一種碼頭混凝土結(jié)構(gòu)專用加固砂漿的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種碼頭混凝土結(jié)構(gòu)專用加固砂漿，其特征是，其組成成份包括硅酸鹽水泥、硫鋁酸鈣水泥、二水石膏、硅灰、粉煤灰、超塑化劑、緩凝劑、消泡劑、抗裂纖維、級配砂。本發(fā)明水化生成物結(jié)構(gòu)致密，能有效抵御海洋環(huán)境中水汽、二氧化碳及氯離子的滲透性破壞；采用特種水泥為主要膠凝材料，可抵御海水中硫酸鹽的侵蝕破壞；具有良好的噴射施工性及快凝早強(qiáng)特性，施工時(shí)不影響碼頭正常運(yùn)營；早期抗塑性收縮與后期抗開裂性能優(yōu)異，體積穩(wěn)定性高，耐久性較好。
【專利說明】一種碼頭混凝土結(jié)構(gòu)專用加固砂漿

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于混凝土結(jié)構(gòu)加固建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種碼頭混凝土結(jié)構(gòu)專用加 固砂漿。

【背景技術(shù)】
[0002] 碼頭混凝土結(jié)構(gòu)長期處于潮濕或干濕交替的環(huán)境，并持續(xù)受到海洋中氯鹽及硫酸 鹽的侵蝕，較一般大氣環(huán)境中的混凝土結(jié)構(gòu)更易遭受腐蝕而提前發(fā)生破壞。碼頭混凝土結(jié) 構(gòu)的加固技術(shù)，與一般大氣環(huán)境中的結(jié)構(gòu)加固有明顯的差異，應(yīng)著重考慮后續(xù)使用年限內(nèi) 結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性，以避免在嚴(yán)苛的環(huán)境作用下，加固體系的提前失效。因此，在研究 加固技術(shù)時(shí)，既要考慮加固材料自身的耐久性，又要確保加固后的整體結(jié)構(gòu)有良好的安全 性和耐久性。
[0003] 鋼絲繩網(wǎng)片--噴射加固砂漿面層加固工藝具有工序簡單、機(jī)械化程度高、勞動(dòng) 強(qiáng)度低、質(zhì)量可靠等優(yōu)點(diǎn)，在一般大氣環(huán)境下的混凝土結(jié)構(gòu)加固工程中得到了普遍的應(yīng)用， 其中的噴射加固砂漿性能對于加固體系的耐久性具有決定性作用。在碼頭混凝土結(jié)構(gòu)加固 中，不能將一般大氣環(huán)境下所用的加固砂漿簡單移植，而應(yīng)充分考慮施工條件與環(huán)境影響 因素，科學(xué)合理地設(shè)計(jì)加固砂漿的組成，以滿足加固體系耐久性的基本要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種碼頭混凝土結(jié)構(gòu)專用加固砂漿，滿足在碼頭混凝土所 處的侵蝕性環(huán)境中，加固砂漿的自身耐久性及加固體系整體耐久性的要求。
[0005] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0006] 一種碼頭混凝土結(jié)構(gòu)專用加固砂漿，其組成成份包括硅酸鹽水泥、硫鋁酸鈣水泥、 二水石膏、硅灰、粉煤灰、超塑化劑、緩凝劑、消泡劑、抗裂纖維、級配砂，所述各組成成份按 質(zhì)量百分比計(jì)：
[0007] 硅酸鹽水泥 30 %?35 % 硫鋁酸鹽水泥 3 %?3. 5% 二水4 f膏 1.5 %?2 % 桂灰 2 %?4 % 粉煤灰 2%?4 % 超塑化劑 0.05 %?0.1 % 緩凝劑 0.25 %?0,4 % 消泡劑 0.05 %?0.1 % 抗裂纖維 0. 075%?0. 15% 10?30目級配砂 30%?36% 30?70目級配砂 20%?25% 70?140目級配砂 6%?10%
[0008] 優(yōu)選地，所述硅酸鹽水泥為高抗硫酸鹽硅酸鹽水泥。
[0009] 優(yōu)選地，所述硫鋁酸鹽水泥為快硬型硫鋁酸鹽水泥。
[0010] 優(yōu)選地，所述娃灰為二氧化娃有效含量大于90%的活性娃灰。
[0011] 優(yōu)選地，所述粉煤灰為II級低鈣粉煤灰。
