本发明涉及建筑材料，具体涉及一种用于裂隙修复的高流动性缓释型原位聚合胶凝材料及其制备方法。
背景技术：
1、水泥混凝土由于高的力学性能和优异的耐久性，在建筑、桥梁和道路工程领域应用广泛。在外界严酷环境和人为等因素下，混凝土会产生不同程度的开裂，如果不及时进行修复，在内外应力以及环境介质的作用下混凝土结构会加速恶化，出现表面裂纹扩展，混凝土脱落，甚至于界面断裂。因此，为了避免混凝土因年久失修而继续恶化，裂纹修补技术是一种有效的方法去恢复混凝土结构的完整性，改善混凝土的性能，降低安全风险，而且及时修复混凝土结构，可以避免更大规模的损坏，从而减少更昂贵的修复或重建费用。
2、目前裂缝修补材料包括微生物修复、环氧树脂类、水泥基材料和聚合物等。环氧树脂材料修复具有良好的耐腐蚀性、好的粘结性能和防水性，但改材料具有低温脆性；聚合物具有良好的粘结性，但老化性能差；水泥基材料的耐久性优异，但粘结性低、脆性大。聚合物改性水泥是一种优异的胶凝材料，具有良好的粘结性能和抗渗性能，但是传统的聚合物如可再分散性胶粉和聚合物乳液的粘度大，导致水泥的工作性下降，不能很好的满足工程的修复，而且传统聚合物改性的性能程度有限，不能很好满足工程需求。原位聚合是一种新的方式，具有操作工艺简单、聚合物分散性高和韧性好的优势，在裂纹修复领域具有较好的应用前景。但聚合反应的发生的速度快，易导致浆体的流动性快速损失，不利于裂纹的修补。因此如何解决聚合反应速率过快的劣势，实现反应进程可控，是原位聚合在裂纹修复领域应用的关键。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明旨在提供一种用于裂隙修复的高流动性缓释型原位聚合胶凝材料，其通过单体原位聚合的方式提高修复性能，并通过缓释胶囊防止单体在引发剂作用下快速聚合，确保修复胶凝材料早期的高流动性，使其适用于裂隙修复工程且具有良好的修复性能，从而有效解决了传统修复方式存在粘结性差、可渗透性低，而原位聚合反应的反应速度快，易导致浆体的流动性快速损失，不利于裂纹的修补等问题。
2、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
3、一种用于裂隙修复的高流动性缓释型原位聚合胶凝材料，按质量百分数计，包括如下原材料：硅酸盐水泥：80-85％，单体：2-4％，交联剂：0.5-1％，缓释型引发剂胶囊：1-3％，聚羧酸减水剂：0.1-0.3％，余量为水。
4、可选地，所述缓释型引发剂胶囊由芯材和壁材组成，所述芯材为过硫酸氨和亚硫酸氢钠，所述壁材为乙基纤维素，所述芯材和所述壁材的质量比为1∶(1-2)。
5、可选地，所述缓释型引发剂胶囊由以下方法制得：
6、将过硫酸氨和亚硫酸氢钠按摩尔比1∶(0.5-1)加入到二氯甲烷有机溶液中分散均匀，然后，缓慢滴加到浓度为3-5％的明胶保护溶液中，在30℃-35℃水浴锅中以600-1000r/min的转速搅拌6-8h，实现胶囊固化，最后，过滤、洗涤和干燥，得到缓释型引发剂胶囊。
7、可选地，所述缓释型引发剂胶囊粒径为100-200μm。
8、可选地，所述单体为由氢氧化钠和丙烯酸中和反应得到的丙烯酸钠单体。
9、可选地，所述交联剂为亚甲基双丙烯酰胺。
10、可选地，所述硅酸盐水泥为强度等级不低于p·o42.5的普通硅酸盐水泥。
11、本发明的第二目的在于提供一种上述用于裂隙修复的高流动性缓释型原位聚合胶凝材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
