拌机中搅拌混合，并倒入预置碳纤维板的模具中；
(3)对步骤(2)模具中的混凝土进行养护。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(1)中仓库的温度为25℃，其空气湿度为50％。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(2)中搅拌混合的温度为50℃；
步骤(2)中搅拌混合的时间为6h；
步骤(2)中倒入模具的混凝土进行静置处理，其中静置的压力为8MPa，其中静置的温度为35℃，其中静置的湿度为55％，其中静置的时间为72h。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(3)中拆除模具，转移到工地的养护室内，控制养护室的温度为25℃，控制养护室的湿度为90％；养护的周期为28d，其中每隔7d进行混凝土表面的水的喷淋。
实施例5
本实施例的预应力碳纤维板用加固混凝土，以重量份计，包括以下原料：
水泥：170份，
水：80份，
黏土：30份，
加固剂：29份，
聚羧酸系减水剂：5份，
分散剂：3份。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的水泥为P.O 42.5R硅酸盐水泥；
所述的黏土的参数如下：
SiO2含量为55％，Al2O3含量为40％，比表面积为10200m2/kg，颗粒粒度D50为6.5um。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的聚羧酸系减水剂的型号为412，采购自沈阳兴正和化工有限公司；
所述的分散剂的型号为WHDF-S，采购自山东柒木天衣新材料有限公司。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的加固剂包括氧化铝粉末、氧化镁粉末、正硅酸甲酯及醋酸钠，其中所述的氧化铝粉末、所述的氧化镁粉末、所述的正硅酸甲酯、所述的醋酸钠四者之间的质量比为3：6：5：2。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的预应力碳纤维板用加固混凝土的制备方法如下：
(1)准备水泥、水、黏土、加固剂、聚羧酸系减水剂、分散剂，放进仓库，待用；
(2)将步骤(1)中各原料转移到搅拌机中搅拌混合，并倒入预置碳纤维板的模具中；
(3)对步骤(2)模具中的混凝土进行养护。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(1)中仓库的温度为25℃，其空气湿度为60％。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(2)中搅拌混合的温度为50℃；
步骤(2)中搅拌混合的时间为6h；
步骤(2)中倒入模具的混凝土进行静置处理，其中静置的压力为8MPa，其中静置的温度为35℃，其中静置的湿度为55％，其中静置的时间为72h。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(3)中拆除模具，转移到工地的养护室内，控制养护室的温度为25℃，控制养护室的湿度为90％；养护的周期为28d，其中每隔7d进行混凝土表面的水的喷淋。
对比例1
本实施例的预应力碳纤维板用加固混凝土，以重量份计，包括以下原料：
水泥：170份，
水：80份，
黏土：30份，
加固剂：29份，
聚羧酸系减水剂：5份，
分散剂：3份。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的水泥为P.O 42.5R硅酸盐水泥；
所述的黏土的参数如下：
SiO2含量为55％，Al2O3含量为40％，比表面积为10200m2/kg，颗粒粒度D50为6.5um。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的聚羧酸系减水剂的型号为412，采购自沈阳兴正和化工有限公司；
