[发明专利]一种高延性水泥基复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及涂料相关技术领域，具体的说是一种高延性水泥基复合材料及其制备方法。

背景技术

ECC(Engineered Cementitious Composites)材料是一种高延性的纤维增强水泥基复合材料，是基于微观力学原理优化设计的具有伪应变硬化特性和多缝开裂特征的一种新型土木工程材料。其中聚乙烯醇纤维(PVA)体积掺量通常在2％左右，ECC的拉应变在2％～5％，是普通混凝土的几百倍，抗压强度在配合比合适的情况下可高达70～80MPa。

ECC材料的高拉应变能力是基于它在受拉过程中能够形成“稳定状态开裂”。“稳定状态开裂”是指当拉应变超过1％时，ECC中的裂缝宽度会稳定在60μm左右，随着拉应变的提高，裂缝宽度不发生改变而微裂缝的数目不断增加，即使在产生微裂缝后，ECC材料依然具有良好的抗渗透性。由于裂缝宽度稳定在60μm左右，在干湿循环的状况下，在水的作用下，裂缝会自我修复重新愈合。因此，该材料具有高延性、高韧性、高承载力、耐久性、自修复和可持续性等典型特征，具有良好的耗能减震特性。ECC材料的使用可以大大提高建筑物的使用寿命，大大降低建筑物在服务年限内的总造价，产生可观的经济效益。近年来，ECC材料在世界范围内得到推广，在日本和美国等发达国家，ECC作为一种理想材料已经被成功应用在水坝的修复、桥梁连接板、高层建筑的梁和桥面铺装等工程领域。

在实际使用时，对ECC材料的韧性要求很高，但是现有很多关于提高ECC材料韧性的方法都是不完善的，因为ECC材料的韧性虽然提高了，但是其抗压强度会下降。

发明内容

本发明的目的是为了弥补现有技术的不足，提供了一种既可提高ECC材料的韧性、又能保证其抗压强度的高延性水泥基复合材料及其制备方法。

为了达到本发明的目的，技术方案如下：

一种高延性水泥基复合材料，其特征在于，按重量百分比计：包括4～10％的A组分、10～15％的B组分和80～85％C组分，所述A组分为乳液，按重量百分比计，

A组分包括：

所述B组分包括：

水性环氧固化剂 20～39％

消泡剂 0.1～1％

水 60～79％；

所述C组分包括：

优选地，所述A组分中固含量为50％～70％。

优选地，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂和环氧稀释剂的混合液。双酚A型液体环氧树脂，相对分子质量都不高，质量非常稳定，纯度高，色相佳，是一种标准液体树脂，由于分子结构中含有活泼的环氧基团，使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶的具有三向网状结构的高聚物，其固化后表现出优异的机械化学，黏结和绝缘性能，环氧稀释剂也是一种特殊的具有高活性，同时起到增韧作用的低分子量，低粘度的环氧树脂，其与环氧固化剂固化反应，形成网状结果后，嵌入水泥中，共同构筑立体的纤维网，增加水泥胶结强度，起到增强和防止水泥收缩的作用。

辛基酚聚氧乙烯醚系列乳化剂其主要优点有：

1.高HLB值乳化剂

2.能改善乳液聚合系统的胶质稳定性，包括离子、存储冻融和热稳定

3.在高温环境中有效仍具有稳定性

4.在盐溶液、电解液和腐蚀性溶液中具有良好的溶解性。

增稠剂为一聚氨酯型乳液稳定剂，使环氧乳液兼具优异的的流动性和稳定性，防止分水。

优选地，所述乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚系列乳化剂，所述增稠剂为聚氨酯型乳液稳定剂。

优选地，所述B组分中水性环氧固化剂为水性酚醛胺类环氧固化剂。