本发明涉及建筑材料的，尤其是涉及一种高延性薄层修补混凝土及其制备方法。
背景技术：
1、水泥混凝土路面作为我国公路路面主要形式之一，非常广泛应用于高速公路、国省主干线、市政道路等。但是，水泥混凝土路面在车辆荷载和环境因素作用下，在使用初期或经过一段时间使用后容易出现一定程度的破损病害，这些病害不仅影响混凝土路面的美观性、整洁性，也影响交通的安全通行，人们的出行安全。
2、目前，公开号为cn116177968a，公开日为2023年05月30日的中国发明专利申请提出了一种薄层修补加固裂损隧道衬砌的超高性能混凝土及制备方法，其中公开了一种高延性路面薄层快速修补材料，包括以下重量份数配比的原料：复配水泥100～450份，机制砂100～450份，矿物微粉100～400份，复配膨胀剂10～30份，可再分散乳胶粉6～25份，专用纤维6～15份，f10减水剂1～3份。
3、其中专用纤维的优化添加，赋予这种材料高延展性、高抗裂性及高耐损伤能力。
4、以及，公开号为cn115724636a，公开日为2023年03月03日的中国发明专利申请提出了一种薄层修补加固裂损隧道衬砌的超高性能混凝土及制备方法，其中公开了一种薄层修补加固裂损隧道衬砌的超高性能混凝土，包括以下按重量份计的组分：水泥624-780份，硅灰52-130份，石灰石粉208-286份，河砂954-1032份，钢纤维234-312份，减水剂7.20-7.32份，纯丙-丙烯酸复合乳液5.2-10.4份，水202-208份；其中：聚合物复合乳液：由纯丙乳液和丙烯酸乳液按质量比6:4复合并混合均匀制得。
5、其中添加聚合物复合乳液可以提升超高性能混凝土的基体及薄层试件的抗折强度，抗折强度越高，其韧性越好。
6、针对上述技术方案，这类材料虽然具有高延展性、高抗折强度的特性，但是粘接强度较差，这类材料在恶劣严酷气候环境条件的情况下，易出现起壳、碎裂，往往造成修缮失效。
技术实现思路
1、为了能够降低混凝土起壳、碎裂进使的修缮失效的情况，本发明提供一种高延性薄层修补混凝土及其制备方法。
2、第一方面，本发明提供的一种高延性薄层修补混凝土，采用如下的技术方案：
3、一种高延性薄层修补混凝土，按其组成的重量份数包括：重烧氧化镁35-40份、磷酸二氢钾5-15份、硼砂5-20份、偏高岭土15-40份、缓凝底料20-55份、聚乙烯醇纤维0.5-5份，所述缓凝底料为粉煤灰、矿渣的至少一种。
4、通过采用上述技术方案，重烧氧化镁和磷酸二氢钾所构成的磷酸钾镁水泥混凝土，其具有高强度、高粘结强度以及与普通混凝土热膨胀系数相近等特点，进而在混凝土表面温差变化大的情况下，使其在形成修补层时，修补层与原混凝土层能够同步膨胀，降低了修补层开裂的概率；
5、而聚乙烯醇纤维有高拉伸强度，与普通水泥混凝土相接近的弹性模量，作为增强增韧组份，在混凝土中可有效起到桥接作用，使复合材料具备应变硬化的性能，混凝土在受到弯曲荷载作用时，裂纹出现并开始扩展时，纤维的桥接作用将裂纹扩展力传导到周围未开裂区域，延缓了裂纹的进一步扩展，进而提高了混凝土的抗折强度，但当纤维在基体混凝土中分散性不佳、团聚时，纤维的不规则取向破坏了这种一致性，进而抗折强度出现下降；
6、此时偏高岭土的加入改善拌合物的塑性粘度，提高聚乙烯醇纤维分散的均匀性，从而显著提高高延性水泥基复合材料单轴拉伸应变，同时对磷酸钾镁水泥混凝土反应热激发偏高岭土中的活性氧化铝成分，与磷酸盐反应生成磷酸铝盐胶凝物质，具有填充水泥间隙的效应，同时又改善微观结构，提高水泥的密实度，有利于水泥早期及后期强度和耐久性能的提髙，这样完整致密的晶体结构阻止外界环境水的进入，从而提高了抗冻融性能，也具有粘性的胶凝物质，附着在水泥颗粒的表面，使得粘结强度增大，降低了混凝土起壳、碎裂进使的修缮失效的情况；
