(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书 | ||
(10)申请公布号 CN 105621990 A (43)申请公布日 2016.06.01 | ||
(21)申请号 CN201511010951.8
(22)申请日 2015.12.30
(71)申请人 福建江夏学院
地址 350108 福建省福州市闽侯县大学城溪源宫路2号
(72)发明人 蒋国平 肖三霞
(74)专利代理机构 福州元创专利商标代理有限公司
代理人 蔡学俊
(51)Int.CI
C04B28/00
C04B20/02
C04B111/70
C04B111/34
权利要求说明书 说明书 幅图 |
(54)发明名称
一种高韧性抗裂灌浆水泥砂浆及其制备方法 | |
(57)摘要
本发明属于水泥砂浆的制备领域，具体涉及一种高韧性灌浆水泥砂浆及其制备方法。该砂浆包括以下组分：水泥80-100份、50～200目细沙120-180份、水20-50份、聚氨酯溶液5-10份、环氧树脂乳液5-10份、增韧复合材料10-15份、早强剂1.5-6份、甲基丙烯酸2-9份、甲酸钙2-6份、新戊二醇2-8份、十二烷基苯磺酸钠0.2-0.8份、减水剂0.9-2.4份。通过在水泥砂浆中添加增韧复合材料，赋予混凝土整体具有良好的韧性、各向同性和抗疲劳性，更加有利于灌浆沙浆的抗裂性，增加韧性，减少工程后期维护费用。 | |
法律状态
法律状态公告日 | 法律状态信息 | 法律状态 |
权 利 要 求 说 明 书
1.一种高韧性抗裂灌浆水泥砂浆，其特征在于：按重量份计，包括以下组分：水泥80- 100份、50～200目细沙120-180份、水20-50份、聚氨酯溶液5-10份、环氧树脂乳液5-10份、增 韧复合材料10-15份、早强剂1.5-6份、甲基丙烯酸2-9份、甲酸钙2-6份、新戊二醇2-8份、 十二烷基苯磺酸钠0.2-0.8份、减水剂0.9-2.4份；所述的增韧复合材料，按重量份计，原料 组成为：改性二氧化硅纳米管1.2-1.8份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物22-28份、活化 木粉纤维46-50份、硅烷偶联剂3.5-5份、增溶剂3.0-3.5份、填料4-6份和水180-220份。
韧性有什么用2.根据权利要求1所述的高韧性抗裂灌浆水泥砂浆，其特征在于：所述改性二氧化硅纳 米管的制备方法包括以下步骤：
（1）在两个相同的5L尼龙罐中各装入30颗直径为10mm的不锈钢球和45颗直径为5mm 的不锈钢球，然后分别加入0.9kg二氧化硅纳米管，再分别滴加90ml无水乙醇，并用尼龙 盖密封；将两个球磨罐对称地放入球磨机中，在转速为400rpm、且每30分钟自动转换旋转 方向的条件下球磨处理48h；
（2）取步骤（1）处理后的二氧化硅纳米管加入到pH为8、20wt%吐温20水溶液中，超声18 h，过滤，用水洗净后，于55-57℃下真空干燥15h；
（3）取步骤（3）处理后的二氧化硅纳米管在40L、35wt%氢氧化钠水溶液中搅拌48小时， 过滤，将粉末用纯水洗净后，于58-60℃下真空干燥18h；
（4）取步骤（3）处理后的二氧化硅纳米管在35L、20wt%双氧水中搅拌72小时，过滤，将粉 末用纯水洗净后，于50-52℃下真空干燥48h，得到1.52-1.60kg表面带羟基的二氧化硅纳 米管；
（5）取步骤（4）制备的表面带羟基的二氧化硅纳米管1.5kg，加入到40L二氯甲烷中，在 氮气保护下室温超声处理3h后，加入110ml-乙醚络合物并室温搅拌3h；再在-1
3~- 15℃和搅拌条件下，缓慢滴加570ml3-甲基-3-羟甲基氧杂环丁烷，控制滴加时间为6h； 滴加完毕后于-11~-13℃继续搅拌1h；然后加入550ml无水甲醇，按5500-6000rpm的转速离 心处理20-25min，分离回收溶剂，粉末经无水甲醇洗净并在室温下真空干燥24h后，得到 1.77-1.86kg改性二氧化硅纳米管。
3.根据权利要求2所述的高韧性抗裂灌浆水泥砂浆，其特征在于：步骤（1）所述的二氧 化硅纳米管纯度>96%，长度为2-4μm，管径为150-300nm，比表面积>500m<sup>2</sup>/g。
4.根据权利要求1所述的高韧性抗裂灌浆水泥砂浆，其特征在于：所述活化木粉纤维的 制备方法为：室温下将木粉纤维45kg，在136L20wt%的氢氧化钠水溶液中搅拌36小时后， 过滤，将木粉纤维用水洗至中性；然后，将木粉纤维在90L18wt%双氧水溶液中搅拌30小 时，过滤并用水洗净；再将木粉纤维加入到pH为8、25wt%吐温20水溶液中超声3h、搅拌18小 时后过滤，用水洗净后，于60-62℃下真空干燥24h后待用。
5.根据权利要求1所述的高韧性抗裂灌浆水泥砂浆，其特征在于：所述增韧复合材料的 制备方法为：
（1）取改性二氧化硅纳米管、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、活化木粉纤维、硅烷 偶联剂、增溶剂、填料和水备用；
（2）在室温下将硅烷偶联剂加入水中，搅拌至完全溶解，制得改性硅烷偶联剂水溶液； 然后将改性二氧化硅纳米管和活化木粉纤维加入到硅烷偶联剂水溶液中，超声3h后，搅 拌5h，再升温至59-61℃搅拌36h，过滤，将粉末按500r/min的转速离心处理35min，再将 粉末在53-55℃下真空干燥30小时待用；
（3）将填料、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和步骤（2）制好的粉末装入高速混合机 中，在350-400r/min转速下分散3-4h后，升温至105-110℃，再加入增溶剂，在530-600r/ min转速下分散18-22min后，放入冷混锅中冷却，待温度降到48-50℃时放料，得到初混料；
（4）将步骤（3）制备好的初混料置于温度为175-190℃、转速为70-85r/min的双螺杆 挤出机中混炼1-1.5h后挤出，得到混炼料；
（5）将步骤（4）制备好的混炼料粉碎处理，得到粒度为90-200目的混凝土增韧用复合材 料。
6.根据权利要求1所述的高韧性抗裂灌浆水泥砂浆，其特征在于：所述早强剂为氯盐、 硫酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、三乙醇胺、乙酸、乙酸盐中的一种或多种；所述减水剂为萘磺酸 盐甲醛缩合物和磺化三聚氰胺甲醛缩合物中的一种或多种；所述增溶剂为马来酸酐接枝共 聚物；所述填料为针状硅灰石，粒径为1-25μm。
7.一种制备如权利要求1-6任一项所述的高韧性抗裂灌浆水泥砂浆的方法，其特征在 于：包括以下步骤：
（1）将水泥和细沙混合均匀形成干粉料，然后加水搅拌均匀；
（2）将早强剂和减水剂依次加入步骤（1）形成的混合物中，搅拌均匀，搅拌时间各为5～ 8分钟；
（3）将其它材料同时加入步骤（2）制得的混合物中，快速搅拌均匀，然后通过压力泵泵 送到指定工程位置即可。
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