本技术领域涉及建筑材料,特别是一种高韧性喷射砂浆的配方、制备工艺及其应用。该砂浆按重量配比,包含水泥30-50份、细集料90-150份、纤维1-2份及聚合物添加剂,旨在提高材料韧性和施工性能。
背景技术
随着城市化程度的不断提高,隧道结构在城市建设、交通、能源、国防工程等方面获得广泛应用。同时,在地震荷载作用下隧道结构的安全性问题也越来越受到学者的关注和重视。通常隧道结构被认为是低韧性结构,一旦发生意外事件,由于局部破坏而引发大范围破坏甚至连续垮塌的风险较高。隧道和边坡支护中经常采用喷射砂浆+钢筋网支护的方式。喷射砂浆的力学性能关系着隧道和边坡结构的安全性。尽管钢筋网可以弥补喷射砂浆抗拉强度低、脆性大的缺陷。但当砂浆遇到地震这样的动态荷载时仍会出现裂缝,裂缝的扩展会加速结构破坏。
传统的喷射砂浆多采用纤维水泥砂浆,纤维的种类包括钢纤维、聚合物纤维或植物纤维等。纤维的存在会阻挡裂缝的扩展,从而延缓结构的破坏。为进一步提高纤维水泥砂浆的韧性以及与钢筋或基底之间的粘结性,可向纤维水泥砂浆内部掺入一定量的聚合物制备成聚合物-纤维水泥砂浆。然而,尽管聚合物的掺入增加了砂浆的韧性,却显著的降低了砂浆的抗压强度。这主要是因为聚合物的掺入起到了引气作用增加了砂浆的内部孔隙率,此外,聚合物属于弹性材料也会降低抗压强度,聚合物掺入之后会影响水泥的水化反应。
专利CN109694231A公开了一种磷镁基水泥喷浆材料及其制备方法和应用,专利CN104556883A公开了一种抗滑水泥砂浆及其制备方法,专利CN101538136A公开了一种具有高保水性的预拌砂浆及其生产方法,专利CN112794686A公开了一种防水干混砂浆及其生产工艺,但目前的现有技术仍存在聚合物掺入之后纤维水泥砂浆抗压强度降低的问题。
实现思路