專利名稱：一種混凝土修補(bǔ)劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混凝土修補(bǔ)劑，屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
自1830年混凝土問世至今已有170余年了，許多重要的、大型基礎(chǔ)設(shè)施都是由水泥混凝土建造的。然而，隨著時(shí)間的推移，這些基礎(chǔ)設(shè)施中有的由于所處的自然環(huán)境條件比較惡劣(比如晝夜溫差變化大、季節(jié)干濕交化大、海浪沖刷猛、鹽堿腐蝕嚴(yán)重等)，有的由于使用條件改變(比如重載和超載車輛頻繁碾壓、車流量猛增等)，以及有些地段交通事故經(jīng)常發(fā)生等，造成了水泥混凝土建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施尤其是高速公路損壞嚴(yán)重。 由于我國水泥混凝土基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)投資規(guī)模宏大，可以預(yù)測維修費(fèi)用相當(dāng)高，對修補(bǔ)材料的需求也非常大。目前己經(jīng)有學(xué)者提出混凝土工程超耐久性的概念，也就是凡大中型永久工程的使用年限均應(yīng)提高到500年以上，重要的工程應(yīng)在1000年以上，特別重要的巨型工程應(yīng)在2000年以上。但這并不能解決已有的混凝土工程的使用壽命問題，而我們也不可能全部拋棄現(xiàn)有的用混凝土材料建成的人類文明和標(biāo)志建筑。因此，對現(xiàn)有混凝土工程的維修是非常重要的，尤其是對于大壩、道路等大體積混凝土工程，其維護(hù)是非常迫切的。從當(dāng)前國內(nèi)外的研究情況來看，已經(jīng)研制成功并投入市場的混凝土修補(bǔ)材料比較多，歸納起來主要有無機(jī)類、有機(jī)類、有機(jī)改性類、纖維增強(qiáng)類等。然而，為了解決日益復(fù)雜的混凝土修補(bǔ)問題，修補(bǔ)材料的性能也必須不斷改善。從發(fā)展趨勢來看，修補(bǔ)材料已經(jīng)從單一的水泥、沙子等成分逐漸過渡到多種外加劑、增強(qiáng)材料的多相復(fù)合材料。目前，聚合物改性的水泥砂漿或混凝土因其具有獨(dú)特的性能和相對較低的造價(jià)已逐步取代傳統(tǒng)性能的樹脂砂漿或混凝土，成為了主要的混凝土修補(bǔ)材料。例如丁苯膠乳改性的水泥混凝土已成為美國和加拿大修復(fù)橋梁用的標(biāo)準(zhǔn)建筑材料，日本也廣泛應(yīng)用聚合物——水泥復(fù)合材料對混凝土進(jìn)行修補(bǔ)。然而，現(xiàn)有的聚合物改性水泥砂漿一般沒有滲透功能，無法滲透到混凝土內(nèi)部，也就不能從根本上解決原混凝土的起砂、開裂和強(qiáng)度低等問題。同時(shí)，由于普通聚合物改性水泥砂漿沒有自流平性能，在施工操作困難或者無法人為施工的混凝土修補(bǔ)工程中無法使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種混凝土修補(bǔ)劑。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種混凝土修補(bǔ)劑，以重量計(jì)，包括如下組分
膠凝材料30% 55%
細(xì)骨料40% 65%
減水組分O. 1% 0. 5%早強(qiáng)組分O. 05°Γ0. 5%
緩凝組分O. 059ΓΟ. 2%
表面活性劑O. ΟΡ/ΓΟ. 04%
膨脹組分2. 0% 5. 0%
納米材料O. 2% 1. 0%
高活性物質(zhì)O. 59Γ1. 0%
保水增稠組分O. 01% 0. 2%
高分子聚合物O. 29Γ2. 0%
消泡劑O. 02% 0. 2%
其中，所述膠凝材料為特種水泥；
所述細(xì)骨料選自河砂、機(jī)制砂和山砂中的一種；
所述減水組分選自萘磺酸系、三聚氰胺系和聚羧酸系高效減水劑中的一種；
所述早強(qiáng)組分選自碳酸鋰、氯化鋰、甲酸鈣中的一種；
所述緩凝組分選自酒石酸、檸檬酸和硼酸中的一種；
所述膨脹組分選自氧化鈣類、硫鋁酸鈣-氧化鈣類和CSA膨脹劑中的一種；
所述納米材料選自活性納米SiO2、活性納米Al2O3和納米碳酸I丐中的一種；
所述高活性物質(zhì)選自微硅粉和活性火山灰中的一種或兩種；
所述高分子聚合物選自聚乙烯醇、可再分散乳膠粉和聚氧化乙烯中的一種或幾種。
