微裂纹自修复用混凝土及其制备制造技术

本发明专利技术属于自修复混凝土建筑材料技术领域，尤其涉及一种利用工业废渣进行微裂纹自修复的混凝土及其制备方法，其有以下重量份数的原料：混凝土100份，泥浆膨润土5‑8份，赤泥3‑6份，石灰石粉1‑4份。本发明专利技术可以解决现有胶囊的生产与分布不均无法完成混凝土微裂纹的自诊断和自修复的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
微裂纹自修复用混凝土及其制备
本专利技术属于自修复混凝土建筑材料
，尤其涉及一种利用工业废渣进行微裂纹自修复的混凝土及其制备方法。
技术介绍
现有的混凝土在长期使用与周围环境的影响下，不可避免的会产生微小开裂和局部损伤，轻者会减少结构的寿命，重者危及结构的安全。多年来，人们对原材料、配合比、外加剂、制造工艺、浇捣方法和养护工艺等发面进行了改进，但这些没有从根本上解决混凝土脆性的弱点。因此，对混凝土的微裂纹与损伤的及时有效的修复成为最重要的问题。由地震、风荷载、冲击波等其他原因造成的宏观裂纹，可以用肉眼发现并用手工方法修补。但是在现实中存在很多微小裂纹，比如基体微裂纹，这些微观范围内的损伤由于探伤技术的局限性有可能探测不到。因此，要想对这些探测不到的裂纹和损伤进行修复就非常的困难。但是如果这些裂纹与损伤不能及时的修复会影响混凝土的寿命甚至危及结构的安全，现在的自修复混凝土主要是在混凝土中添加纤维管或者微胶囊，这些添加修复材料有很大的局限性，不能很好的应用到实际生产中，例如：纤维管的数量影响材料的修复，太少不能形成完全修复，过多又可能对材料的其他宏观性能产生影响；纤维管或微胶囊的分布只有均匀分布才能更好的进行裂纹修复；同时纤维管与微胶囊的生产比较复杂，在混凝土中的添加工艺也比较麻烦，不能很好的应用到实际生产中，不能形成商业化生产。
技术实现思路
本专利技术采用的技术方案是：一种利用工业废渣进行微裂纹自修复的混凝土，由以下重量份数的原料组成：混凝土100份，泥浆膨润土5-8份，赤泥3-6份，石灰石粉1-4份，环氧树脂3-8份，水20-30份。进一步的，所述环氧树脂经过乳化和稀释处理，所述泥浆膨润土粒度为240目，白度不小于75。进一步的，所述混凝土水灰比为0.4，水泥：砂：石子为1：1.5：2.8，减水剂为水泥重量的1％。进一步的，所述赤泥为烧结法生产氧化铝中产生的工业废渣，其比表面积不小于800m2/kg。进一步的，所述石灰石粉的比表面积不小于1400m2/kg。一种利用工业废渣进行微裂纹自修复的混凝土的制备方法，包括以下步骤：(1)环氧树脂乳化：选用616#环氧树脂，使用脂肪醇聚氧乙烯醚作为乳化剂，乳化剂重量为环氧树脂的5％，将乳化剂和环氧树脂加入到三口瓶中以800r/min的搅拌速度搅拌1h，得乳化过的环氧树脂A，再向乳化过的环氧树脂A中滴加蒸馏水，每20min添加500ml蒸馏水一次，添加两次，得到水包油形式的环氧树脂B；(2)环氧树脂稀释：向环氧树脂B中添加冰醋酸，冰醋酸的用量为环氧树脂的15％，得到稀释的环氧树脂C；(3)赤泥粉磨：将赤泥粉磨至比表面积不小于800m2/kg，在粉磨的同时加入石膏，石膏重量为赤泥重量的10％；(4)混合：将环氧树脂C置于容器中，加入和环氧树脂C同样质量的水，用电动搅拌器以300r/min的搅拌速度搅拌2min，加入2-4份的泥浆膨润土和50份混凝土，继续以300r/min的搅拌速度搅拌2min，再加入剩下的泥浆膨润土和水泥，继续以30r/min的手动搅拌速度搅拌1min，加入固化剂，以30r/min的手动搅拌速度搅拌2min，成型即可。进一步的，所述步骤(1)中616#环氧树脂为透明液体，无明显杂质，机械杂质环氧当量：160-200g/eq；环氧值：0.48-0.54eq/mg；粘度：6-10Pa.S/25℃。进一步的，所述步骤(3)中石膏为β型半水石膏。进一步的，所述步骤(4)中固化剂为已二胺，其密度在25℃为0.899g/mL，胺值为480±20mgkOH/g，环氧树脂与固化剂的重量比冬天时为3:1，夏天时为4:1。本专利技术具有的优点是：1、本专利技术的制备方法简单，所制成的自修复混凝土性能高效、持久，且提高了抗渗能力和抗压能力；2、本专利技术所得自修复混凝土应用于混凝土裂痕，可防止其扩张，易主动、自动地对裂纹和损伤部位进行修复，恢复甚至提高混凝土材料的强度以达到延长混凝土使用寿命地目的；3、可以长期有效的保护植入混凝土中的钢筋，保证钢筋混凝土结构的稳定性，延长其使用寿命，本专利技术使用的生产流程、工艺过程较为简单，与水泥产品混合使用，操作简单、方便，有利于工业化生产和推广应用；4、本专利技术中的矿物和环氧树脂修复剂与水泥的相容性好，且低碱不会对混凝土造成碱集料反应；5、采用工业废弃物赤泥、石灰石粉等为主要原料，不仅可以减缓水泥制造对石灰石原材料的过快消耗，而且可以变废为宝，逐步消除废弃物带来的种种环境污染问题。具体实施方式实施例1一种利用工业废渣进行微裂纹自修复的混凝土，由以下重量份数的原料组成：混凝土100份，粒度为240目，白度不小于75的泥浆膨润土5份，赤泥3份，石灰石粉1份，经过乳化和稀释处理的环氧树脂3份，水20份；其中混凝土水灰比为0.4，水泥：砂：石子为1：1.5：2.8，减水剂为水泥重量的1％；赤泥为烧结法生产氧化铝中产生的工业废渣，其比表面积不小于800m2/kg；石灰石粉的比表面积不小于1400m2/kg。利用工业废渣进行微裂纹自修复的混凝土的制备方法，包括以下步骤：(1)环氧树脂乳化：选用616#环氧树脂，616#环氧树脂为透明液体，无明显杂质，机械杂质环氧当量：160-200g/eq；环氧值：0.48-0.54eq/mg；粘度：6-10Pa.S/25℃，使用脂肪醇聚氧乙烯醚作为乳化剂，乳化剂重量为环氧树脂的5％，将乳化剂和环氧树脂加入到三口瓶中以800r/min的搅拌速度搅拌1h，得乳化过的环氧树脂A，再向乳化过的环氧树脂A中滴加蒸馏水，每20min添加500ml蒸馏水一次，添加两次，得到水包油形式的环氧树脂B；(2)环氧树脂稀释：向环氧树脂B中添加冰醋酸，冰醋酸的用量为环氧树脂的15％，得到稀释的环氧树脂C；(3)赤泥粉磨：将赤泥粉磨至比表面积不小于800m2/kg，在粉磨的同时加入β型半水石膏，石膏重量为赤泥重量的10％；(4)混合：将环氧树脂C置于容器中，加入和环氧树脂C同样重量的水，用电动搅拌器以300r/min的搅拌速度搅拌2min，加入2-4份的泥浆膨润土和50份混凝土，继续以300r/min的搅拌速度搅拌2min，再加入剩下的泥浆膨润土和水泥，继续以30r/min的手动搅拌速度搅拌1min，加入固化剂，固化剂为已二胺，其密度在25℃为0.899g/mL，胺值为480±20mgKOH/g，环氧树脂与固化剂的重量比冬天时为3:1，夏天时为4:1，以30r/min的手动搅拌速度搅拌2min，成型即可，试件成型尺寸40mm*40mm*160mm。实施例2实施例2与实施例1的不同之处在于：一种利用工业废渣进行微裂纹自修复的混凝土，由以下重量份数的原料组成：混凝土100份，泥浆膨润土8份，赤泥6份，石灰石粉4份，环氧树脂8份，水30份。实施例3实施例3与实施例1的不同之处在于：一种利用工业废渣进行微裂纹自修复的混凝土，由以下重量份数的原本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.微裂纹自修复用混凝土材料，其包含以下重量份数的原料：混凝土100份、泥浆膨润土5-8份、赤泥3-6份、石灰石粉1-4份、任选的环氧树脂3-8份和任选的水20-30份；可选地，所述各原料单独隔离存贮或由其中二至多种预混合在一起。/n

