一种耐磨抗裂水泥砂浆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐磨抗裂水泥砂浆及其制备方法，属于水泥砂浆技术领域，其中所述耐磨抗裂水泥砂浆由以下重量份原料组成：240

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨抗裂水泥砂浆及其制备方法


[0001]本专利技术涉及水泥砂浆
，具体涉及一种耐磨抗裂水泥砂浆及其制备方法。

技术介绍

[0002]水泥及水泥基材料因其制备原料丰富廉价、适用范围广、强度高、易成型等众多优点而成为当今建筑工程中应用量大、使用面广的建筑材料之一。其中水泥砂浆由于具有低成本、耐用性久、性质稳定等优势，常被作为水泥混凝土结构物的粘结和修补材料，在建筑、道路、桥梁等方面应用十分广泛。但是普通的水泥砂浆又存在许多固有缺陷，如脆性大而韧性不足、耐磨性差、自收缩大产生裂缝等。随着工程建设范围和规模的不断扩大，水泥砂浆结构物所处的环境和受力条件更加苛刻，不仅要求具有很高的强度，而且还要求水泥砂浆具有高耐磨性、高抗裂性、耐久性好等性能。
[0003]目前，主要通过改变水泥砂浆的组分、掺入增强材料、改变养护方式及施工工艺等方法来改善水泥砂浆的耐磨抗裂性能。其中，将纤维作为增强材料掺入水泥砂浆中，通过纤维将裂缝周围的应力场进行重组并均匀分散以及裂缝的桥连作用来阻止裂缝的产生和提高耐磨性能。
[0004]钢纤维是一种弹性模量高于砂浆基体的纤维，具有抗裂、抗冲击性能强、耐磨强度高、与水泥亲和性好等优点。在水泥砂浆中掺入适量钢纤维而制备的复合建筑材料，能够减少水泥砂浆中裂缝的形成并阻止已有裂缝的扩展，使砂浆具有良好的抗裂性能，同时还能够提高水泥砂浆的耐磨性以及耐冲击性能。
[0005]中国专利技术专利200910087174.5公开了一种混凝土结构修补用纤维增强高强砂浆，所述砂浆采用水泥、活性和惰性矿物掺和料、膨胀剂、微细钢纤维、化学外加剂和砂等按照一定的比例混合而成。该申请制备的高强砂浆的28天抗压强度≥150MPa，抗折强度≥20MPa，性能相对较差，这可能是由于钢纤维在基体中的分散不均匀以及与基体之间的粘合性能差，直接影响纤维
‑
基体界面处的应力传递。