上述技術(shù)方案中，所述特種水泥為低堿度硫鋁酸鹽水泥。優(yōu)選的，所述細(xì)骨料為7(Γ140目的河沙。優(yōu)選的，所述減水組分為聚羧酸系高效減水劑。優(yōu)選的，所述早強(qiáng)組分為碳酸鋰。優(yōu)選的，所述緩凝組分為酒石酸。上述技術(shù)方案中，所述表面活性劑為氟表面活性劑。優(yōu)選的，所述膨脹組分為CSA膨脹劑。上述技術(shù)方案中，所述保水增稠組分為纖維素醚，其粘度小于等于1000厘泊。上述技術(shù)方案中，所述消泡劑為干粉類有機(jī)硅消泡劑。如干粉消泡劑。優(yōu)選的，所述納米材料為活性納米Si02。本發(fā)明的工作原理如下(I)通過氟表面活性劑降低體系的表面張力，同時(shí)在毛細(xì)管作用下，以水為載體，通過滲透作用，把體系中的活性成分(主要由納米材料和高活性物質(zhì)提供)滲透到原混凝土的微孔或毛細(xì)孔中，填充并促使水泥基材料中未完全水化的水泥顆粒繼續(xù)發(fā)生水化，形成不溶性的晶體；隨著時(shí)間的推移，有效成分滲入基體越深，形成的結(jié)晶越多，促使混凝土結(jié)構(gòu)致密，裂縫、空隙重新修補(bǔ)，從而提高混凝土的抗?jié)B性、耐久性及各種力學(xué)性能；(2)本發(fā)明采用納米材料和高活性物質(zhì)復(fù)配納米材料主要采用活性納米SiO2為主，主要因?yàn)榛钚约{米SiO2微細(xì)顆?？梢蕴畛涞剿囝w粒之間的空隙中，有效地減少水泥硬化漿體中納米尺度的微孔，使得砂漿密實(shí)度提高；另一方面活性納米SiO2具有火山灰效應(yīng),且火山灰活性遠(yuǎn)大于硅粉的火山灰活性，能比硅粉更快更有效的吸收掉水泥水化早期生成的Ca(OH)2，改善水泥硬化體和骨料之間的界面，細(xì)化Ca(OH)2晶粒；高活性物質(zhì)與活性納米SiO2中的活性成分一同被滲透到混凝土內(nèi)部，與混凝土中未完全水化的水泥顆粒繼續(xù)發(fā)生水化，形成不溶性的結(jié)晶體，提高混凝土物理性能；(3)在混凝土的修補(bǔ)中，修補(bǔ)砂漿與原混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度越高，修補(bǔ)后混凝土的耐久性越好，不容易造成二次破壞；因而本發(fā)明采用高分子聚合物對產(chǎn)品進(jìn)行改性，通過高分子聚合物的改性，顯著提高修補(bǔ)劑的粘結(jié)強(qiáng)度；(4)本發(fā)明采用高性能減水劑，降低體系的用水量，增加流動(dòng)度，使本發(fā)明的混凝土修補(bǔ)劑具有自流平性能，因而施工快捷，操作簡單，能節(jié)約施工成本。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)
I.本發(fā)明設(shè)計(jì)得到了一種新的混凝土修補(bǔ)劑，可以應(yīng)用于新舊混凝土結(jié)構(gòu)加固和維修，通過納米材料與高活性物質(zhì)的共同作用，既改善了修補(bǔ)砂漿孔隙結(jié)構(gòu)，增加密實(shí)度，同時(shí)，部分活性物質(zhì)能滲透到原混凝土內(nèi)部，改善了原混凝土的結(jié)構(gòu)，因而從根本上解決了混凝土開裂、起砂、強(qiáng)度低等問題?！?.本發(fā)明的混凝土修補(bǔ)劑中設(shè)置了減水組分(高性能減水劑)，因而具有自流平性能，流動(dòng)度可達(dá)到260_，施工時(shí)無需振搗，在重力作用下自流平即可，因而施工簡單、快捷，節(jié)約了施工成本。3.本發(fā)明的混凝土修補(bǔ)劑中加入了高分子聚合物進(jìn)行改性，提高了修補(bǔ)劑自身的內(nèi)聚力，自身抗拉強(qiáng)度大幅度提高；同時(shí)也顯著提高了修補(bǔ)劑與混凝土的粘結(jié)性能，粘結(jié)強(qiáng)度大于I. 5MPa。4.本發(fā)明采用特種水泥為膠凝材料，其與膨脹組分、早強(qiáng)組分復(fù)配，使本發(fā)明的修補(bǔ)劑具有施工時(shí)間長，早期強(qiáng)度發(fā)展快，后期強(qiáng)度持續(xù)增長的特點(diǎn)。5.實(shí)驗(yàn)證明本發(fā)明具有極好的滲透性，二次抗?jié)B壓力可達(dá)O. 4MPa。6.本發(fā)明的混凝土修補(bǔ)劑不僅具有流動(dòng)性好、強(qiáng)度發(fā)展快、粘結(jié)強(qiáng)度高和收縮小等特點(diǎn)，而且能向原有混凝土孔隙滲透活性物質(zhì)，并產(chǎn)生致密的結(jié)晶體，可以顯著提高新老混凝土界面的結(jié)合力，堵塞界面處和修補(bǔ)砂漿內(nèi)部的滲水通道，有效阻止水分和有害介質(zhì)對混凝土的侵蝕，提高混凝土基體的抗?jié)B性和抗氯離子等有害介質(zhì)的腐蝕；因而適用于橋梁、涵洞、工業(yè)廠房、設(shè)備基礎(chǔ)或平臺、倉庫或堆場，以及民用建筑的混凝土修補(bǔ)工程，特別適用于因去冰鹽、腐蝕性介質(zhì)等的侵蝕，以及沖擊、重載等作用引起的混凝土破損、剝落、蜂窩、麻面等的修補(bǔ)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述
