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一种高延性再生粉体地聚合物基加固修补材料及其制备方法

12％。
10.优选地，所述再生粉体通过采用再生黏土砖粉、再生陶瓷粉中的一种或多种，经破碎磨细筛分制得；所述再生粉体粒径分布d
10
粒径为1.1～2.3，d
50
粒径为8.9～9.9，d
90
粒径为25.1～30.6。
11.优选地，所述石灰石粉为碳酸钙粉，比表面积为600-700m2/kg。
12.优选地，所述河砂粒径为0.075～0.6mm，细度模数为1.20-1.45。
13.优选地，所述复合碱性激发剂分两步制备，首先将液体硅酸钠溶液、氢氧化钠与自来水制备成na2o
·
nsio2混合液，并静置陈化4～6小时；然后同时制备液体硅酸钾溶液、氢氧化钾与自来水的k2o
·
nsio2混合液，并静置陈化4～6小时；最后将na2o
·
nsio2混合液和k2o
·
nsio2混合液按照7:3的质量分数比例混合，并静置12～24小时；其中式中的系数n称为水玻璃模数，范围为1.3～2.0。
14.优选地，所述聚乙烯醇纤维长度为8～12mm。
15.所述高延性再生粉体地聚合物基加固修补材料的制备方法，包括如下步骤：
16.(1)按权利要求1所述比例称取各原料；
17.(2)将粉煤灰、再生粉、石灰石粉和氢氧化钙粉末在搅拌机中预混合均匀；
18.(3)混合粉与干细河砂在搅拌机中干拌；
19.(4)加入碱性激发剂搅拌，直至呈流动状态；
20.(5)加入聚乙烯醇纤维搅拌后搅拌，直至纤维均匀分散；
21.(6)装入模具，振动密实，然后后拆模并在标准温度下密封养护。
22.优选地，步骤(6)中所述振动密实后24～30小时进行拆模，标准温度为20
±
2℃，密封养护时间为26～30天。
23.有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：(1)用废弃物及可再生资源作为原料，成本低，绿环保；(2)修补材料粘结性好、延性高、拉伸性能好。(3)制备方法简单，能耗小。
附图说明
24.图1是实施例1中复合材料的单轴受拉应力-应变曲线图；
25.图2是实施例2中复合材料的单轴受拉应力-应变曲线图；
26.图3是实施例3中复合材料的单轴受拉应力-应变曲线图；
27.图4是实施例4中复合材料的单轴受拉应力-应变曲线图。
具体实施方式
28.下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
29.实施例1
30.(1)称量原料：粉煤灰80份、再生砖粉10份、再生陶瓷粉10份、石灰石粉5份、氢氧化钙8份、1.6模数碱性激发剂62份、聚乙烯醇纤维2.1份、细河砂30份、水38份；
31.(2)将粉煤灰、再生砖粉、再生陶瓷粉、石灰石粉和氢氧化钙粉在搅拌机中预混均匀，搅拌机叶片自转频率为140转/分钟；
32.(3)混合粉与细河砂在搅拌机中干拌2分钟，搅拌机叶片自转频率为140转/分钟；
33.(4)加碱性激发剂先以140转/分钟搅拌1分钟，再以285转/分钟搅拌2分钟；
34.(5)加纤维搅拌2分钟，搅拌机叶片自转频率为285转/分钟；
35.(6)装模，待24小时后拆模，标准温度20
±
2℃下密封养护28天。
36.对上述实施例得到的材料测试相关性能，测试结果如表1所示，材料的单轴受拉应力-应变曲线图如图1所示。
37.实施例2