技术实现思路

[0006]针对上述现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种耐磨抗裂水泥砂浆及其制备方法。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0008]一种耐磨抗裂水泥砂浆，包括以下原料组成：水泥、粉煤灰、河砂、碎石、聚羧酸盐减水剂、钢纤维或功能化钢纤维、水。
[0009]一种耐磨抗裂水泥砂浆，由以下重量份原料组成：240
‑
270重量份水泥、20
‑
35重量份粉煤灰、130
‑
150重量份河砂、65
‑
85重量份碎石、1
‑
4重量份聚羧酸盐减水剂、8
‑
15重量份钢纤维或功能化钢纤维、80
‑
100重量份水。
[0010]在水泥砂浆中使用钢纤维，主要作用是阻碍水泥砂浆内部微裂缝的扩展和阻滞宏观裂缝的发生和发展，使水泥砂浆能保持宏观上的有机整体共同受力，使用性能如断裂韧
性、极限应变、耐磨、抗弯拉、抗冲击、抗疲劳等方面均获得显著改善；而且在同等强度下可以减少水泥砂浆用量，有效降低工程造价。
[0011]进一步地，一种耐磨抗裂水泥砂浆，由以下重量份原料组成：245
‑
265重量份水泥、25
‑
32重量份粉煤灰、135
‑
148重量份河砂、70
‑
80重量份碎石、1
‑
3重量份聚羧酸盐减水剂、8
‑
12重量份功能化钢纤维、80
‑
90重量份水。
[0012]所述功能化钢纤维的制备方法包括以下步骤：
[0013]S1、先将钢纤维置于丙酮中浸泡20
‑
30h，取出干燥后放入冷等离子体改性设备中，然后通入氧气与氩气的混合气体，其中氧气与氩气的体积比为(1
‑
3):(7
‑
9)的混合气体，在真空度30
‑
50Pa，输出功率150
‑
300W下处理15
‑
30min，得到预处理钢纤维；
[0014]S2、将6
‑
10重量份正硅酸乙酯和8
‑
12重量份表面活性剂加入到95
‑
110重量份无水乙醇中，得到溶液b；将6
‑
10重量份改性钢纤维放入全部的溶液b中，在超声功率200
‑
400W、频率30
‑
40kHz下超声20
‑
40min，然后加入3
‑
5重量份浓氨水混合均匀后，在40
‑
50℃下加热反应9
‑
15h，再在室温下静置20
‑
30h，结束后取出，并用水清洗，在65
‑
75℃下干燥9
‑
15h，得到功能化钢纤维。
[0015]进一步地，所述功能化钢纤维的制备方法包括以下步骤：
[0016]S1、先将钢纤维置于丙酮中浸泡20
‑
30h，取出干燥后放入冷等离子体改性设备中，然后通入氧气与氩气的混合气体，其中氧气与氩气的体积比为(1
‑
3):(7
‑
9)的混合气体，在真空度30
‑
50Pa，输出功率150
‑
300W下处理15
‑
30min，得到预处理钢纤维；
[0017]S2、将8
‑
15重量份预处理钢纤维放入40
‑
60重量份0.03
‑
0.1mol/L氯化钙水溶液中，浸泡9
‑
15h，然后加入40
‑
60重量份0.03
‑
0.1mol/L碳酸钠水溶液，反应20
‑
30h，结束后取出，并用水清洗，放在密闭干燥器中干燥4
‑
7h，得到改性钢纤维；
[0018]S3、将6
‑
10重量份正硅酸乙酯和8
‑
12重量份表面活性剂加入到95
‑
110重量份无水乙醇中，得到溶液b；将6
‑
10重量份改性钢纤维放入全部的溶液b中，在超声功率200
‑
400W、频率30
‑
40kHz下超声20
‑
40min，然后加入3
‑
5重量份浓氨水混合均匀后，在40
‑
50℃下加热反应9
‑
15h，再在室温下静置20
‑
30h，结束后取出，并用水清洗，在65
‑
75℃下干燥9
‑
15h，得到功能化钢纤维。
[0019]更进一步地，所述功能化钢纤维的制备方法包括以下步骤：
[0020]S1、先将钢纤维置于丙酮中浸泡20
‑
30h，取出干燥后放入冷等离子体改性设备中，然后通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐磨抗裂水泥砂浆，其特征在于，包括以下原料：水泥、粉煤灰、河砂、碎石、聚羧酸盐减水剂、钢纤维或功能化钢纤维、水。2.如权利要求1所述的耐磨抗裂水泥砂浆，其特征在于，由以下重量份原料组成：240
‑
270重量份水泥、20
‑
35重量份粉煤灰、130
‑
150重量份河砂、65
‑
85重量份碎石、1
‑
4重量份聚羧酸盐减水剂、8
‑
15重量份钢纤维或功能化钢纤维、80
‑
100重量份水。3.如权利要求1或2所述的耐磨抗裂水泥砂浆，其特征在于，所述功能化钢纤维的制备方法包括以下步骤：S1、先将钢纤维置于丙酮中浸泡20
‑
30h，取出干燥后放入冷等离子体改性设备中，然后通入氧气与氩气的混合气体，其中氧气与氩气的体积比为(1
‑
3):(7
‑
9)的混合气体，在真空度30
‑
50Pa，输出功率150
‑
300W下处理15
‑
30min，得到预处理钢纤维；S2、将6
‑
10重量份正硅酸乙酯和8
‑
12重量份表面活性剂加入到95
‑
110重量份无水乙醇中，得到溶液b；将6
‑
10重量份改性钢纤维放入全部的溶液b中，在超声功率200
‑
400W、频率30
‑
40kHz下超声20
‑
40min，然后加入3
‑
5重量份浓氨水混合均匀后，在40
‑
50℃下加热反应9
‑
15h，再在室温下静置20
‑
30h，结束后取出，并用水清洗，在65
‑
75℃下干燥9
‑
15h，得到功能化钢纤维。4.如权利要求1或2所述的耐磨抗裂水泥砂浆，其特征在于，所述功能化钢纤维的制备方法包括以下步骤：S1、先将钢纤维置于丙酮中浸泡20
‑
30h，取出干燥后放入冷等离子体改性设备中，然后通入氧气与氩气的混合气体，其中氧气与氩气的体积比为(1
‑
3):(7
‑
9)的混合气体，在真空度30
‑
50Pa，输出功率150
‑
300W下处理15
‑
30min，得到预处理钢纤维；S2、将8
‑
15重量份预处理钢纤维放入40
‑
60重量份0.03
‑
0.1mol/L氯化钙水溶液中，浸泡9
‑
15h，然后加入40
‑
60重量份0.03
‑
0.1mol/L碳酸钠水溶液，反应20
‑
30h，结束后取出，并用水清洗，放在密闭干燥器中干燥4
‑
7h，得到改性钢纤维；S3、将6
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10重量份正硅酸乙酯和8
‑
12重量份表面活性剂加入到95
‑
110重量份无水乙醇中，得到溶液b；将6
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10重量份改性钢纤维放入全部的溶液b中，在超声功率200
‑
400W、频率30
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40kH...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜宥谕，杜勋虎，
申请(专利权)人：深圳市纳路特建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：