一种低收缩高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低收缩高抗裂水泥砂浆及其制备方法，该混凝土包括以下质量百分数的原料组分：水泥16.0%

【技术实现步骤摘要】
一种低收缩高抗裂水泥砂浆及其制备方法


[0001]本专利技术涉及混凝土
，具体涉及一种低收缩高抗裂水泥砂浆及其制备方法。

技术介绍

[0002]水泥砂浆材料因其原材料来源广、节能环保、可塑性强以及造价低等特点，在现代建筑工程领域具有不可替代的作用。但水泥砂浆材料属于脆性材料，普遍存在开裂问题，塑性收缩、化学收缩、自收缩、干燥收缩、温度收缩和碳化收缩等产生的变形(内应力)是导致水泥砂浆开裂的主要原因。腐蚀介质(氯化物、硫酸盐等)通过裂缝侵入到水泥砂浆内部，将进一步造成水泥砂浆材料的耐久性下降和各项性能的劣化，严重影响了水泥砂浆材料的服役安全和寿命。
[0003]即使在设计和施工上采取了很多措施，仍无法彻底解决水泥砂浆的问题。为此，如何从水泥砂浆本身的组成和配比上，来降低水泥砂浆的收缩变形，提升抗裂性能，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于提供一种低收缩高抗裂水泥砂浆及其制备方法，用于提升混凝土的抗裂性能。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
[0006]一种低收缩高抗裂水泥砂浆，包括以下质量百分数的原料组分：
[0007]水泥16.0％
‑
20.0％、超高分子量聚乙烯纤维0.02％
‑
0.06％、氧化镁膨胀剂1.0％
‑
2.0％、粉煤灰10.0％
‑
12.0％、聚羧酸减水剂0.05％
‑
0.1％、细骨料59.0％/>‑
60.0％以及水9.9％
‑
10.0％；所述水泥为低热水泥。
[0008]进一步地，所述超高分子量聚乙烯纤维为ZTX99型超高分子量聚乙烯纤维。
[0009]进一步地，所述低热水泥为42.5级低热水泥。
[0010]进一步地，所述粉煤灰为F类II级粉煤灰。
[0011]进一步地，所述细骨料包括闽侯河沙和中砂中的至少一种，含泥量不大于2.5％。
[0012]上述低收缩高抗裂水泥砂浆的制备方法，包括以下步骤：
[0013]步骤S1、将所需用量的各原料组分加入搅拌机内搅拌均匀，制得预混料；
[0014]步骤S2、将所述预混料倒入模具内，并通过成型振动台振动均匀，在所述模具内所述预混料经第一次养护后开模，获得成型试件；将所述成型试件经第二次养护后，制得所述低收缩高抗裂水泥砂浆。
[0015]进一步地，在步骤S2中，第一次养护的工艺条件为温度20℃
±
2℃，相对湿度95％
±
4％，养护时间1
‑
2天；第二次养护的工艺条件为温度20℃
±
2℃，相对湿度95％
±
4％，养护时间28天；所述第二次养护在养护室内完成。
[0016]进一步地，在步骤S2中采用振动机的振动频率为60
‑
70次/分；在步骤S1中采用搅
拌机的搅拌速率为60
‑
130转/分。
[0017]应用本专利技术的技术方案，至少具有以下有益效果：
[0018](1)本专利技术中所述低收缩高抗裂水泥砂浆，采用低热水泥产生的水化放热远低于普通硅酸盐水泥和中热水泥，能够有效抑制水泥砂浆的干燥收缩变形，提高水泥砂浆的抗裂性能；然而，使用低热水泥会导致水泥砂浆早期抗拉强度低，易出现早期裂缝的问题；因此，本专利技术采用氧化镁膨胀剂能够提高水泥砂浆的抗裂性能，具体的，所述氧化镁膨胀剂吸水能够产生足够的膨胀应力以抑制收缩变形，以提高水泥砂浆的抗裂性能；本专利技术采用超高性能聚乙烯纤维即可提高水泥砂浆的抗拉强度，又抑制水泥砂浆的干燥收缩变形，从而提高水泥砂浆的抗裂性能。故，本专利技术采用低热水泥、氧化镁膨胀剂和ZTX99型超高分子量聚乙烯纤维组合使用，能够有效抑制水泥砂浆的干燥收缩变形，修补早期裂缝以延迟水泥砂浆的初始开裂时间，提升水泥砂浆的抗裂性能。
