一种自修复桥梁裂缝的复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种自修复桥梁裂缝的复合材料及其制备方法，涉及建筑材料技术领域，是由如下按重量份计的各组分组成：硅酸盐水泥65

【技术实现步骤摘要】
一种自修复桥梁裂缝的复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料
，尤其涉及一种自修复桥梁裂缝的复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]桥梁作为公路网的重要连接通道，一般交通流量一直很大，尤其是超载重车多，路面桥面均出现了不同程度的病害。尤其是由硅酸盐混凝土制成的传统桥梁在使用过程中容易出现碱骨料反应产生膨胀应力使自身胀裂、水化热过高产生内应力造成裂缝以及在使用期间超高载荷下产生裂缝等病害。这些病害的产生对桥梁使用安全性造成严重影响，对其进行修复势在必行。
[0003]传统的桥梁裂缝修复采用机械方法，该方法不但成本高，而且施工难度大，对梁桥本身也增加了负担，从而影响桥梁使用寿命。当前对桥梁裂缝的修复包括用普通砂浆抹面、环氧树脂、聚氨酯和普通裂缝灌浆修补材料填缝。然而，普通的水泥砂浆不仅自身易开裂，而且保水性差，与基层粘结强度低，抹面施工后很易脱落，导致修补失败，同时其流动性差，也不可能渗入细微裂缝中。环氧树脂和聚氨酯与裂缝壁的粘结能力较差，其本身耐老化性也不好，修补效果依然较差；普通裂缝灌浆修补材料由于其材料组分方面的不足，使得其性能稳定性不足，制备成本较高。
[0004]为了解决上述问题，中国专利技术专利CN106630926B公开了一种自修复桥梁裂缝的复合材料，该材料主要原料为：硅酸盐水泥、柠檬酸钠、玄武岩纤维、MC120固化剂粉末、四乙烯五胺固化剂、石英砂、苯甲酸钠、磷酸盐、硫磺、氯氧化锂份和环氧树脂；该复合材料能够外涂修补宏观和微观裂缝和内掺预防微观裂缝，有效抑制和修补混凝土早期和后期出现的微裂缝和宏观裂缝，大幅度提高混凝土的耐久性。但是该材料必须和配套的铺装装置配合使用，成本高，施工也不方便。
[0005]因此，开发一种对桥梁裂缝修复效果好、耐久性佳、抗压强度和粘结抗拉强度高的自修复桥梁裂缝的复合材料及其制备方法符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进桥梁裂缝修复技术的发展具有非常重要的意义。

