本發(fā)明屬于建筑材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種緩釋抗裂修復(fù)材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：由于混凝土各組分的變形能力不同，在凝結(jié)硬化及使用過程中不可避免的出現(xiàn)裂縫。許多研究調(diào)查認為裂縫是由于變形（由溫度和濕度變化、收縮、膨脹等原因引起的）導致在其內(nèi)部產(chǎn)生微觀裂縫；并在實際外部荷載（動、靜）、環(huán)境(溫度和濕度、腐蝕)等因素的作用下，裂縫進一步擴大，有害物質(zhì)進入內(nèi)部，腐蝕鋼筋，最終擴展為宏觀裂縫，使得承載力及耐久性能下降，導致經(jīng)濟損失，甚至出現(xiàn)人員傷亡。因此對于裂縫的修復(fù)問題一直是學術(shù)界研究的方向。傳統(tǒng)的宏觀裂縫修復(fù)方法主要有堵、涂、灌漿等，但是這種方法不僅花費巨大，而且被動。如果微裂縫在發(fā)展成宏觀裂縫之前，能得到有效的修復(fù)，將大大提高結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性?，F(xiàn)在，混凝土裂縫自修復(fù)主要有形狀記憶合金自修復(fù)、聚合物固化仿生自修復(fù)、滲透結(jié)晶自修復(fù)、微生物自修復(fù)等。這些方法在一定程度上修復(fù)了裂縫，但是廣泛的應(yīng)用到實際中還存在著諸多問題。例如：聚合物固化仿生自修復(fù)中載體與基體的相容性及修復(fù)效果問題，微生物自修復(fù)中微生物在混凝土環(huán)境中的生存問題，以及形狀記憶合金的成本高的問題都限制著其在實際工程中的廣泛應(yīng)用。技術(shù)實現(xiàn)要素：針對現(xiàn)有技術(shù)中修復(fù)材料存在的與基體的相容性差、修復(fù)效果不佳、成本高等問題，提供一種緩釋抗裂修復(fù)材料及其制備方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種緩釋抗裂修復(fù)材料，包括如下重量份的組分：鈣源組分60-75份，包覆組分10-20份，循環(huán)修復(fù)組分10-20份，促凝組分5-10份。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的緩釋抗裂修復(fù)材料，具有如下有益效果：（1）本發(fā)明所用各組分主要為無機成分，所得到緩釋抗裂修復(fù)材料與基體相容性好；（2）包覆組分在大部分修復(fù)組分表面形成了一個包覆層，裂縫產(chǎn)生時，外界水分進入并在裂縫處形成大量堿性溶液會使包覆層發(fā)生溶解，其內(nèi)部包覆的物質(zhì)溶出發(fā)生反應(yīng)，及時快速修復(fù)裂縫；而沒有被包覆的部分修復(fù)組分生成微膨脹物質(zhì)，補償混凝土早期因溫、濕度變化等引起的收縮，抑制混凝土早期開裂，提高混凝土抗裂性。本發(fā)明所述的一種緩釋抗裂修復(fù)材料的制備方法，至少包含如下步驟：（1）按照所述的緩釋抗裂修復(fù)材料原料配比稱取各組分；（2）將鈣源組分與包覆組分進行混料處理，得到第一混合物料；（3）將所述第一混合物料與循環(huán)修復(fù)組分、促凝組分進行混料處理，即得緩釋抗裂修復(fù)材料。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的緩釋抗裂修復(fù)材料的制備方法，工藝簡單，操作方便，成本低廉，可廣泛推廣。具體實施方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實施例提供一種緩釋抗裂修復(fù)材料。該緩釋抗裂修復(fù)材料，包括如下重量份的組分：鈣源組分60-75份，包覆組分10-20份，循環(huán)修復(fù)組分10-20份，促凝組分5-10份。優(yōu)選地，鈣源組分包括氧化鈣、硫鋁酸鈣、硫鋁酸鹽水泥熟料中的一種或兩種，提供鈣離子與循環(huán)修復(fù)組分中的磷酸氫根以及葡萄糖酸根生成不穩(wěn)定物質(zhì)，隨水分遷移至裂縫處，與硅酸根形成不溶于水的凝膠物質(zhì)，堵塞、修復(fù)裂縫。