所述的分散剂的型号为WHDF-S，采购自山东柒木天衣新材料有限公司。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的加固剂包括氧化铝粉末、氧化镁粉末、正硅酸甲酯及醋酸钠，其中所述的氧化铝粉末、所述的氧化镁粉末、所述的正硅酸甲酯、所述的醋酸钠四者之间的质量比为3：6：5：2。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的预应力碳纤维板用加固混凝土的制备方法如下：
(1)准备水泥、水、黏土、加固剂、聚羧酸系减水剂、分散剂，放进仓库，待用；
(2)将步骤(1)中各原料转移到搅拌机中搅拌混合，并倒入预置碳纤维板的模具中；
(3)对步骤(2)模具中的混凝土进行养护。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(1)中仓库的温度为25℃，其空气湿度为60％。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(2)中搅拌混合的温度为50℃；
步骤(2)中搅拌混合的时间为6h；
步骤(2)中倒入模具的混凝土进行静置处理，其中静置的压力为8MPa，其中静置的温度为35℃，其中静置的湿度为55％，其中静置的时间为72h。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(3)中拆除模具，转移到工地的养护室内，控制养护室的温度为25℃，控制养护室的湿度为90％；养护的周期为28d，其中每隔7d进行混凝土表面的水的喷淋。
对比例2
本实施例的预应力碳纤维板用加固混凝土，以重量份计，包括以下原料：
水泥：170份，
水：80份，
黏土：30份，
加固剂：29份，
聚羧酸系减水剂：5份，
分散剂：3份。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的水泥为P.O 42.5R硅酸盐水泥；
所述的黏土的参数如下：
SiO2含量为55％，Al2O3含量为40％，比表面积为10200m2/kg，颗粒粒度D50为6.5um。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的聚羧酸系减水剂的型号为412，采购自沈阳兴正和化工有限公司；
所述的分散剂的型号为WHDF-S，采购自山东柒木天衣新材料有限公司。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的加固剂包括氧化铝粉末、正硅酸甲酯及醋酸钠，其中所述的氧化铝粉末、所述的正硅酸甲酯、所述的醋酸钠三者之间的质量比为3：5：2。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的预应力碳纤维板用加固混凝土的制备方法如下：
(1)准备水泥、水、黏土、加固剂、聚羧酸系减水剂、分散剂，放进仓库，待用；
(2)将步骤(1)中各原料转移到搅拌机中搅拌混合，并倒入预置碳纤维板的模具中；
(3)对步骤(2)模具中的混凝土进行养护。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(1)中仓库的温度为25℃，其空气湿度为60％。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(2)中搅拌混合的温度为50℃；
步骤(2)中搅拌混合的时间为6h；
步骤(2)中倒入模具的混凝土进行静置处理，其中静置的压力为8MPa，其中静置的温度为35℃，其中静置的湿度为55％，其中静置的时间为72h。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(3)中拆除模具，转移到工地的养护室内，控制养护室的温度为25℃，控制养护室的湿度为90％；养护的周期为28d，其中每隔7d进行混凝土表面的水的喷淋。
对比例3
本实施例的预应力碳纤维板用加固混凝土，以重量份计，包括以下原料：
水泥：170份，
水：80份，
黏土：30份，
加固剂：29份，
聚羧酸系减水剂：5份，
分散剂：3份。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的水泥为P.O 42.5R硅酸盐水泥；
所述的黏土的参数如下：