38.(1)称量原料：粉煤灰70份、再生砖粉30份、石灰石粉5份、氢氧化钙粉5份、1.6模数碱性激发剂62份、聚乙烯醇纤维2.1份、细河砂30份、水38份；
39.(2)将粉煤灰、再生砖粉、石灰石粉和氢氧化钙粉在搅拌机中预混均匀，搅拌机叶片自转频率为140转/分钟；
40.(3)混合粉与细河砂在搅拌机中干拌2分钟，搅拌机叶片自转频率为140转/分钟；
41.(4)加碱性激发剂先以140转/分钟搅拌1分钟，再以285转/分钟搅拌2分钟；
42.(5)加纤维搅拌2分钟，搅拌机叶片自转频率为285转/分钟；
43.(6)装模，待24小时后拆模，标准温度20
±
2℃下密封养护28天。
44.对上述实施例得到的材料测试相关性能，测试结果如表1所示，材料的单轴受拉应力-应变曲线图如图2所示。
45.实施例3
46.(1)称量原料：粉煤灰70份、再生陶瓷粉30份、石灰石粉5份、氢氧化钙粉5份、1.6模数碱性激发剂62份、纤维2.1份、细河砂30份、水38份；
47.(2)将粉煤灰、再生陶瓷粉、石灰石粉和氢氧化钙粉在搅拌机中预混均匀，搅拌机叶片自转频率为140转/分钟；
48.(3)混合粉与细河砂在搅拌机中干拌2分钟，搅拌机叶片自转频率为140转/分钟；
49.(4)加碱性激发剂先以140转/分钟搅拌1分钟，再以285转/分钟搅拌2分钟；
50.(5)加纤维搅拌2分钟，搅拌机叶片自转频率为285转/分钟；
51.(6)装模，待24小时后拆模，标准温度20
±
2℃下密封养护28天。
52.对上述实施例得到的材料测试相关性能，测试结果如表1所示，材料的单轴受拉应力-应变曲线图如图3所示。
53.实施例4
54.(1)称量原料：粉煤灰60份、再生砖粉20份、再生陶瓷粉20份、石灰石粉5份、1.4模数碱性激发剂62份、聚乙烯醇纤维2.1份、细河砂30份、水38份；
55.(2)将粉煤灰、再生砖粉、再生陶瓷粉和氢氧化钙粉在搅拌机中预混均匀，搅拌机叶片自转频率为140转/分钟；
56.(3)混合粉与细河砂在搅拌机中干拌2分钟，搅拌机叶片自转频率为140转/分钟；
57.(4)加碱性激发剂先以140转/分钟搅拌1分钟，再以285转/分钟搅拌2分钟；
58.(5)加纤维搅拌2分钟，搅拌机叶片自转频率为285转/分钟；
59.(6)装模，待24小时后拆模，标准温度20
±
2℃下密封养护28天。
60.对上述实施例得到的材料测试相关性能，测试结果如表1所示，材料的单轴受拉应力-应变曲线图如图4所示。
61.表1
[0062][0063]
实施例1与实施例2及实施例3区别为再生粉类别及掺量；粉煤灰提供较高含量氧化钙，基体活性增加，拉伸强度得到提高。再生砖粉、再生陶瓷粉分别部分取代粉煤灰，再生粉的低活性一定程度可降低基体断裂韧度和初裂强度，有助于桥接余能增大趋势的产生；再生粉不规则摩擦棱角颗粒形态可提高拉伸过程的摩擦粘结及界面的滑移硬化系数，可改善复合材料的拉伸性能。实施例4与实施例1、实施例2及实施例3区别为粉煤灰与两种再生粉的复配以及硅酸盐模数；再生粉体除可独立一种配合使用外，也可复合与粉煤灰；复合再生粉体并不弱化复合材料拉伸性能指标。低模数激发剂碱度大、对于实现再生粉体的活性激发具有增益效果，可提高复合材料的拉伸应力。石灰石粉作为成核位点促进凝胶生成，参与反应，并提供分散填充微观结构空隙作用，改善纤维与基体拉伸界面。氢氧化钙协同石灰石粉作为成核位点，同时在反应溶液中提供碱度及可用反应钙离子，有利于调整基体硬化过程及微观凝胶网络的构成。纤维分散于地聚合物修补砂浆中，可起到桥接、增韧、阻裂、提高粘结强度等作用，修补砂浆与破损结合面充分黏连。