[0012] 優(yōu)選地，所述超塑化劑為高效聚羧酸減水劑。
[0013] 優(yōu)選地，所述緩凝劑為硼酸或硼砂。
[0014] 優(yōu)選地，所述消泡劑為有機(jī)硅烷類消泡劑。
[0015] 優(yōu)選地，所述抗裂纖維為單絲直徑為30 μ m，長度為5mm?6mm的聚乙烯醇短纖維。
[0016] 優(yōu)選地，所述級配砂為粒徑連續(xù)分布的30-100目潔凈水洗砂。
[0017] 本發(fā)明的原理：碼頭混凝土長期處于潮濕或干濕交替的環(huán)境，并持續(xù)受到海洋中 氯鹽及硫酸鹽的侵蝕，因此通過降低加固砂漿的水膠比（〇. 28?0. 32)，消除砂漿拌和過程 中引入的氣泡，增強(qiáng)加固砂漿內(nèi)部結(jié)構(gòu)的致密性，有效防止外部水分、二氧化碳、氯離子及 硫酸根離子的滲透；海洋中的硫酸鹽是導(dǎo)致水泥基加固砂漿發(fā)生二次鈣礬石膨脹破壞的主 要因素，通過采用高抗硫酸鹽硅酸鹽水泥，并與硫鋁酸鹽水泥及二水石膏復(fù)合，加固砂漿中 的堿含量及可與硫酸鹽反應(yīng)的鋁酸鹽含量得以大幅降低，加固砂漿抵御硫酸鹽侵蝕的能力 大大提高；碼頭混凝土結(jié)構(gòu)的加固施工受到碼頭不間斷運(yùn)營需求及潮汐變化等多種因素的 影響，這就要求加固砂漿的施工效率高，強(qiáng)度增長快，在加固砂漿中加入硅灰，不僅提高了 泵送性與觸變性，滿足高效機(jī)械化噴射施工的需求，且在硫鋁酸鈣水泥及二水石膏組份的 協(xié)同作用下，能進(jìn)一步增強(qiáng)加固砂漿的早期強(qiáng)度，提高早期抗塑性開裂性與后期補(bǔ)償收縮 性能；聚乙烯醇纖維能與砂漿基體形成較強(qiáng)的化學(xué)粘結(jié)作用，二級低鈣粉煤灰有利于降低 聚乙烯醇纖維在基體中原本過高的滑移硬化效應(yīng)，降低了基體對纖維的削刮作用，因此顯 著增強(qiáng)了加固砂漿的后期抗開裂能力，進(jìn)一步提高了加固砂漿的耐久性。
[0018] 碼頭混凝土經(jīng)過長期使用，內(nèi)部材料的水化反應(yīng)已基本結(jié)束，由此導(dǎo)致的干燥收 縮可忽略不計(jì)，體積變形只受環(huán)境溫濕度變化影響，而新增的加固砂漿水灰比較低、水化持 續(xù)時(shí)間較長，由此產(chǎn)生的化學(xué)減縮與干燥收縮引起的體積變形較大，將在加固界面處形成 附加應(yīng)力，影響加固體系的穩(wěn)定性，因此加固料的體積變形必須與基層混凝土一致，才能保 證加固體系具有良好的物理力學(xué)兼容性。通過在加固砂漿中添加硫鋁酸鹽水泥與二水石膏 組成的補(bǔ)償收縮組份，可以在加固砂漿中形成膨脹組分鈣礬石，有效補(bǔ)償加固砂漿的體積 收縮，從而降低加固界面處的附加應(yīng)力，增強(qiáng)加固砂漿及加固體系的體積穩(wěn)定性。
[0019] 本發(fā)明一種碼頭混凝土結(jié)構(gòu)專用加固砂漿具有以下有益效果：
[0020] ⑴水化生成物結(jié)構(gòu)致密，能有效抵御海洋環(huán)境中水汽、二氧化碳及氯離子的滲透 性破壞；
[0021] ⑵采用特種水泥為主要膠凝材料，可抵御海水中硫酸鹽的侵蝕破壞；
[0022] ⑶具有良好的噴射施工性及快凝早強(qiáng)特性，施工時(shí)不影響碼頭正常運(yùn)營；
[0023] ⑷早期抗塑性收縮與后期抗開裂性能優(yōu)異，體積穩(wěn)定性高，耐久性較好。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明：本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行 實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施 例。
[0025] 實(shí)施例1 :
[0026] -種碼頭混凝土結(jié)構(gòu)專用加固砂漿，其各組分質(zhì)量百分比如下：
[0027] 硅酸鹽水泥 30% 硫鋁酸鹽水泥 3% 二水石膏 1.5% 石圭灰 4% 粉煤灰 4% 超塑化劑 0.1% 緩凝劑 0.4% 消泡劑 0.075% 抗裂纖維 0. 075% 10?30目級配砂 30% 30?70目級配砂 20% 70?140目級配砂 6.85%
