一种碳纤维增强高强砂浆、制备方法及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种碳纤维增强高强砂浆、制备方法及施工方法，组分包括通用硅酸盐水泥、硅灰、硅砂、石英砂、纳米碳纤维、减水剂、消泡剂和水；制备方法为将水、减水剂、消泡剂与纳米碳纤维置于砂浆搅拌机中搅拌5min得到水、纳米碳纤维、高效减水剂悬浊液；把硅灰、硅砂、石英砂和通用硅酸盐水泥混入砂浆搅拌机中搅拌3min拌和均匀后，缓缓倒入之前做好的水、纳米碳纤维、减水剂悬浊液，再搅拌3min得到砂浆。本发明专利技术的有益效果是砂浆便于施工现场制备，其28d强度可达到180MPa，抗折强度可达25MPa，能满足各种需要超高强高密实材料的工程建筑加固或修补。

A kind of carbon fiber reinforced high strength mortar, preparation method and construction method

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维增强高强砂浆、制备方法及施工方法
本专利技术属于建筑材料领域，尤其涉及一种碳纤维增强高强砂浆、制备方法及施工方法。
技术介绍
建筑结构如桥梁、公路路面等结构易弯曲、易破坏、易受腐蚀，需要使用能快速凝固形成强度的高强砂浆进行加固修补。目前常用的混凝土结构加固方法有：在混凝土柱外外包混凝土，增加结构截面面积与配筋；无间隔的环向连续粘贴碳纤维布；以型钢外包于混凝土柱两角或四角，角钢焊在扁钢箍上，以增强其刚度和受力性能；缠绕退火钢丝使被加固受压构件混凝土受到约束作用；外包粘角钢和包粘钢板，提高柱子承载力的同时，还有横向约束作用。缺点是这些方法或者占用大量建筑面积；或者施工过程复杂，对于环境条件要求高；或者耐久性较差。碳纤维增强混凝土是近年来研究出的新型混凝土，相比普通混凝土有更高的强度，更好的韧性，更小的体积收缩，显示出良好的抗裂能力。将其用于混凝土结构修补，由于其优异的力学性能和工作性能，可以薄层大面积免振捣浇筑，迅速获得所需要的强度，使混凝土结构很快恢复使用功能，是一种大有前途的新型混凝土结构修补材料。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种碳纤维增强高强砂浆、制备方法及施工方法，砂浆便于施工现场制备，其28d强度可达到180MPa，抗折强度可达25MPa，能满足各种需要超高强高密实材料的工程建筑加固或修补。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种碳纤维增强高强砂浆，其特点是以质量份数计其组分包括：通用硅酸盐水泥1份，硅灰0.1～0.3份，硅砂0.5～0.7份，石英砂0.05～0.1份，纳米碳纤维0.002～0.003份，减水剂0.01～0.02份，消泡剂0.001～0.002份和适量的水；所述碳纤维增强高强砂浆的制备方法按照如下步骤进行：将水、减水剂、消泡剂与纳米碳纤维置于砂浆搅拌机中搅拌5min得到水、纳米碳纤维、高效减水剂悬浊液；把硅灰、硅砂、石英砂和通用硅酸盐水泥混入砂浆搅拌机中搅拌3min拌和均匀后，缓缓倒入之前做好的水、纳米碳纤维、减水剂悬浊液，再搅拌3min得到砂浆。在本专利技术一个具体的实施例中，所述通用硅酸盐水泥的强度等级不低于42.5；所述硅砂的细度为20～40目；所述石英砂的细度为100～200目；所述消泡剂为磷酸三酊酯或SP-202系列水性用消泡剂；所述减水剂为聚羧酸盐减水剂；所述纳米碳纤维的直径为200～800纳米，长度为5～50微米。本专利技术的另一个目的是提供一种碳纤维增强高强砂浆的制备方法，其特点是按照如下步骤进行：将水、减水剂、消泡剂与纳米碳纤维置于砂浆搅拌机中搅拌5min得到水、纳米碳纤维、高效减水剂悬浊液；把硅灰、硅砂、石英砂和通用硅酸盐水泥混入砂浆搅拌机中搅拌3min拌和均匀后，缓缓倒入之前做好的水、纳米碳纤维、减水剂悬浊液，再搅拌3min得到砂浆；以质量份数计其组分包括：通用硅酸盐水泥1份，硅灰0.1～0.3份，硅砂0.5～0.7份，石英砂0.05～0.1份，纳米碳纤维0.002～0.003份，减水剂0.01～0.02份，消泡剂0.001～0.002份和适量的水。在本专利技术一个具体的实施例中，所述通用硅酸盐水泥的强度等级不低于42.5；所述硅砂的细度为20～40目；所述石英砂的细度为100～200目；所述消泡剂为磷酸三酊酯或SP-202系列水性用消泡剂；所述减水剂为聚羧酸盐减水剂；所述纳米碳纤维的直径为200～800纳米，长度为5～50微米。本专利技术的另一个目的是提供一种碳纤维增强高强砂浆的施工方法，其特点是用手工摊铺或泵送方式进行施工，形成平整的修补砂浆层；待砂浆层初凝后，抹面收光，覆盖草帘被和塑料薄膜，保湿养护7天。在本专利技术一个具体的实施例中，所述碳纤维增强高强砂浆的施工方法不能在负温条件下进行施工。与现有技术相比，本专利技术的优点是得到的碳纤维增强高强砂浆内部结构致密，成型表面光滑，强度高，常温养护下28天抗压强度≥180MPa，抗折强度≥25MPa；抗拉抗剪切能力强，具有较好的抗渗性和抗磨性；流动性好，无裂纹、气孔少且小，体积稳定性好，耐久性高；制备工艺简单并易于在工程施工现场实现。