技术特征：

1.一种高延性再生粉体地聚合物基加固修补材料，其特征在于：以质量份计包括粉煤灰60~100份、再生粉体0~40份、石灰石粉0~7份、氢氧化钙粉末5~10份、复合碱性激发剂55~65份、聚乙烯醇纤维1.5~2.5份和细河砂20~40份。2.根据权利要求1所述的高延性再生粉体地聚合物基加固修补材料，其特征在于：所述粉煤灰为c类ⅰ级粉煤灰，粉煤灰中氧化物组分氧化钙含量为10%-12%。3.根据权利要求1所述的高延性再生粉体地聚合物基加固修补材料，其特征在于：所述再生粉体通过采用再生黏土砖粉、再生陶瓷粉中的一种或多种，经破碎磨细筛分制得。4.根据权利要求1所述的高延性再生粉体地聚合物基加固修补材料，其特征在于：所述再生粉体粒径分布d
10
粒径为1.1~2.3，d
50
粒径为8.9~9.9，d
90
粒径为25.1~30.6。5.根据权利要求1所述的高延性再生粉体地聚合物基加固修补材料，其特征在于：所述石灰石粉为碳酸钙粉，比表面积为600-700m2/kg。6.根据权利要求1所述的高延性再生粉体地聚合物基加固修补材料，其特征在于：所述河砂粒径为0.075~0.6mm，细度模数为1.20-1.45。7.根据权利要求1所述的高延性再生粉体地聚合物基加固修补材料，其特征在于：所述复合碱性激发剂分两步制备，首先将液体硅酸钠溶液、氢氧化钠与自来水制备成na2o
·
nsio2混合液，并静置陈化4~6小时；然后同时制备液体硅酸钾溶液、氢氧化钾与自来水的k2o
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nsio2混合液，并静置陈化4~6小时；最后将na2o
·
nsio2混合液和k2o
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nsio2混合液按照7:3的质量分数比例混合，并静置12~24小时；其中n为水玻璃模数，取值范围为1.3~2.0。8.根据权利要求1所述的高延性再生粉体地聚合物基加固修补材料，其特征在于：所述聚乙烯醇纤维长度为8~12mm。9.一种权利要求1所述高延性再生粉体地聚合物基加固修补材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）按权利要求1所述比例称取各原料；（2）将粉煤灰、再生粉、石灰石粉和氢氧化钙粉末在搅拌机中预混合均匀；（3）混合粉与干细河砂在搅拌机中干拌；（4）加入碱性激发剂搅拌，直至呈流动状态；（5）加入聚乙烯醇纤维搅拌后搅拌，直至纤维均匀分散；（6）装入模具，振动密实，然后后拆模并在标准温度下密封养护。10.根据权利要求9所述高延性再生粉体地聚合物基加固修补材料的制备方法，其特征在于：步骤（6）中所述振动密实后24~30小时进行拆模，标准温度为20
±
2℃，密封养护时间为26~30天。

技术总结

本发明公开了一种高延性再生粉体地聚合物基加固修补材料及其制备方法，所述复合材料以质量份计包括粉煤灰60~100份、再生粉体0~40份、石灰石粉0~7份，氢氧化钙粉末5~10份，复合碱性激发剂55~65份、聚乙烯醇纤维1.5~2.5份和细河砂20~40份；制备时，首先将粉煤灰、再生粉、石灰石粉及氢氧化钙粉预混均匀、再与河砂于搅拌机中干混；接着加入碱性激发剂搅拌；浆体呈流动状态后加入纤维搅拌；最后装模具，24~30小时后拆模并在标准温度下密封养护26~30天。本发明具有高延性和良好粘结性，且利用再生资源作为原料，绿环保，制备方法简单，可用于加固修补工程。修补工程。修补工程。