[发明专利]一种超早强抗震耐火加固材料

说明书

技术领域

本发明属建筑材料技术领域，具体涉及一种超早强抗震耐火加固材料。

背景技术

在地震发生时，钢筋混凝土结构不仅因地震荷载的作用而发生材料破坏，伴随而来的还有火灾，混凝土还将经受高温的考验。钢筋混凝土建筑物（构筑物）关键区域，如梁、柱端或节点发生破坏后，需进行补强加固。传统的混凝土类加固材料一般为普通的灌浆料，加固后的关键区域仍为脆性、非耐火的混凝土。加固区域整体性能与材料强度难以与原结构的相提并论。再次发生灾害时，整个结构将更加危险。

另外，随着城镇化建设的加快和地震灾难的频发，结构抗震加固显得越发重要，而这过程都需要快速、稳定的加固材料，来满足结构加固与抢修的需求，保证结构安全可靠，进而保证人民的生命、财产安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超早强、耐火、抗震加固材料，并具有一定经济效益和社会效益。其具有早强、高强、耐高温、流动性大和微膨胀等特点，且施工方便、性能稳定、适用性强，可与传统混凝土协调工作。

本发明一种超早强抗震耐火加固材料，由胶凝材料、外加剂和石英砂组成，所述胶凝材料由普通硅酸盐水泥、高铝水泥、半水石膏、无水石膏和偏高岭土组成，外加剂由聚丙烯纤维、碳纤维、硫酸钠、三乙醇胺、亚硝酸钠、碳酸锂、葡萄糖酸钠、硼砂、聚羧酸减水剂、聚醚类消泡剂、纤维素醚、磷酸钙组成；各组分的重量配比分别为：

(1)高铝水泥：普通硅酸盐水泥=0.1-10

(2)半水石膏、无水石膏和偏高岭土占水泥总重量的百分比分别为：

半水石膏      1-8

无水石膏      0.5-3

偏高岭土      2-30

(3)外加剂占胶凝材料的总重量百分比分别为：

(4)聚丙烯纤维和碳纤维的体积掺量占混合原料总体积的百分比为：

聚丙烯纤维     0.05-0.2

碳纤维         0.1-0.5。

本发明所述各组分的重量优选为：

(1)水泥的比例范围为：高铝水泥：普通硅酸盐水泥=0.25-6

(2)半水石膏、无水石膏和偏高岭土占水泥总重量的百分比分别为：

半水石膏      3-7

无水石膏      1.5-3

偏高岭土      2-15

(3)外加剂占胶凝材料的总重量的百分比为：

(4)聚丙烯纤维和碳纤维的体积掺量占上述混合原料总体积的百分比为：

聚丙烯纤维     0.05-0.2

碳纤维         0.1-0.5。

本发明还添加有骨料，所述骨料占石英砂的重量百分比为：163-233。

所述骨料为石灰岩或耐火骨料。所述骨料粒径4.75-9.5mm占30%，粒径为9.5-20mm占70%。

本发明中所述石英砂采用级配砂，20-40目占石英砂总重量的46%，40-70目占石英砂总重量的27%，70-140目占石英砂总重量的27%。

本发明在使用时，在所述混合原材料中加入所述胶凝材料总重量30%-40%的水，搅拌均匀。

本发明作为灌浆料体系使用时，不需添加骨料，在混合的原材料中加入所述胶凝材料总重量13%-15%的水，搅拌均匀。

本发明中，普通硅酸盐水泥作为无机胶凝材料，遇水发生水化反应，产生水化产物，硬化后产生强度，硬化后能与构筑物粘结起来，形成整体，同时，其大量掺入用于保证后期的强度不倒缩及良好的耐久性。

高铝水泥也是无机胶凝材料，与普通硅酸盐水泥在某一比例范围内可提高早期强度、增强耐火能力，同时与普通硅酸盐水泥反应，水化生成产物更加密实。

半水石膏和无水石膏属于膨胀剂组分，半水石膏能提高早强加固材料的早期强度，具有微膨胀功能，弥补材料在硬化过程中的收缩；无水石膏用于控制水泥基体的凝结时间、保证足够的操作时间、提高施工和易性，调节水泥石中形成钙矾石的数量适中，即起到了填充孔隙的作用又不会有胀裂的危险，同时提供后期的膨胀性，减小开裂概率，二者复合可保证材料合理的膨胀性前提下，提供足够的SO₄^2-离子，与水泥水化生成更加密实的水化产物钙矾石。