實(shí)施例一
一種混凝土修補(bǔ)劑，以重量計(jì)，包括如下組分
權(quán)利要求
1.一種混凝土修補(bǔ)劑，其特征在于，以重量計(jì)，包括如下組分 膠凝材料30% 55% 細(xì)骨料40% 65% 減水組分O. 1% 0. 5% 早強(qiáng)組分O. 059Γ0. 5% 緩凝組分O. 059ΓΟ. 2% 表面活性劑O. ΟΡ/ΓΟ. 04% 膨脹組分2. 0% 5. 0% 納米材料O. 2% 1. 0% 高活性物質(zhì)O. 59Γ1. 0% 保水增稠組分O. 01% 0. 2% 高分子聚合物O. 29Γ2. 0% 消泡劑O. 02% 0. 2% 其中，所述膠凝材料為特種水泥； 所述細(xì)骨料選自河砂、機(jī)制砂和山砂中的一種； 所述減水組分選自萘磺酸系、三聚氰胺系和聚羧酸系高效減水劑中的一種； 所述早強(qiáng)組分選自碳酸鋰、氯化鋰、甲酸鈣中的一種； 所述緩凝組分選自酒石酸、檸檬酸和硼酸中的一種； 所述膨脹組分選自氧化鈣類、硫鋁酸鈣-氧化鈣類和CSA膨脹劑中的一種； 所述納米材料選自活性納米SiO2、活性納米Al2O3和納米碳酸I丐中的一種； 所述高活性物質(zhì)選自微硅粉和活性火山灰中的一種或兩種； 所述高分子聚合物選自聚乙烯醇、可再分散乳膠粉和聚氧化乙烯中的一種或幾種。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混凝土修補(bǔ)劑，其特征在于所述特種水泥為低堿度硫鋁酸鹽水泥。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混凝土修補(bǔ)劑，其特征在于所述細(xì)骨料為7(Γ140目的河沙。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混凝土修補(bǔ)劑，其特征在于所述減水組分為聚羧酸系高效減水劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混凝土修補(bǔ)劑，其特征在于所述早強(qiáng)組分為碳酸鋰。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混凝土修補(bǔ)劑，其特征在于所述緩凝組分為酒石酸。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混凝土修補(bǔ)劑，其特征在于所述表面活性劑為氟表面活性劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混凝土修補(bǔ)劑，其特征在于所述膨脹組分為CSA膨脹劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混凝土修補(bǔ)劑，其特征在于所述保水增稠組分為纖維素醚，其粘度小于等于1000厘泊。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混凝土修補(bǔ)劑，其特征在于所述消泡劑為干粉類有機(jī)硅消泡劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混凝土修補(bǔ)劑，以重量計(jì)，包括如下組分膠凝材料30%~55%、細(xì)骨料40%~65%、減水組分0.1%~0.5%、早強(qiáng)組分0.05%~0.5%、緩凝組分0.05%~0.2%、表面活性劑0.01%~0.04%、膨脹組分2.0%~5.0%、納米材料0.2%~1.0%、高活性物質(zhì)0.5%~1.0%、保水增稠組分0.01%~0.2%、高分子聚合物0.2%~2.0%、消泡劑0.02%~0.2%。本發(fā)明的混凝土修補(bǔ)劑不僅具有流動(dòng)性好、強(qiáng)度發(fā)展快、粘結(jié)強(qiáng)度高和收縮小等特點(diǎn)，而且能向原有混凝土孔隙滲透活性物質(zhì)，并產(chǎn)生致密的結(jié)晶體，顯著提高新老混凝土界面的結(jié)合力，適用于橋梁、涵洞、工業(yè)廠房以及民用建筑的混凝土修補(bǔ)工程。
文檔編號C04B28/06GK102898107SQ20121041624
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者王惠明, 李光球, 薛亮亮, 陳曉龍 申請人:蘇州市姑蘇新型建材有限公司