SiO2含量为55％，Al2O3含量为40％，比表面积为10200m2/kg，颗粒粒度D50为6.5um。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的聚羧酸系减水剂的型号为412，采购自沈阳兴正和化工有限公司；
所述的分散剂的型号为WHDF-S，采购自山东柒木天衣新材料有限公司。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的加固剂包括氧化铝粉末、氧化镁粉末及醋酸钠，其中所述的氧化铝粉末、所述的氧化镁粉末、所述的醋酸钠三者之间的质量比为3：6：2。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的预应力碳纤维板用加固混凝土的制备方法如下：
(1)准备水泥、水、黏土、加固剂、聚羧酸系减水剂、分散剂，放进仓库，待用；
(2)将步骤(1)中各原料转移到搅拌机中搅拌混合，并倒入预置碳纤维板的模具中；
(3)对步骤(2)模具中的混凝土进行养护。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(1)中仓库的温度为25℃，其空气湿度为60％。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(2)中搅拌混合的温度为50℃；
步骤(2)中搅拌混合的时间为6h；
步骤(2)中倒入模具的混凝土进行静置处理，其中静置的压力为8MPa，其中静置的温度为35℃，其中静置的湿度为55％，其中静置的时间为72h。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(3)中拆除模具，转移到工地的养护室内，控制养护室的温度为25℃，控制养护室的湿度为90％；养护的周期为28d，其中每隔7d进行混凝土表面的水的喷淋。
对比例4
本实施例的预应力碳纤维板用加固混凝土，以重量份计，包括以下原料：
水泥：170份，
水：80份，
黏土：30份，
加固剂：29份，
聚羧酸系减水剂：5份，
分散剂：3份。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的水泥为P.O 42.5R硅酸盐水泥；
所述的黏土的参数如下：
SiO2含量为55％，Al2O3含量为40％，比表面积为10200m2/kg，颗粒粒度D50为6.5um。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的聚羧酸系减水剂的型号为412，采购自沈阳兴正和化工有限公司；
所述的分散剂的型号为WHDF-S，采购自山东柒木天衣新材料有限公司。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的加固剂包括氧化铝粉末、氧化镁粉末，其中所述的氧化铝粉末、所述的氧化镁粉末两者之间的质量比为3：6。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的预应力碳纤维板用加固混凝土的制备方法如下：
(1)准备水泥、水、黏土、加固剂、聚羧酸系减水剂、分散剂，放进仓库，待用；
(2)将步骤(1)中各原料转移到搅拌机中搅拌混合，并倒入预置碳纤维板的模具中；
(3)对步骤(2)模具中的混凝土进行养护。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(1)中仓库的温度为25℃，其空气湿度为60％。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(2)中搅拌混合的温度为50℃；
步骤(2)中搅拌混合的时间为6h；
步骤(2)中倒入模具的混凝土进行静置处理，其中静置的压力为8MPa，其中静置的温度为35℃，其中静置的湿度为55％，其中静置的时间为72h。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(3)中拆除模具，转移到工地的养护室内，控制养护室的温度为25℃，控制养护室的湿度为90％；养护的周期为28d，其中每隔7d进行混凝土表面的水的喷淋。
对比例5
本实施例的预应力碳纤维板用加固混凝土，以重量份计，包括以下原料：
水泥：170份，
水：80份，