[0028] 實(shí)施例2 :
[0029] -種碼頭混凝土結(jié)構(gòu)專用加固砂漿，其各組分質(zhì)量百分比如下：
[0030] 石圭酸鹽水泥 35% 硫鋁酸鹽水泥 3.5% 二水石膏 2% 硅灰 3% 粉煤灰 3 % 超塑化劑 0.07% 緩凝劑 0.03% 消泡劑 0.07%
[0031] 抗裂纖維 0.10% 10?30目級配砂 28% 30?70目級配砂 16% 70?140目級配砂 9.23%
[0032] 根據(jù)以上兩個(gè)實(shí)施例的方法，并選擇市場上具有代表性的混凝土噴射加固砂漿產(chǎn) 品作為對比樣，在同條件施工、養(yǎng)護(hù)及測試方法下，得到性能數(shù)據(jù)描述如下表1所示：
[0033] 表 1
[0034]

【權(quán)利要求】
1. 一種碼頭混凝土結(jié)構(gòu)專用加固砂漿，其特征是，其組成成份包括硅酸鹽水泥、硫鋁酸 鈣水泥、二水石膏、硅灰、粉煤灰、超塑化劑、緩凝劑、消泡劑、抗裂纖維、級配砂，所述各組成 成份按質(zhì)量百分比計(jì)： 硅酸鹽水泥 30 %?35 % 硫鋁酸鹽水泥 3 %?3. 5% 二水石膏 1.5 %?2% 桂灰 2 %?4 % 粉煤灰 2 %?4 % 超塑化劑 0.05 %?0.1 % 緩凝劑 0.25 %?0.4 % 消泡劑 0.05 %?0. 1% 抗裂纖維 0. 075%?0. 15% 10?30目級配砂 30%?36% 30?70目級配砂 20%?25% 70?140目級配砂 6%?10%
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碼頭混凝土結(jié)構(gòu)專用加固砂漿，其特征在于，所述硅酸 鹽水泥為高抗硫酸鹽硅酸鹽水泥。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碼頭混凝土結(jié)構(gòu)專用加固砂漿，其特征在于，所述硫鋁 酸鹽水泥為快硬型硫鋁酸鹽水泥。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碼頭混凝土結(jié)構(gòu)專用加固砂漿，其特征在于，所述硅灰 為二氧化娃有效含量大于90%的活性娃灰。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碼頭混凝土結(jié)構(gòu)專用加固砂漿，其特征在于，所述粉煤 灰為II級低鈣粉煤灰。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碼頭混凝土結(jié)構(gòu)專用加固砂漿，其特征在于，所述超塑 化劑為高效聚羧酸減水劑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碼頭混凝土結(jié)構(gòu)專用加固砂漿，其特征在于，所述緩凝 劑為硼酸或硼砂。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碼頭混凝土結(jié)構(gòu)專用加固砂漿，其特征在于，所述消泡 劑為有機(jī)硅烷類消泡劑。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碼頭混凝土結(jié)構(gòu)專用加固砂漿，其特征在于，所述抗裂 纖維為單絲直徑為30 μ m，長度為5mm?6mm的聚乙烯醇短纖維。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碼頭混凝土結(jié)構(gòu)專用加固砂漿，其特征在于，所述級配 砂為粒徑連續(xù)分布的30-100目潔凈水洗砂。
【文檔編號】C04B28/14GK104086147SQ201410239189
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】陳明中, 羅文斌, 肖飛, 朱鵬宇, 吳劍, 黃坤耀, 王小坤 申請人:上海維固工程實(shí)業(yè)有限公司, 上海國際港務(wù)（集團(tuán)）股份有限公司, 上海中交水運(yùn)設(shè)計(jì)研究有限公司, 中建港務(wù)建設(shè)有限公司