優(yōu)選地，包覆組分為硬質(zhì)酸鈉，作為表面活性劑的硬質(zhì)酸鈉在大部分修復(fù)組分表面形成了一個包覆層，由于受到包覆層的保護，這部分修復(fù)組分不會預(yù)先反應(yīng)，當裂縫產(chǎn)生時，外界水分進入并在裂縫處形成大量堿性溶液使包覆層發(fā)生溶解，包覆層內(nèi)部包覆的物質(zhì)溶出發(fā)生反應(yīng)，可以及時快速修復(fù)裂縫；而沒有被包覆的部分修復(fù)組分在水化早期生成鈣礬石、氫氧化鈣等微膨脹物質(zhì)，可以補償混凝土早期因溫、濕度變化等引起的收縮，抑制混凝土早期開裂，提高其抗裂性。進一步優(yōu)選地，包覆組分為分析純級別的包覆組分。優(yōu)選地，循環(huán)修復(fù)組分為磷酸氫鈣、葡萄糖酸鈉中的一種或兩種，循環(huán)修復(fù)組分提供的磷酸氫根以及葡萄糖酸根與鈣離子反應(yīng)生成不穩(wěn)定物質(zhì)，這些不穩(wěn)定物質(zhì)隨水分遷移至裂縫處，與硅酸根反應(yīng)形成不溶于水的凝膠物質(zhì)，堵塞、修復(fù)裂縫；置換出來的磷酸氫根以及葡萄糖酸根可以繼續(xù)結(jié)合鈣離子，起到循環(huán)修復(fù)裂縫作用。進一步優(yōu)選地，循環(huán)修復(fù)組分為分析純級別的循環(huán)修復(fù)組分。優(yōu)選地，促凝組分為硅酸鈉，為了彌補循環(huán)修復(fù)材料緩凝帶來的不利影響，硅酸鈉不僅可有效調(diào)節(jié)、改善漿體結(jié)構(gòu)的發(fā)展，而且能提供硅酸根離子生成水化硅酸鈣凝膠體，填充、修復(fù)裂縫，提高基體強度。進一步優(yōu)選地，促凝組分為分析純級別的促凝組分。本發(fā)明實施例提供的緩釋抗裂修復(fù)材料，具有如下有益效果：（1）本發(fā)明所用各組分主要為無機成分，所得到緩釋抗裂修復(fù)材料與基體相容性好；（2）包覆組分在大部分修復(fù)組分表面形成了一個包覆層，裂縫產(chǎn)生時，外界水分進入并在裂縫處形成大量堿性溶液會使包覆層發(fā)生溶解，其內(nèi)部包覆的物質(zhì)溶出發(fā)生反應(yīng)，及時快速修復(fù)裂縫；而沒有被包覆的部分修復(fù)組分生成微膨脹物質(zhì)，補償混凝土早期因溫、濕度變化等引起的收縮，抑制混凝土早期開裂，提高混凝土抗裂性。本發(fā)明在提供該緩釋抗裂修復(fù)材料的前提下，還進一步提供了該緩釋抗裂修復(fù)材料的制備方法。在一實施例中，該制備方法至少包括以下步驟：（1）按照所述的緩釋抗裂修復(fù)材料原料配比稱取各組分；（2）將鈣源組分與包覆組分進行混料處理，得到第一混合物料；（3）將所述第一混合物料與循環(huán)修復(fù)組分、促凝組分進行混料處理，即得緩釋抗裂修復(fù)材料。下面對上述制備方法做進一步的解釋說明：優(yōu)選地，所述步驟（2）中，混料處理的攪拌速率為500-800r/min，時間為5-10min；所述步驟（3）中，混料處理的攪拌速率為600-900r/min，時間為5-8min，使各組分充分混合。本方法制備工藝簡單，操作方便，成本低廉，可廣泛推廣。為了更好的說明本發(fā)明實施例提供的緩釋抗裂修復(fù)材料及其制備方法，下面通過實施例做進一步的舉例說明。實施例1一種緩釋抗裂修復(fù)材料，包括重量份如下的組分：氧化鈣64份；硬脂酸鈉11份；葡萄糖酸鈉1.4份；磷酸氫鈣16份；硅酸鈉7.6份。本實施例中所述緩釋抗裂自修復(fù)材料的制備步驟為：（1）按照所述的緩釋抗裂修復(fù)材料原料配比稱取各組分；（2）將氧化鈣與硬脂酸鈉進行混料處理，以500r/min攪拌10min，得到第一混合物料；（3）將所述第一混合物料與葡萄糖酸鈉、磷酸氫鈣、硅酸鈉進行混料處理，以600r/min攪拌8min，即得緩釋抗裂修復(fù)材料。實施例2一種緩釋抗裂修復(fù)材料，包括重量份如下的組分：硫鋁酸鈣40份，氧化鈣30份，硬脂酸鈉12份，葡萄糖酸鈉1份，磷酸氫鈣12份；硅酸鈉5份。本實施例中所述緩釋抗裂自修復(fù)材料的制備步驟為：（1）按照所述的緩釋抗裂修復(fù)材料原料配比稱取各組分；（2）將硫鋁酸鈣、氧化鈣與硬脂酸鈉進行混料處理，以700r/min攪拌7min，得到第一混合物料；（3）將所述第一混合物料與葡萄糖酸鈉、磷酸氫鈣、硅酸鈉進行混料處理，以900r/min攪拌5min，即得緩釋抗裂修復(fù)材料。實施例3一種緩釋抗裂修復(fù)材料，包括重量份如下的組分：氧化鈣30份，硫鋁酸鹽水泥熟料30份；硬脂酸鈉10份；葡萄糖酸鈉5份，磷酸氫鈣5份；硅酸鈉5份。本實施例中所述緩釋抗裂自修復(fù)材料的制備步驟為：（1）按照所述的緩釋抗裂修復(fù)材料原料配比稱取各組分；（2）將氧化鈣、硫鋁酸鹽水泥熟料與硬脂酸鈉進行混料處理，以800r/min攪拌5min，得到第一混合物料；（3）將所述第一混合物料與葡萄糖酸鈉、磷酸氫鈣、硅酸鈉進行混料處理，以800r/min攪拌6min，即得緩釋抗裂修復(fù)材料。