【技术特征摘要】
1.微裂纹自修复用混凝土材料，其包含以下重量份数的原料：混凝土100份、泥浆膨润土5-8份、赤泥3-6份、石灰石粉1-4份、任选的环氧树脂3-8份和任选的水20-30份；可选地，所述各原料单独隔离存贮或由其中二至多种预混合在一起。


2.如权利要求1所述的混凝土材料，其特征是，所述混凝土水灰比可为0.4，独立可选地，其中水泥：砂：石子为1：1.5：2.8，减水剂可为水泥重量的1％。


3.如权利要求1所述的混凝土材料，其特征是，所述原料还包括环氧树脂乳化剂、环氧树脂稀释剂、环氧树脂固化剂和/或石膏，可选地，所述泥浆膨润土粒度为240目，白度可不小于75。


4.如任一在先权利要求所述的混凝土材料，其特征是，所述环氧树脂为616#环氧树脂，可为透明液体，可无明显杂质，机械杂质环氧当量：160-200g/eq；环氧值可独立为0.48-0.54eq/mg；粘度可独立为6-10Pa.S/25℃。


5.如前一权利要求所述的混凝土材料，其特征是，所述环氧树脂固化剂为已二胺，其密度在25℃可为0.899g/mL，胺值可独立为480±20mgkOH/g，独立可选地，环氧树脂与固化剂的重量比为3:1或4:1。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，苏彩丽，陈青萍，于海清，董静，
申请(专利权)人：开封大学，
类型：发明
国别省市：河南;41