一种自感知高强砂浆及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种自感知高强砂浆及其制备方法，所述自感知高强砂浆按重量比包括水泥：粉煤灰：硅灰：石英砂：不锈钢微丝：纳米填料：水：减水剂＝1：0.2～0.4：0.2～0.4：1.2～1.6：0.016～0.022：0.0015～4.0000：0.55～0.75：0.0015～0.003。本发明专利技术通过复合掺入超低掺量不锈钢微丝及纳米填料大幅度降低砂浆的电阻率，并使其具有稳定且灵敏的自感知性能，强度高于60MPa，生产工艺简单，可直接用作损伤自感知结构材料，也可用于制备高模量水泥基传感器，还可用作构件的磨耗层或者用于道面/桥面板的接缝灌浆材料，感知主体构件的受力及损伤状态。

【技术实现步骤摘要】
一种自感知高强砂浆及其制备方法和应用
本专利技术涉及智能水泥基材制备领域，具体而言，尤其涉及一种自感知高强砂浆及其制备方法和应用。
技术介绍
已有研究中多使用碳系导电填料制备自感知水泥基复合材料，包括碳纤维、碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯等，但这些碳系导电填料与水泥基材料的相容性能差，需采用特定的分散技术或者加入分散剂，使得制备工艺复杂、生产成本提高；与此同时，低掺量的碳系导电填料无法赋予水泥基材料感知能力，而高掺量的碳系导电填料因为易于团聚在水泥基材料中引入大量宏观缺陷，对其力学性能产生不利影响；此外，碳系导电填料脆性大，在剪切力作用下容易发生断裂，使得感知网络被破坏，降低了其对变形与破坏的感知能力；还需注意的是，已有添加碳系导电填料的水泥基复合材料以水泥净浆或者普通砂浆为主，其强度和弹性模量往往较低，将其作为水泥基传感器预埋于高强或者高性能混凝土构件中时，会出现模量不适应的现象，对构件安全性造成不利影响。也有部分研究使用钢纤维或者不锈钢微丝提高水泥基材料的导电性能，并赋予其自感知能力，其使用的钢纤维直径范围为0.15-0.25mm，质量掺量为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自感知高强砂浆，其特征在于，按重量比包括水泥：粉煤灰：硅灰：石英砂：不锈钢微丝：纳米填料：水：减水剂＝1：0.2～0.4：0.2～0.4：1.2～1.6：0.016～0.022：0.0015～4.0000：0.55～0.75：0.0015～0.003。/n

【技术特征摘要】
1.一种自感知高强砂浆，其特征在于，按重量比包括水泥：粉煤灰：硅灰：石英砂：不锈钢微丝：纳米填料：水：减水剂＝1：0.2～0.4：0.2～0.4：1.2～1.6：0.016～0.022：0.0015～4.0000：0.55～0.75：0.0015～0.003。


2.根据权利要求1所述的自感知高强砂浆，其特征在于，所使用的纳米填料选自0维、1维和2维纳米填料中的一种；0维纳米填料包括纳米TiO2、纳米ZrO2、纳米SiO2和纳米包硅TiO2；1维纳米填料包括多壁碳纳米管CNT、单壁CNT、功能化CNT和碳纳米纤维；2维纳米填料包括石墨烯和纳米石墨片。


3.根据权利要求1所述的自感知高强砂浆，其特征在于，所使用的水泥标号为P·O42.5R；所使用的粉煤灰F类粉煤灰，45μm筛的筛余量不超过25％；所使用的硅灰的粒径为0.1-0.3μm；所使用的石英砂的粒径为40-150目，SiO2含量≥99％，Fe2O3含量≤0.005％；所使用的不锈钢微丝的直径为10～30μm，长度为5～18mm，延伸率＞1％，抗拉强度大于780Mpa；所述减水剂为聚羧酸系减水剂。


4.如权利要求1所述的自感知高强砂浆的制备方法，其特征在于：
当使用1维或者2维纳米填料时，搅拌流程为先将纳米填料、水及减水剂混合均匀后放置于超声仪中超声分散5分钟，冷却至...

【专利技术属性】
技术研发人员：董素芬，王欣悦，王丹娜，韩宝国，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21