CN102086112A - 一种混凝土修补材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种混凝土修补材料及制备方法，按重量份计，它是由水性环氧树脂10～30份、水性环氧固化剂5～15份、偶联剂1～4份、石英砂25～55份、水泥10～25份、水8～15份制得，总量为100份。本发明述及材料具有修补、加固、防护等作用，可操作时间长，适用与潮湿基面修补，凝结后强度发展快，与老混凝土粘结强度高，尤其适用于在役钢筋混凝土电杆的修补。

Description

一种混凝土修补材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于钢筋混凝土电杆的修补材料，具体地说是涉及一种用于在役输电线路钢筋混凝土电杆的混凝土，具有修补、加固、防护等作用的修补材料，属于电力和土木工程领域；本发明还涉及这种修补材料的制备方法。
背景技术
输电线路钢筋混凝土电杆在服役过程中，常经受着各种动荷载和静荷载的作用，因温度和湿度变化而引起的收缩和膨胀作用，以及环境气体和液体的物理与化学侵蚀作用，使混凝土产生裂缝和腐蚀破坏，严重降低钢筋混凝土电杆的承载能力和安全性。对于受损钢筋混凝土电杆，常需进行加固维修，才能保证输电线路的持续安全、有效运行。
普通硅酸盐水泥砂浆或混凝土是常用的混凝土结构修补材料，但其凝结时间较长，养护条件苛刻，强度发展慢，粘结强度低，不适用于钢筋混凝土电杆快速修补。近年来开发应用的有机聚合物改性水泥基修补材料，粘结强度高、耐蚀性好，但可操作时间短，且不适用于在潮湿基面修补施工。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗压强度、抗拉强度和与老混凝土粘结强度高、施工适应性强的钢筋混凝土电杆修补材料。
本发明的另一目的在于提供这种修补材料的制备方法。
本发明的目的是这样实现的：一种钢筋混凝土修补材料，它是由水性环氧树脂10～30份、水性环氧固化剂5～15份、偶联剂1～4份、石英砂30～60份、水泥15～30份、水10～20份制得，以重量份计，总量为100份。
本发明产品组合配比优选为：所述水性环氧树脂15～25份，所述水性环氧固化剂8-12份，所述偶联剂2～3份，所述石英砂为35～50份，所述水泥为15～25份，所述水为10-15份，总量为100份。
本发明中，所述水性环氧树脂和水性环氧固化剂水玻璃的份量以其中的固体含量计。
为了提高产品的性能，所述水性环氧树脂为固含量50～100%，环氧当量 200～400；所述水性环氧固化剂为固含量40～50%，胺氢当量 280～390 mg·KOH/g；所述偶联剂为有机硅氧烷偶联剂；所述石英砂的细度为40目～80目；所述水泥为强度等级不低于42.5级的硅酸盐和普通硅酸盐水泥中的任意一种；所述水为可饮用水。
本发明的另一目的是这样实现的：上述混凝土修补材料的制备方法，首先将石英砂、水泥倒入搅拌机中，搅拌3～6分钟后， 再加入水、偶联剂、水性环氧树脂和水性环氧固化剂，搅拌均匀。
本发明中水性环氧树脂和水性环氧固化剂为聚合物胶粘剂，水性环氧为多相体系，环氧树脂和固化剂以分散相形式分散在水相中，交联固化过程是在水分蒸发的过程中微粒之间的相互渗透内部扩散交联反应过程，形成的产物有很强的胶结能力，硬化后产生很高强度，能与混凝土结构中的老混凝土基体紧密凝结，形成整体。石英砂作为集料，可降低修补材料的收缩，提高材料的体积稳定性，从而提高材料的抗裂性。水泥一方面作为一种微集料，可以降低修补材料的收缩，提高材料的体积稳定性，同时可以与水反应形成具有很强胶凝性的水化产物，提高材料的抗折强度，进一步提高抗裂性，还可以改善修补材料的颜色。
本发明的有益效果为：
1、本发明产品固化强度高、韧性好，与老混凝土基体粘结力强，粘结强度远高于普通水泥砂浆，耐久性好，适用于永久性修补、加固；
2、本发明产品既可在干燥环境中施工，也可在潮湿环境中施工，施工操作简便灵活，施工后不需要养护，可适用于钢筋混凝土电杆的裂缝和剥落修补和加固；
3、本发明产品的制备方法简单，不需要特别的设备和特殊的工艺，可以根据需要随时制备。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
下面通过实施例的方式，对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例1 
一种混凝土修补材料，由如下组分制得：
水性环氧树脂 （环氧当量290）                25份
水性环氧固化剂（胺氢当量310）               12份 
