一种自修复水泥基复合材料及制备方法和应用与流程

技术特征：
1.一种自修复水泥基复合材料，其特征在于：包括水泥基体材料和自修复组分；水泥基体材料包括水泥、聚乙烯醇纤维；自修复组分包括自修复颗粒与钙源底物；自修复颗粒由多孔载体、内部组分和外层保护壁组成；内部组分为碳酸盐，内部组分负载在多孔载体上，外层保护壁包覆在多孔载体的外表面。2.如权利要求1所述的自修复水泥基复合材料，其特征在于：所述自修复水泥基复合材料，以重量份数计包括水泥基体材料85～95份，自修复组分5～15份。3.如权利要求1所述的自修复水泥基复合材料，其特征在于：自修复组分中自修复颗粒的质量分数为80～90％。4.如权利要求1所述的自修复水泥基复合材料，其特征在于：钙源底物为氯化钙、甲酸钙、乙酸钙、磷酸氢钙中的一种或几种。5.如权利要求1所述的自修复水泥基复合材料，其特征在于：自修复颗粒中的多孔载体为膨胀珍珠岩；或，内部组分的碳酸盐为碳酸钠、碳酸铵、碳酸钾中的一种、两种或三种。6.如权利要求1所述的自修复水泥基复合材料，其特征在于：外层保护壁包括有机防水层和无机加硬层，无机加硬层位于有机防水层的外侧；进一步，有机防水层为聚乙烯醇、乙基纤维素、环氧树脂中的一种或几种；进一步，无机加硬层为硫铝酸盐水泥、地聚物、磷酸镁水泥中的一种或几种。7.如权利要求1所述的自修复水泥基复合材料，其特征在于：水泥基体材料还包括粉煤灰、石英砂、减水剂、增稠剂和水；进一步，以重量份数计水泥基体材料包括水泥30
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45份、粉煤灰15
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35份、石英砂15
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35份、聚乙烯醇(pva)纤维0.5
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2份、减水剂1
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3份、增稠剂0.05
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0.1份和水15
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25份；进一步，所述的水泥为42.5级普通硅酸盐水泥；进一步，所述的粉煤灰为i级粉煤灰；进一步，所述的石英砂为颗粒粒径80
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120目的白色石英砂；或，pva纤维的直径31μm，长度或3mm或6mm或12mm，抗拉强度1300
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1500mpa，弹性模量30
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50gpa；或，所述的减水剂为液态聚羧酸高效减水剂。在本发明的一些实施方式中，所述的增稠剂为羟丙基甲基纤维素醚。8.如权利要求1
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7任一所述的自修复水泥基复合材料的制备方法，其特征在于：所述方法为：水泥、粉煤灰、石英砂、增稠剂和钙源底物混合得到固体混合组分，在固体混合组分中加入水和减水剂，然后加入pva纤维，最后加入自修复颗粒。9.如权利要求8所述的自修复水泥基复合材料的制备方法，其特征在于：自修复颗粒的制备方法，所述方法为：多孔载体与碳酸盐溶液混合，进行真空浸渍，得到负载碳酸盐的多孔载体；在负载碳酸盐的多孔载体的外表面喷涂有机溶液形成有机防水膜，然后在有机防水膜的外表面喷涂无机浆液，得到自修复颗粒；进一步，真空浸渍的压力为
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0.06至
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0.10mpa，时间为10
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20min；进一步，碳酸盐溶液的浓度为5％
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20％的质量分数；进一步，有机溶液的浓度为5％
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10％的质量分数；
进一步，无机浆液为偏高岭土、硅酸钠溶液、水的混合溶液或硫铝酸盐水泥浆液；进一步，多孔载体与有机溶液；进一步，每1l多孔载体喷涂50
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100ml无机浆液。10.权利要求1
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7任一所述的自修复水泥基复合材料在混凝土结构的修复领域中的应用。

技术总结
本发明涉及一种自修复水泥基复合材料及制备方法和应用。包括水泥基体材料和自修复组分；水泥基体材料包括水泥、聚乙烯醇纤维；自修复组分包括自修复颗粒与钙源底物；自修复颗粒由多孔载体、内部组分和外层保护壁组成；内部组分为碳酸盐，内部组分负载在多孔载体上，外层保护壁包覆在多孔载体的外表面。实现自修复的速率、效率及自修复效果的提高。可以提高水泥基材料的耐久性。泥基材料的耐久性。泥基材料的耐久性。


技术研发人员：刘人太 张春雨 陈孟军 李修浩 刘衍凯 闫佳 马晨阳 范奉帅
受保护的技术使用者：山东大学
技术研发日：2021.08.20
技术公布日：2021/12/16