技术实现思路

[0006]鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种对桥梁裂缝修复效果好、耐久性佳、抗压强度和粘结抗拉强度高的自修复桥梁裂缝的复合材料及其制备方法。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种自修复桥梁裂缝的复合材料，是由如下按重量份计的各组分组成：硅酸盐水泥65
‑
75份、火山灰15
‑
25份、硅酸钠2
‑
4份、蒙脱土5
‑
8份、环氧基超支化聚硼硅氧烷8
‑
15份、含氨基的超支化聚氨酯4
‑
6份、水合硅酸铝纳米纤维6
‑
10份、甜菜碱2
‑
5份、四羟甲基甘脲0.5
‑
1份、四羟甲基硫酸磷0.1
‑
0.4份、注入自修复活性成分的玻璃纤维管18
‑
25份。
[0008]优选的，所述硅酸盐水泥为普通硅酸盐水泥P.O 42.5R。
[0009]优选的，所述火山灰的粒径为0.01
‑
2mm。
[0010]优选的，所述蒙脱土的粒径为1000
‑
1500目。
[0011]优选的，所述环氧基超支化聚硼硅氧烷的来源无特殊要求，在本专利技术的一个实施例中，所述环氧基超支化聚硼硅氧烷是按中国专利技术专利文献CN107868252B中实施例1的方法制成。
[0012]优选的，所述含氨基的超支化聚氨酯的来源无特殊要求，在本专利技术的一个实施例中，所述含氨基的超支化聚氨酯按中国专利技术专利文献CN201510141212.6中实施例1的方法制成。
[0013]优选的，所述水合硅酸铝纳米纤维的内径为10
‑
20nm，外径为40
‑
70nm，长度为200
‑
1000nm。
[0014]优选的，所述注入自修复活性成分的玻璃纤维管中自修复活性成分包括如下按重量份计各组分：咪唑盐离子液体30
‑
40份、生石灰5
‑
10份、2,2
‑
双(3
‑
氨基
‑4‑
羟基苯基)六氟丙烷1
‑
3份。
[0015]优选的，所述咪唑盐离子液体为1
‑
丁基
‑
2,3
‑
二甲基咪唑氯盐、1
‑
己基
‑
2,3
‑
二甲基咪唑氯盐、1
‑
乙基
‑3‑
甲基咪唑氯盐中的至少一种。
[0016]优选的，所述注入自修复活性成分的玻璃纤维管的制备方法，包括如下步骤：
[0017]步骤S1、将废弃玻璃进行粉碎、加热，得到玻璃液；
[0018]步骤S2、将玻璃液注入模具中，制得一端密封一端敞开的玻璃纤维管，在玻璃纤维管内注入自修复活性成分，然后将得到的玻璃纤维管进行热压封端。
[0019]优选的，所述注入自修复活性成分的玻璃纤维管的外径为2
‑
3mm，长度为8
‑
12cm，壁厚为0.3
‑
0.5mm。
[0020]本专利技术的另一个目的，在于提供一种所述自修复桥梁裂缝的复合材料的制备方法，包括如下步骤：将硅酸盐水泥、火山灰、硅酸钠、蒙脱土、环氧基超支化聚硼硅氧烷、含氨基的超支化聚氨酯、水合硅酸铝纳米纤维、甜菜碱、四羟甲基甘脲、四羟甲基硫酸磷、注入自修复活性成分的玻璃纤维管按重量份混合搅拌均匀后得到混合物料，加入水继续搅拌均匀，得到自修复桥梁裂缝的复合材料。
[0021]优选的，所述水、硅酸盐水泥的质量比为(45
‑
55):100。
[0022]相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0023](1)本专利技术公开的自修复桥梁裂缝的复合材料的制备方法，工艺简单，操作方便，制备效率和成品合格率高，对设备依赖性小，便于实现，适于连续规模化生产。
[0024](2)本专利技术公开的自修复桥梁裂缝的复合材料，是由如下按重量份计的各组分组成：硅酸盐水泥65
‑
75份、火山灰15
‑
25份、硅酸钠2
‑
4份、蒙脱土5
‑
8份、环氧基超支化聚硼硅氧烷8
‑
15份、含氨基的超支化聚氨酯4
‑
6份、水合硅酸铝纳米纤维6
‑
10份、甜菜碱2
‑
5份、四羟甲基甘脲0.5
‑
1份、四羟甲基硫酸磷0.1
‑
0.4份、注入自修复活性成分的玻璃纤维管18
‑
25份。通过各组分之间的相互配合共同作用，使得制成的复合材料对桥梁裂缝修复效果好、耐久性佳、抗压强度和粘结抗拉强度高。
[0025](3)本专利技术公开的自修复桥梁裂缝的复合材料，注入自修复活性成分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自修复桥梁裂缝的复合材料，其特征在于，是由如下按重量份计的各组分组成：硅酸盐水泥65
‑
75份、火山灰15
‑
25份、硅酸钠2
‑
4份、蒙脱土5
‑
8份、环氧基超支化聚硼硅氧烷8
‑
15份、含氨基的超支化聚氨酯4
‑
6份、水合硅酸铝纳米纤维6
‑
10份、甜菜碱2
‑
5份、四羟甲基甘脲0.5
‑
1份、四羟甲基硫酸磷0.1
‑
0.4份、注入自修复活性成分的玻璃纤维管18
‑
25份。2.如权利要求1所述的自修复桥梁裂缝的复合材料，其特征在于，所述硅酸盐水泥为普通硅酸盐水泥P.O 42.5R。3.如权利要求1所述的自修复桥梁裂缝的复合材料，其特征在于，所述火山灰的粒径为0.01
‑
2mm；所述蒙脱土的粒径为1000
‑
1500目。4.如权利要求1所述的自修复桥梁裂缝的复合材料，其特征在于，所述水合硅酸铝纳米纤维的内径为10
‑
20nm，外径为40
‑
70nm，长度为200
‑
1000nm。5.如权利要求1所述的自修复桥梁裂缝的复合材料，其特征在于，所述注入自修复活性成分的玻璃纤维管中自修复活性成分包括如下按重量份计各组分：咪唑盐离子液体30
‑
40份、生石灰5
‑
10份、2,2
‑
双(3
‑
氨基
‑4‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：练文明，王粉喜，练粉宝，
申请(专利权)人：江苏五茅建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：