12、1)将所述单体、所述交联剂和所述聚羧酸减水剂溶解在所述水中，得到溶液a；
13、2)将所述缓释型引发剂胶囊加入到所述溶液a中，搅拌分散，得到溶液b；
14、3)将所述溶液b与所述硅酸盐水泥混合并搅拌均匀，得到用于裂隙修复的高流动性缓释型原位聚合胶凝材料。
15、本发明的反应机理：
16、本发明通过可溶性单体，提高在旧混凝土中界面的渗透，反应生成聚合物网络，聚合物和修复基体中的水泥水化产物相互交联，形成双穿的网络结构，从而提高修复能力。而且本发明通过胶囊的形式，将引发剂包覆在其中形成“核壳”结构，在引发剂未与单体接触时，浆体保持高的工作性，前期可浇灌至裂缝并向下和旧混凝土左右界面渗透，有效解决了单体聚合反应发展迅速，形成的粘稠聚合物会导致水泥的工作性在十几分钟内损失，使其可灌注性能下降的问题。同时，在浓度梯度作用下，本发明胶囊中的引发剂开始缓慢向液相中释放自由基离子，单体在自由基作用下聚合形成聚合物结构，使得浆体凝结硬化，不会因凝结时间过长导致浆体大幅度的沉降，出现固液离析现象，大幅度提高修复能力。
17、相对于现有技术，本发明所述的用于裂隙修复的高流动性缓释型原位聚合胶凝材料具有以下优势：
18、1、本发明通过原位缓释的方式实现单体在胶凝材料的原位聚合，制备一种高流态、性能优异的裂隙修复材料，所得的缓释型原位聚合胶凝材料具有较好的工作性，流动度可达220-280mm，修复的粘结强度较传统水泥提高120-150％，有效解决了目前工程领域最常使用可再分散性胶粉等聚合物改性水泥颗粒粒径较大，不易在旧混凝土界面渗透更深，修复效率有限的问题，也解决了水泥作为裂隙灌浆的修复常用胶凝材料存在与旧界面粘结性差，导致再次开裂的风险的问题。
19、2、本发明得缓释型原位聚合胶凝材料制备工艺简单，聚合物用量低，与传统的聚合物修复材料相比，碳排放量少，聚合物修复效率高。
1.一种用于裂隙修复的高流动性缓释型原位聚合胶凝材料，其特征在于，按质量百分数计，包括如下原材料：硅酸盐水泥：80-85％，单体：2-4％，交联剂：0.5-1％，缓释型引发剂胶囊：1-3％，聚羧酸减水剂：0.1-0.3％，余量为水。
2.根据权利要求1所述的用于裂隙修复的高流动性缓释型原位聚合胶凝材料，其特征在于，所述缓释型引发剂胶囊由芯材和壁材组成，所述芯材为过硫酸氨和亚硫酸氢钠，所述壁材为乙基纤维素，所述芯材和所述壁材的质量比为1∶(1-2)。
3.根据权利要求2所述的用于裂隙修复的高流动性缓释型原位聚合胶凝材料，其特征在于，所述缓释型引发剂胶囊由以下方法制得：
4.根据权利要求1所述的用于裂隙修复的高流动性缓释型原位聚合胶凝材料，其特征在于，所述缓释型引发剂胶囊粒径为100-200μm。
5.根据权利要求1所述的用于裂隙修复的高流动性缓释型原位聚合胶凝材料，其特征在于，所述单体为由氢氧化钠和丙烯酸中和反应得到的丙烯酸钠单体。
6.根据权利要求1所述的用于裂隙修复的高流动性缓释型原位聚合胶凝材料，其特征在于，所述交联剂为亚甲基双丙烯酰胺。
7.根据权利要求1所述的用于裂隙修复的高流动性缓释型原位聚合胶凝材料，其特征在于，所述硅酸盐水泥为强度等级不低于p·o42.5的普通硅酸盐水泥。
8.制备权利要求1至7任一项所述的用于裂隙修复的高流动性缓释型原位聚合胶凝材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