7、磷酸二氢钾提供的酸性环境使聚乙烯醇纤维的表面发生氧化，使聚乙烯醇纤维的粗化，使其表面粗糙度明显增大，进而提高两者的粘结性能，随磷酸钾镁水泥水化龄期的增长，聚乙烯醇纤维表面生成鸟粪石晶体，并将其包覆于聚乙烯醇纤维上，增强其与聚乙烯醇纤维之间的夹持力；
8、但是由于磷酸钾镁水泥混凝土，其凝结速度过快，不利于施工操作且可能会损坏施工工具，加入缓凝剂硼砂延缓水化产物的生成和凝结；
9、缓凝底料为填充物填充孔隙或裂纹使水泥浆空隙得到改善，提高抗压性能，改善磷酸钾镁水泥的孔结构、密实度和耐水性。
10、可选地，所述的重烧氧化镁和磷酸二氢钾的比例为2.8-3.2：1。
11、通过采用上述技术方案，重烧氧化镁和磷酸二氢钾的比例在2.8-3.2：1左右时，ph值适宜，可以生成足量的水化产物，生成的水化产物可以更充分的包裹氧化镁颗粒，进一步提高了的抗压强度。
12、可选地，所述的偏高岭土的重量份数为20-35份。
13、通过采用上述技术方案，偏高岭土不易降低磷酸钾镁水泥流动性，同时可以产生充足的反应热，同期水合物生成量高，有较好的提升磷酸钾镁水泥强度、耐久性能及粘结强度效果。
14、可选地，所述的聚乙烯醇纤维的重量份数为0.8-1.5份。
15、通过采用上述技术方案，聚乙烯醇纤维用量不易降低磷酸钾镁水泥流动性，具有较好的流动性。
16、可选地，所述的聚乙烯醇纤维的长度为5-8mm。
17、通过采用上述技术方案，聚乙烯醇纤维的团聚效应较小，会减小混凝土内部空隙的生成量，提升纤维的增强效应，具有较好的增强效应。
18、可选地，所述的缓凝底料重量份数为粉煤灰15-40份，矿渣5-15份。
19、通过采用上述技术方案，早期水化反应释放的热量适宜，使水化产物量充足，进一步提升磷酸钾镁水泥复合材料抗压和抗折强度。
20、可选的，所述的高延性薄层修补混凝土组成还包括增钙剂3～8份，所述增钙剂为轻质钙粉、氧化钙的至少一种，
21、或，所述粉煤灰为高钙粉煤灰10～25份，所述高钙粉煤灰中氧化钙的含量为30%-40%。
22、通过采用上述技术方案，随着反应的进行，磷酸二氢钾逐渐被消耗，浆体ph值升高，氧化镁溶解速率降低，ca2+会替代mg2+与早期未反应完全的po43-局部发生反应，产生h+，h+的存在加速了重烧氧化镁的溶解，诱发了磷酸钾镁水泥的后期水化，使其抗压强度增加。
23、优选的，所述的高延性薄层修补混凝土的增钙剂为轻质钙粉。
24、通过采用上述技术方案，轻质钙粉的加入与偏高岭土和缓凝底料产生协同作用效应，具有引气效果，从而在不掺加引气剂的情况下，使拌合物含气量达到5～8%，实现大幅度提升抗冻性能。
25、第二方面，本发明提供的一种高延性薄层修补混凝土的制备方法，采用如下的技术方案：
26、一种高延性薄层修补混凝土的制备方法，包括以下步骤：
27、将第一方面中所述的重烧氧化镁、磷酸二氢钾、硼砂、偏高岭土、聚乙烯醇纤维加入搅拌机，搅拌3-4min，速度为140t/min，形成固体胶凝组分；
28、加水，所述的固体胶凝组分与水的比例为1：0.1-0.2，搅拌1-2min，速度为140t/min，同时逐步加入缓凝底料；
29、快速搅拌1-2min，速度为280t/min。
30、通过采用上述技术方案，步骤（1）先增加各组分混合均匀程度，同时偏高岭土颗粒的不规则形状，提高聚乙烯醇纤维分散的均匀性，便于后续反应；步骤（2）加入水，同时逐步加入缓凝底料，可以在一开始提供更高的酸性环境，使聚乙烯醇纤维的粗化，使加入其表面粗糙度明显增大，进而提高两者的粘结性能；步骤（3）快速搅拌使各组分反应进行充分。
31、可选地，所述硼砂为干燥合格后的硼砂，所述硼砂干燥合格的条件为：每次烘干在60-70℃下，保证烘干时长30-40h之间，硼砂最终的三次质量称量减少率小于0.1%。
32、通过采用上述技术方案，使用干燥合格后的硼砂，使得硼砂中的含水量得以降低，在后续合成材料时，能够减轻“挂壁”现象，保证施工效率。
33、可选地，所述的固体胶凝组分与水的比例为1：0.15-0.2。
