一种自修复水泥基复合材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种自修复水泥基复合材料及其制备方法与应用，按照质量份数计，包括水泥基体材料85～100份，自修复材料10～25份；所述自修复材料由自修复颗粒与营养底物组成，所述自修复颗粒为自修复材料质量的75～90％；所述水泥基体材料包括水泥、PVA纤维；所述自修复颗粒包括多孔载体，所述多孔载体负载矿化微生物，多孔载体表面由内向外依次为营养层和保护层；所述多孔载体为膨胀珍珠岩、陶粒、沸石，其中，膨胀珍珠岩为80～120目。本发明专利技术提供的材料不仅具有较高的受压韧性，呈现出“裂而不碎”的效果，产生的细密裂缝在微生物矿化作用下可以实现自修复效果，提高材料耐久性；而且自修复效果更好，强度更高。

【技术实现步骤摘要】
一种自修复水泥基复合材料及其制备方法与应用
本专利技术属于土木工程材料与微生物学交叉
，涉及一种自修复水泥基复合材料及其制备方法与应用。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。我国建设了地铁隧道、山岭隧道、引水隧洞等众多地下工程，滨海城市还有一批海隧道已经或即将投入运营。复杂多变的水文地质条件以及地下工程结构的差异性决定了隧道与地下工程服役期面临多类型、高频次的风险灾害。由于运营隧道修建时间、设计标准和施工工艺水平不同，隧道衬砌结构的服役过程中，受温湿度变化、塑性变形、干缩、外部荷载、钢筋锈蚀、多因素耦合等因素的影响，加上己有隧道运营管理不到位，隧道衬砌普遍存在渗漏水、衬砌开裂、破损等现象，这降低了衬砌结构的承载能力和耐久性能，给隧道的运营带来极大的安全隐患。隧道衬砌结构破坏、施工缝张裂具有缓慢持续的特点，对隧道结构修复材料的性能提出了更高要求。隧道结构修复材料多为常规材料，目前的用于运营隧道结构修本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自修复水泥基复合材料，其特征是，按照质量份数计，包括水泥基体材料85～100份，自修复材料10～25份；所述自修复材料由自修复颗粒与营养底物组成，所述自修复颗粒为自修复材料质量的75～90％；/n所述水泥基体材料包括水泥、PVA纤维；/n所述自修复颗粒包括多孔载体，所述多孔载体负载矿化微生物，多孔载体表面由内向外依次为营养层和保护层；所述多孔载体为膨胀珍珠岩、陶粒、沸石，其中，膨胀珍珠岩为80～120目。/n

【技术特征摘要】
1.一种自修复水泥基复合材料，其特征是，按照质量份数计，包括水泥基体材料85～100份，自修复材料10～25份；所述自修复材料由自修复颗粒与营养底物组成，所述自修复颗粒为自修复材料质量的75～90％；
所述水泥基体材料包括水泥、PVA纤维；
所述自修复颗粒包括多孔载体，所述多孔载体负载矿化微生物，多孔载体表面由内向外依次为营养层和保护层；所述多孔载体为膨胀珍珠岩、陶粒、沸石，其中，膨胀珍珠岩为80～120目。


2.如权利要求1所述的自修复水泥基复合材料，其特征是，水泥与PVA纤维的质量比为20～70:0.5～2；
或，水泥基体材料包括粉煤灰；优选地，水泥、粉煤灰和PVA纤维的质量比20～40:20～30:0.5～2。


3.如权利要求1所述的自修复水泥基复合材料，其特征是，以质量份数计，水泥基体材料包括水泥20～40份，粉煤灰20～30份，石英砂20～40份，PVA纤维0.5～2份，减水剂1～3，增稠剂0.05～0.1；
或，营养底物为尿素和钙盐。


4.如权利要求1所述的自修复水泥基复合材料，其特征是，所述营养层由营养物质复合形成，所述营养物质包括尿素、钙盐、酵母；优选地，营养层中尿素、钙盐、酵母的质量比为6～10:8～16:1.5～3；
或，所述保护层的材料包括高岭土、硅酸钠、硫铝酸盐中的一种或多种。


5.一种权利要求1～4任一所述的自修复水泥基复合材料的制备方法，其特征是，将水泥基体材料的固体组分与营养底物混合均匀获得固体混合物，向固体混合物中加入水进行搅拌，再添加PVA纤维继续搅拌，然后添加自修复颗粒继续搅拌，成型养护即得。


6.如权利要求5所述的制备方法，其特征是，向水中添加减水剂混合均匀，然后添加固体混合物进行搅拌。...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘人太，张春雨，闫佳，陈孟军，李修浩，刘衍凯，马晨阳，田嘉伟，范奉帅，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37