[0019](2)本专利技术中所述低收缩高抗裂水泥砂浆的制备方法具有步骤精简、操作简便和参数易控的优势，且所制备的低收缩高抗裂水泥砂浆在干燥状态下的干燥收缩变形地低至130.26
×
10
‑6，初始开裂时间延迟至98.89h。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]实施例1：
[0022]一种低收缩高抗裂水泥砂浆，包括以下质量百分数的原料组分：
[0023]42.5级低热水泥17.8％、超高分子量聚乙烯纤维0.02％、氧化镁膨胀剂1.2％、粉煤灰11.2％、聚羧酸减水剂0.1％、细骨料59.7％以及水9.98％。
[0024]所述粉煤灰为F类II级粉煤灰。
[0025]所述细骨料为闽侯中砂，含泥量不大于2.5％。
[0026]上述低收缩高抗裂水泥砂浆的制备方法，包括以下步骤：
[0027]步骤S1、将所需用量的各原料组分加入搅拌机内搅拌均匀，制得预混料；
[0028]步骤S2、将所述预混料倒入模具内，并通过成型振动台振动均匀，在所述模具内所述预混料经第一次养护后开模，获得成型试件；将所述成型试件经第二次养护后，制得所述低收缩高抗裂水泥砂浆。
[0029]在步骤S2中，第一次养护的工艺条件为温度20℃
±
2℃，相对湿度95％
±
4％，养护时间1天；第二次养护的工艺条件为温度20℃
±
2℃，相对湿度95％
±
4％，养护时间28天；所述第二次养护在养护室内完成。
[0030]在步骤S2中采用成型振动台的振动频率为62次/分；在步骤S1中采用搅拌机的搅拌速率为80转/分。
[0031]本专利技术在实施例1的基础上，围绕制备所述低收缩高抗裂水泥砂浆采用的原料组分和各组分用量还做了实施例2
‑
9和对比例1
‑
8。实施例1
‑
9和对比例1
‑
8的具体区别之处参见表1所示。
[0032]表1实施例1
‑
9和对比例1
‑
8采用的制备所述低收缩高抗裂水泥砂浆采用的原料组
分和各组分用量的情况
[0033][0034][0035]将由实施例1
‑
9与对比例1
‑
8采用的各原料组分按照对应的用量配比制得各成型试件，将各成型试件分别进行以下性能测试：
[0036]1)抗压强度测试：将各成型试件分别制作成相同形状和相同大小的样品，并将各样品完成所述第二次养护；然后根据GB/T 17671
‑
2021《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》进行测试。其中，抗压强度越本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低收缩高抗裂水泥砂浆，其特征在于，包括以下质量百分数的原料组分：水泥16.0%
‑
20.0%、超高分子量聚乙烯纤维0.02%
‑
0.06%、氧化镁膨胀剂1.0%
‑
2.0%、粉煤灰10.0%
‑
12.0%、聚羧酸减水剂0.05%
‑
0.1%、细骨料59.0%
‑
60.0%以及水9.9%
‑
10.0%；所述水泥为低热水泥。2.根据权利要求1所述的低收缩高抗裂水泥砂浆，其特征在于，所述低热水泥为42.5级低热水泥。3.根据权利要求1所述的低收缩高抗裂水泥砂浆，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯纤维为ZTX99型超高分子量聚乙烯纤维。4.根据权利要求1所述的低收缩高抗裂水泥砂浆，其特征在于，所述粉煤灰为F类II级粉煤灰。5.根据权利要求1所述的低收缩高抗裂水泥砂浆，其特征在于，所述细骨料包括河沙和中砂中的至少一种，含泥量不大于2.5%。6.一种制备如权利要求1
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：方雷，周佳期，蔡黄毅，阙云，徐松，黄江淮，李海峰，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：