34、通过采用上述技术方案，硬化速度适中，更有利于施工，拌合水量合适不易蒸发形成孔隙，降低材料孔隙率，提升结构密实度，又可以使材料能够充分水化，提高磷酸钾镁水泥强度。
35、可选地，步骤（1）中，聚乙烯醇纤维加入量为聚乙烯醇纤维总加入量的30-50%，同时将剩余的聚乙烯醇纤维加入水中润湿；
36、步骤（2）中，加入的水为浸润有聚乙烯醇纤维的水，所述固体胶凝组分与水的比例为1：0.1-0.15。
37、通过采用上述技术方案，通过改进步骤（1）和步骤（2），可使偏高岭土颗粒均匀分散聚乙烯醇纤维的同时，通过剩余润湿的聚乙烯醇纤维为混凝土缓慢补充水分，降低磷酸二氢钾溶解速率，减缓重烧氧化镁和磷酸二氢钾的水化热生成，以生成足量的水化产物，且磷酸二氢钾先与润湿的聚乙烯醇纤维接触溶解，进一步提高聚乙烯醇纤维附近的酸性环境程度，使聚乙烯醇纤维粗化更充分，更易在聚乙烯醇纤维表面生成鸟粪石晶体，并将其包覆于聚乙烯醇纤维上，增强其与聚乙烯醇纤维之间的夹持力。
38、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
39、通过重烧氧化镁和磷酸二氢钾所构成的磷酸钾镁水泥混凝土，其具有高强度、高粘结强度以及与普通混凝土热膨胀系数相近等特点，进而在混凝土表面温差变化大的情况下，使其在形成修补层时，修补层与原混凝土层能够同步膨胀，降低了修补层开裂的概率；
40、偏高岭土的加入改善拌合物的塑性粘度，提高聚乙烯醇纤维分散的均匀性，从而显著提高高延性水泥基复合材料单轴拉伸应变，具有填充水泥间隙的效应，同时又改善微观结构，提高水泥的密实度，有利于水泥早期及后期强度和耐久性能的提髙，也具有粘性的胶凝物质，附着在水泥颗粒的表面，使得粘结强度增大。
41、偏高岭土与缓凝底料的加入使磷酸钾镁水泥可以形成完整致密的晶体结构阻止外界环境水的进入，从而提高了抗冻融性能，同时加入轻质钙粉的加入与偏高岭土与缓凝底料的协同作用，也将大幅度提升抗冻性能。
42、通过分步加入聚乙烯醇纤维，减缓重烧氧化镁和磷酸二氢钾的水化热生成，以生成足量的水化产物，使其抗压强度增加，且使聚乙烯醇纤维粗化更充分，更易在聚乙烯醇纤维表面生成鸟粪石晶体，并将其包覆于聚乙烯醇纤维上，增强其与聚乙烯醇纤维之间的夹持力。
1.一种高延性薄层修补混凝土，其特征在于，组成的重量百分比包括：重烧氧化镁35-40份，磷酸二氢钾5-15份，硼砂5-20份，偏高岭土15-40份，缓凝底料20-55份，聚乙烯醇纤维0.5-5份，所述缓凝底料为粉煤灰、矿渣的至少一种。
2.根据权利要求1所述的一种高延性薄层修补混凝土，其特征在于：所述的重烧氧化镁和磷酸二氢钾的比例为2.8-3.2：1。
3.根据权利要求1所述的一种高延性薄层修补混凝土，其特征在于：所述的偏高岭土的重量份数为20-35份。
4.根据权利要求1所述的一种高延性薄层修补混凝土，其特征在于：所述的聚乙烯醇纤维的重量份数为0.8-1.5份。
5.根据权利要求1所述的一种高延性薄层修补混凝土，其特征在于：所述的聚乙烯醇纤维的长度为5-8mm。
6.根据权利要求1所述的一种高延性薄层修补混凝土，其特征在于：所述的缓凝底料重量份数为粉煤灰15-40份，矿渣5-15份。
7.根据权利要求1所述的一种高延性薄层修补混凝土，其特征在于：所述的高延性薄层修补混凝土组成还包括增钙剂3～8份，所述增钙剂为轻质钙粉、氧化钙的至少一种。
8.一种高延性薄层修补混凝土的制备方法，其特征在于，以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种高延性薄层修补混凝土的制备方法，其特征在于：所述硼砂为干燥合格后的硼砂，所述硼砂干燥合格的条件为：每次烘干在60-70℃下，保证烘干时长30-40h之间，硼砂最终的三次质量称量减少率小于0.1%。
10.根据权利要求8所述的一种高延性薄层修补混凝土的制备方法，其特征在于：