實施例4一種緩釋抗裂修復(fù)材料，包括重量份如下的組分：氧化鈣70份；硬脂酸鈉20份；葡萄糖酸鈉5份，磷酸氫鈣15份；硅酸鈉10份。本實施例中所述緩釋抗裂自修復(fù)材料的制備步驟為：（1）按照所述的緩釋抗裂修復(fù)材料原料配比稱取各組分；（2）將氧化鈣與硬脂酸鈉進行混料處理，以500r/min攪拌10min，得到第一混合物料；（3）將所述第一混合物料與葡萄糖酸鈉、磷酸氫鈣、硅酸鈉進行混料處理，以600r/min攪拌8min，即得緩釋抗裂修復(fù)材料。為了證明本發(fā)明所述緩釋抗裂自修復(fù)材料的技術(shù)效果，本發(fā)明設(shè)置了實驗例，所述實施例1-4和空白對照組中水泥、砂、水和減水劑的配比（kg/m3）及緩釋抗裂修復(fù)材料的添加量（5%）見表1。表1組別水水泥砂子減水劑緩釋抗裂修復(fù)材料空白21060012000.60實施例121055812000.630實施例221055812000.630實施例321055812000.630實施例421055812000.630對實施例1-4制備得到的砂漿試件標準養(yǎng)護至28d后，采用三點彎曲手段制備裂縫，裂縫的初始寬度控制在0.2~0.3mm范圍內(nèi)，將試件再次標準養(yǎng)護至28d、60d時，觀測裂縫的修復(fù)情況，并與空白對照組進行對比，為了便于評價裂縫的修復(fù)，現(xiàn)將裂縫寬度修復(fù)能力分為四個等級：a—裂縫填沖0%-25%，b—裂縫填沖25%-50%，c—裂縫填充50%-75%，d—裂縫填充75%-100%，測試結(jié)果見表2。表2測試項目空白實施例1實施例2實施例3實施例4初始裂縫寬度（mm）0.2~0.30.2~0.30.2~0.30.2~0.30.2~0.328d裂縫修復(fù)等級acccc60d裂縫修復(fù)等級adddd實施例1-4和空白對照組混凝土試件中水泥、砂、石、水和減水劑的配比（kg/m3）及緩釋抗裂修復(fù)材料的添加量（5%）見表3。表3組別水水泥砂子石子減水劑緩釋抗裂修復(fù)材料空白19045075010300.460實施例1190427.575010300.4622.5實施例2190427.575010300.4622.5實施例3190427.575010300.4622.5實施例4190427.575010300.4622.5對實施例1-4制備得到的混凝土試件在標準下浸水養(yǎng)護至28d后，進行第一次抗?jié)B試驗（參考標準gb18445-2012），記錄抗?jié)B壓力，測出第一次（初始）抗?jié)B壓力后繼續(xù)試驗，等所有試件被水擊穿后，將試件在原來的養(yǎng)護環(huán)境中在再次養(yǎng)護28d，然后進行試件的第二次抗?jié)B性能測試，記錄第二次抗?jié)B壓力，測試結(jié)果見表4。表4測試項目空白實施例1實施例2實施例3實施例4初始抗?jié)B等級p8p10p10p10p10第二次抗?jié)B等級p5p8p8p8p8對實施例1-4制備得到的混凝土進行大板抗裂實驗，根據(jù)《g/bt50082-2009普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》，制成800mm×600mm×100mm的平面薄板型試件，每組至少兩個；將混凝土澆筑到模具后，攤平振搗，表面抹平，成型30min后立即調(diào)節(jié)風扇位置和風速，并使風向平行于試件表面。從混凝土攪拌加水開始計算，在24h±0.5h測讀裂縫，測定裂縫的條數(shù)與面積寬度，并與空白對照組進行對比，測試結(jié)果見表5。表5測試項目空白實施例1實施例2實施例3實施例4裂縫數(shù)目（條）83333裂縫面積寬度（mm2/m2）1470820756791781由以上表數(shù)據(jù)可以看出，加入緩釋抗裂修復(fù)材料的砂漿和混凝土比未添加的砂漿和混凝土的裂縫自修復(fù)能力顯著提高，且混凝土抗?jié)B等級增加，裂縫數(shù)量大大減少，證實了本發(fā)明所提供的緩釋抗裂修復(fù)材料具有優(yōu)異的高抗?jié)B、抗裂以及裂縫自修復(fù)的功能。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書、說明書及其等效物界定。當前第1頁12