黏土：30份，
聚羧酸系减水剂：5份，
分散剂：3份。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的水泥为P.O 42.5R硅酸盐水泥；
所述的黏土的参数如下：
SiO2含量为55％，Al2O3含量为40％，比表面积为10200m2/kg，颗粒粒度D50为6.5um。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的聚羧酸系减水剂的型号为412，采购自沈阳兴正和化工有限公司；
所述的分散剂的型号为WHDF-S，采购自山东柒木天衣新材料有限公司。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
所述的预应力碳纤维板用加固混凝土的制备方法如下：
(1)准备水泥、水、黏土、聚羧酸系减水剂、分散剂，放进仓库，待用；
(2)将步骤(1)中各原料转移到搅拌机中搅拌混合，并倒入预置碳纤维板的模具中；
(3)对步骤(2)模具中的混凝土进行养护。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(1)中仓库的温度为25℃，其空气湿度为60％。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(2)中搅拌混合的温度为50℃；
步骤(2)中搅拌混合的时间为6h；
步骤(2)中倒入模具的混凝土进行静置处理，其中静置的压力为8MPa，其中静置的温度为35℃，其中静置的湿度为55％，其中静置的时间为72h。
上述所述的预应力碳纤维板用加固混凝土中，
步骤(3)中拆除模具，转移到工地的养护室内，控制养护室的温度为25℃，控制养护室的湿度为90％；养护的周期为28d，其中每隔7d进行混凝土表面的水的喷淋。
对比例6
现有技术，公开号为CN102757205A，公开一种先张法预应力高强度混凝土及先张法预应力高强度混凝土管桩的生产方法，其说明书公开如下方案：
“配制1m3混凝土各原料的质量为塔牌P·II52.5R水泥340Kg，中粗砂730Kg，细砂粉120Kg，碎石1220Kg，水141Kg，塔牌HXD-2R高效减水剂9.6Kg。
该实施例的砂率37.4％，5～25mm碎石压碎指标9.5％，水泥为塔牌P·II52.5R水泥(3天抗折6.0Mpa，3天抗压32Mpa；28天抗折9.0Mpa，28天抗压60Mpa)，细砂粉占胶凝材料总量26％，细砂粉比表面积420m2/Kg，水灰比为0.31。
该实施例的生产工艺步骤如下：
混凝土原材料的计量、搅拌，根据设计好的配合比将砂、石、水泥、水、细砂粉、高效减水剂等经精确计量，用混凝土强制式搅拌机制成3cm的低坍落度(砼的坍落度小于10cm为低坍落度)的新拌混凝土”。
对比例7
现有技术，公开号为CN102503271A，公开一种C10自密实混凝土及其制备方法，其说明书公开如下方案：
“一种自密实混凝土，包括按重量份计的以下成分：
水泥1份、水0.49份、砂2.05份、石2.6份、粉煤灰0.27份、膨胀剂0.10份、外加剂0.015份。
制备工艺为：
1)将原材料石清洗干净，在湿润无明水情况下堆放,水泥及粉煤灰需在料库中存放不少于3天以上，使其内部温度和外界温度接近；
2)将外加剂投入水中进行混合后备用，砂、石投入搅拌机中进行搅拌20s，投入粉料到搅拌机中与砂石混合20s；最后将外加剂与水的混合液加入到搅拌机中混合120s，得到自密实混凝土”。
对比例8
现有技术，公开号为CN109970407A，公开一种结构加固用水性环氧树脂改性水泥砂浆及其制备方法，其说明书公开如下方案：
“本实施例的乳化型性环氧树脂固化剂ZB-804，原料包括环氧树脂E-51、环氧树脂E-44、三乙烯四胺、丙二醇甲醚、聚乙二醇400和适量的去离子水；各组分的摩尔比为：
环氧树脂E-51：环氧树脂E-44：三乙烯四胺：丙二醇甲醚：聚乙二醇400＝0.25：0.30：0.85：0.15：0.45；
通过如下方法制备：
(1)按照配比准备各组分，其中环氧树脂E-51 100g、环氧树脂E-44 140g、三乙烯四胺130g、丙二醇甲醚15g、188g聚乙二醇400；
(2)室温下将环氧树脂E-51和环氧树脂E-44混合，用丙二醇甲醚溶解，加入带有冷凝和搅拌装置的反应容器中；