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术做进一步的详细说明。实施例在以本专利技术技术方案为前提下实施，而并非是对本专利技术的实施方式的限定。以下实施例给出本专利技术的较佳实施例，凡是属于本专利技术的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本专利技术的保护范围之列。实施例1一种碳纤维增强高强砂浆，包括P.I-42.5硅酸盐水泥1份、硅灰0.2份、硅砂0.6份、石英砂0.05份、纳米碳纤维0.002份、聚羧酸减水剂0.012份、消泡剂0.0015份和适量的水。在施工现场加入0.2份水后拌和均匀，搅拌原料时，将水、聚羧酸减水剂、消泡剂与纳米碳纤维置于砂浆搅拌机中搅拌5min，然后把硅灰、硅砂、石英砂和P.I-42.5硅酸盐水泥混入砂浆搅拌机中搅拌3min拌和均匀后，缓缓倒入之前做好的水、纳米碳纤维、减水剂悬浊液，再搅拌3min得到砂浆。使用手工摊铺方式进行施工，形成平整的修补层，保湿养护7天。经测试，该砂浆的28天抗压强度为183.8MPa，抗折强度为26.4Mpa。实施例2一种碳纤维增强高强砂浆，包括P.I-42.5硅酸盐水泥1份、硅灰0.25份、硅砂0.5份、石英砂0.1份、纳米碳纤维0.002份、聚羧酸减水剂0.01份、消泡剂0.002份和适量水。在混凝土搅拌站加入0.25份水后拌和均匀，搅拌原料时，将水、减水剂、消泡剂与纳米碳纤维置于砂浆搅拌机中搅拌5min，然后把硅灰、硅砂、石英砂和P.I-42.5硅酸盐水泥混入砂浆搅拌机中搅拌3min拌和均匀后，缓缓倒入之前做好的水、纳米碳纤维、减水剂悬浊液，再搅拌3min得到砂浆。使用泵送方式进行加固施工，保湿养护7天。经测试，该砂浆的28天抗压强度为190.2MPa，抗折强度为27.5Mpa。实施例3一种碳纤维增强高强砂浆，包括P.I-42.5硅酸盐水泥1份、硅灰0.15份、硅砂0.7份、石英砂0.05份、纳米碳纤维0.002份、聚羧酸减水剂0.015份、消泡剂0.002份和适量的水。在混凝土搅拌站加入0.18份水后拌和均匀，搅拌原料时，将水、高效减水剂、消泡剂与纳米碳纤维置于砂浆搅拌机中搅拌5min，然后把硅灰、硅砂、石英砂和P.I-42.5硅酸盐水泥混入砂浆搅拌机中搅拌3min拌和均匀后，缓缓倒入之前做好的水、纳米碳纤维、减水剂悬浊液，再搅拌3min得到砂浆。使混凝土输送车运输到现场，手工摊铺方式进行施工，形成平整的修补层，保湿养护7天。经测试，该砂浆的28天抗压强度为185.6MPa，抗折强度为26.9Mpa以上所述仅为本专利技术的实施例，并非因此限制本专利技术要求保护的范围，凡是利用本专利技术说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
，均同理包括在本专利技术要求保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纤维增强高强砂浆，其特征在于以质量份数计其组分包括：通用硅酸盐水泥1份，硅灰0.1～0.3份，硅砂0.5～0.7份，石英砂0.05～0.1份，纳米碳纤维0.002～0.003份，减水剂0.01～0.02份，消泡剂0.001～0.002份和适量的水；所述碳纤维增强高强砂浆的制备方法按照如下步骤进行：将水、减水剂、消泡剂与纳米碳纤维置于砂浆搅拌机中搅拌5min得到水、纳米碳纤维、高效减水剂悬浊液；把硅灰、硅砂、石英砂和通用硅酸盐水泥混入砂浆搅拌机中搅拌3min拌和均匀后，缓缓倒入之前做好的水、纳米碳纤维、减水剂悬浊液，再搅拌3min得到砂浆。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维增强高强砂浆，其特征在于以质量份数计其组分包括：通用硅酸盐水泥1份，硅灰0.1～0.3份，硅砂0.5～0.7份，石英砂0.05～0.1份，纳米碳纤维0.002～0.003份，减水剂0.01～0.02份，消泡剂0.001～0.002份和适量的水；所述碳纤维增强高强砂浆的制备方法按照如下步骤进行：将水、减水剂、消泡剂与纳米碳纤维置于砂浆搅拌机中搅拌5min得到水、纳米碳纤维、高效减水剂悬浊液；把硅灰、硅砂、石英砂和通用硅酸盐水泥混入砂浆搅拌机中搅拌3min拌和均匀后，缓缓倒入之前做好的水、纳米碳纤维、减水剂悬浊液，再搅拌3min得到砂浆。


2.根据权利要求1所述一种碳纤维增强高强砂浆，其特征在于：所述通用硅酸盐水泥的强度等级不低于42.5；所述硅砂的细度为20～40目；所述石英砂的细度为100～200目；所述消泡剂为磷酸三酊酯或SP-202系列水性用消泡剂；所述减水剂为聚羧酸盐减水剂；所述纳米碳纤维的直径为200～800纳米，长度为5～50微米。


3.一种碳纤维增强高强砂浆的制备方法，其特征在于按照如下步骤进行：将水、高效减水剂、消泡剂与纳米碳纤维置于砂浆搅拌机中搅拌5min得到水、纳米碳纤维、减水剂悬...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建军，陈建春，叶家元，张文生，许家昊，王宏霞，任雪红，
申请(专利权)人：苏州国中新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32