有机硅氧烷偶联剂 KH-550                      3份
石英砂                                       30份
硅酸盐水泥 52.5级                            18份
水                                           12份
按上述质量比称取各种原材料，先将石英砂、水泥倒入搅拌机中，搅拌4 min后，再加入水、偶联剂、水性环氧树脂和所述水性环氧固化剂，搅拌均匀。
本实施例制得的修补材料的性能为：可操作时间130 min，25oC 固化时间24 h，7 d抗压强度68.2 MPa，抗拉强度42.4 MPa，抗弯强度50.3 MPa，粘结强度4.6 MPa（老混凝土内聚破坏）。
实施例2
一种混凝土修补材料，由如下组分制得：
水性环氧树脂（环氧当量200）                  20份
水性环氧固化剂（胺氢当量390）                 8份 
有机硅氧烷偶联剂 KH-550                      2份
石英砂                                       35份
普通硅酸盐水泥 42.5级                        25份
水                                           10份
按与实施例1相同方法制备高耐蚀快速修补材料。
本实施例制得的修补材料的性能为：可操作时间115 min ，25oC固化时间 22 h，抗压强度70.5 MPa，抗拉强度40.8MPa, 抗弯强度48.6 MPa, 粘结强度4.5（老混凝土内聚破坏）。
实施例3
水性环氧树脂（环氧当量400）                  15份
水性环氧固化剂（胺氢当量280）                10份 
有机硅氧烷偶联剂 KH-550                       2份
石英砂                                       50份
硅酸盐水泥 42.5级                            15份
水                                            8份
按与实施例1相同方法制备高耐蚀快速修补材料。
本实施例制得的修补材料的性能为：可操作时间140 min ，25oC固化时间 18 h，抗压强度67.8 MPa，抗拉强度40.3MPa, 抗弯强度45.7 MPa, 粘结强度4.6（老混凝土内聚破坏）。
实施例4～8
一种混凝土修补材料，其组分及含量见表1，以重量份计，制备方法同实施例1。
表1  实施例4～8中的组分及含量
实施例 4 5 6 7
水性环氧树脂（环氧当量290） 10 15 30 25
水性环氧固化剂（胺氢当量310） 8 5 15 10
偶联剂 1 2 4 3
石英砂 55 43 25 35
普通硅酸盐水泥42.5级 11 25 16 15
水 15 10 10 12
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (4)

1.一种混凝土修补材料，其特征在于：按重量份计，它是由水性环氧树脂10～30份、水性环氧固化剂5～15份、偶联剂1～4份、石英砂25～55份、水泥10～25份、水8～15份制得，以重量份计，总量为100份。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土修补材料，其特征在于：所述水性环氧树脂15～25份，所述水性环氧固化剂8～12份，所述偶联剂2～3份；所述石英砂为30～50份，所述水泥为15～25份，所述水为8～12份。
3.根据权利要求1或2所述的一种混凝土修补材料，其特征在于：所述水性环氧树脂为固含量50～100%，环氧当量 200～400；所述水性环氧固化剂为固含量40-55%，胺氢当量 280～390 mg·KOH/g；所述偶联剂为有机硅氧烷偶联剂；所述石英砂的细度为40目～80目；所述水泥为强度等级不低于42.5级的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥中的任意一种；所述水为可饮用水。
4.混凝土修补材料的制备方法，其特征在于：首先将所述石英砂、水泥倒入搅拌机中，搅拌3～6 min后，再加入水、偶联剂、水性环氧树脂和水性环氧固化剂，搅拌均匀。
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