(3)缓慢加入聚乙二醇400，加入BF3的***溶液，升温至78～82℃，反应2h；
(4)缓慢加入三乙烯四胺，保持反应温度78～82℃，反应2h；
(5)减压蒸馏，以除去小分子胺；
(6)冷却至室温后用乙酸调节pH值7.5；
(7)加入适量的去离子水稀释，搅拌，使固含量为50％，粘度(25℃)2500mPa.s，即得。
结构加固用水性环氧树脂改性水泥砂浆的制备方法如下：
本实施例的结构加固用水性环氧树脂改性水泥砂浆，由A组分、B组分、C组分和外加的水构成，质量比为：
A组分：B组分：C组分：外加水＝1：2：22：1.40；
其中(1份＝1kg)：A组分由环氧树脂E-51 100份、聚乙二醇双缩水甘油醚15份、增韧剂CYH-277S12份和有机硅类消泡剂0.2份组成；
B组分由实施例1制备的乳化型水性环氧树脂固化剂ZB-804 100份、促进剂DMP-305份、偶联剂KH-560 1份组成；
C组分由52.5普通硅酸盐水泥100份、20～70目级配良好的河砂250份、SF90硅灰15份、聚羧酸盐减水剂0.2份组成。
本实施例的结构加固用水性环氧树脂改性水泥砂浆通过如下步骤制备：
1)A组分的制备：将双酚A环氧树脂E-51 100份、聚乙二醇双缩水甘油醚15份、增韧剂CYH-277S12份、有机硅类消泡剂0.2份依次加入反应釜中，搅拌10分钟，即得到A组分，包装储存；
2)B组分的制备：将实施例1制备的乳化型水性环氧树脂固化剂ZB-804 100份、促进剂DMP-30 5份、偶联剂KH-560 1份依次加入反应釜中，搅拌3分钟，即得到B组分，包装储存；
3)C组分的制备：将52.5普通硅酸盐水泥100份、20～70目级配良好的河砂250份、SF90硅灰15份、聚羧酸盐减水剂0.2份依次加入干粉砂浆混合机中，搅拌5分钟，即得到C组分，包装储存；
4)结构加固用水性环氧树脂乳液改性水泥砂浆的制备：上述各组分之间的质量比为A组分：B组分：C组分：外加水＝1：2：22：1.40。具体工艺为：先将A组分和B组分搅拌5分钟，直至形成均匀的乳白色乳液，然后加入外加水搅拌均匀，最后加入C组分，拌和5分钟，即得结构加固用水性环氧树脂乳液改性水泥砂浆。
整个体系中水灰比为0.35，水灰比中的水包括乳化型水性环氧树脂固化剂中所含的水和外加水。外加水的质量由乳化型水性环氧树脂固化剂的含水率和水灰比换算而得”。
测试方案
选择实施例1-5、对比例1-8的技术方案参考以下文献进行测试：
(1)申请号：CN200610012294.5，公开号：CN100552171，公开了一种预应力钢丝绳抗弯加固混凝土结构及其加固方法；
(2)申请号：CN201510982409.2，公开号：CN105622009B，公开了一种不含硅灰的超高性能混凝土基体及其制备方法；
(3)郑小红,黄培彦,黄金林.预应力碳纤维板加固钢筋混凝土梁预应力损失试验研究[J].建筑结构学报,2015,36(1).；
(4)陈鹏飞.预应力碳纤维板加固钢筋混凝土梁施工技术研究[D].2016.；
(5)朱万旭,邓礼娇,桑润辉,等.预应力加筋碳纤维板加固混凝土梁试验研究及承载力计算[J].建筑结构,2019,v.49；No.516(24):107-111.。
表1测试结果
如表1所示，与对比例1-8相比，在本申请中，实施例1-5制备的混凝土，各项测试参数均优于现有技术；具体来说，制备的混凝土，扩展度的范围为680mm-715mm，14d时基体抗压强度的范围为142.5MPa-147.9MPa，28d时基体抗压强度的范围为149.3MPa-157.3MPa，56d时基体抗压强度的范围为156.7MPa-168.7MPa。本申请在对比例1-5设置了对照，便于比对本申请新增组分带来效果上的显著性差异；例如，在对比例1中，所述的氧化铝粉末、所述的氧化镁粉末、所述的正硅酸甲酯、所述的醋酸钠四者之间的质量比为1：1：1：1，但可以看出各项参数性能均出现下降，其中扩展度仅为653mm，14d时基体抗压强度仅为138.7MPa，28d时基体抗压强度仅为133.7MPa，56d时基体抗压强度仅为140.5MPa，上述四种物质对混凝土的加固性产生提升的作用，若改变四种物质的用量比例关系，则会影响整体效果，若将上述比例关系调整成3：3：5：2、3：6：5：5、2：2：5：2等，但经测试，得到的效果不如对比例1的效果；在对比例2、对比例3中，去除氧化镁粉末和正硅酸甲酯，扩展度出现了较大幅度的下降，14d时、28d时及56d时基体抗压强度等参数均出现下降；在对比例4中，则去除了正硅酸甲酯和醋酸钠两种物质，可以发现这两种物质对于混凝土性能的改善有良好的作用；在对比例5中，去除了整个加固剂，所有参数均达到了最低值。综合来说，加固剂的引入，对于扩展度、抗压强度均有着良好的改善作用，氧化铝粉末、氧化镁粉末、正硅酸甲酯及醋酸钠等的加入，可能降低混凝土内部开裂的可能性，提高整体的强度，并与预置的碳纤维板之间相互作用，实现加固的作用。
此外，对比例6-8中，整体效果均差于本申请实施例1-5的数据，推测原因可能如下：(1)仅采用粗砂、细砂粉，很难实现加固性，尤其是与碳纤维板之间的相互作用，很容易出现脱落；(2)粉煤灰的加入，容易造成混凝土内部出现开裂现象；(3)采用树脂作为加固剂，效果较差，而且容易出现混凝土内部开裂现象。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种预应力碳纤维板用加固混凝土，其特征在于，以重量份计，包括以下原料：
水泥：150份-200份，
水：70份-90份，
黏土：25份-35份，
加固剂：20份-40份，
聚羧酸系减水剂：3份-6份，
分散剂：1份-5份。
2.根据权利要求1所述的预应力碳纤维板用加固混凝土，其特征在于，以重量份计，包括以下原料：
水泥：160份-180份，
水：75份-85份，
黏土：28份-33份，
加固剂：22份-35份，
聚羧酸系减水剂：3份-6份，
分散剂：1份-5份。
3.根据权利要求2所述的预应力碳纤维板用加固混凝土，其特征在于，以重量份计，包括以下原料：
水泥：170份，
水：80份，
黏土：30份，
加固剂：29份，
聚羧酸系减水剂：5份，
分散剂：3份。
4.根据权利要求3所述的预应力碳纤维板用加固混凝土，其特征在于，
所述的水泥为P.O 42.5R硅酸盐水泥；
所述的黏土的参数如下：
SiO2含量范围为55％-60％，Al2O3含量范围为35％-40％，比表面积范围为10200m2/kg-14100m2/kg，颗粒粒度D50范围为5.5um-6.5um。
5.根据权利要求3所述的预应力碳纤维板用加固混凝土，其特征在于，
所述的聚羧酸系减水剂的型号为412，采购自沈阳兴正和化工有限公司；
所述的分散剂的型号为WHDF-S，采购自山东柒木天衣新材料有限公司。
6.根据权利要求3所述的预应力碳纤维板用加固混凝土，其特征在于，
所述的加固剂包括氧化铝粉末、氧化镁粉末、正硅酸甲酯及醋酸钠，其中所述的氧化铝粉末、所述的氧化镁粉末、所述的正硅酸甲酯、所述的醋酸钠四者之间的质量比为3：6：5：2。
7.根据权利要求3所述的预应力碳纤维板用加固混凝土，其特征在于，
所述的预应力碳纤维板用加固混凝土的制备方法如下：
(1)准备水泥、水、黏土、加固剂、聚羧酸系减水剂、分散剂，放进仓库，待用；
(2)将步骤(1)中各原料转移到搅拌机中搅拌混合，并倒入预置碳纤维板的模具中；
(3)对步骤(2)模具中的混凝土进行养护。
8.根据权利要求7所述的预应力碳纤维板用加固混凝土，其特征在于，
步骤(1)中仓库的温度为25℃，其空气湿度范围为40％-60％。
9.根据权利要求8所述的预应力碳纤维板用加固混凝土，其特征在于，
步骤(2)中搅拌混合的温度为50℃；
步骤(2)中搅拌混合的时间为6h；
步骤(2)中倒入模具的混凝土进行静置处理，其中静置的压力为8MPa，其中静置的温度为35℃，其中静置的湿度为55％，其中静置的时间为72h。
10.根据权利要求9所述的预应力碳纤维板用加固混凝土，其特征在于，
步骤(3)中拆除模具，转移到工地的养护室内，控制养护室的温度为25℃，控制养护室的湿度为90％；养护的周期为28d，其中每隔7d进行混凝土表面的水的喷淋。
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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 | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20220201 |