CN102503285B - 一种聚合物改性早强修补砂浆及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种聚合物改性早强修补砂浆及其制备方法与应用，其原料组分及各组分占原料总量的质量百分比分别为：水泥30.00％～35.50％，石英砂30.00％～35.50％，掺合料17.00％～20.50％，石膏8.50％～12.00％，外加剂1.58％～5.50％。将各组分按规定的质量百分比在混料机中充分混合均匀，包装，即得此聚合物改性早强修补砂浆。此聚合物改性修补砂浆具有突出的早期强度和耐久性，可广泛用于旧混凝土的修补工程，尤其适用于对修补材料抗折强度要求高、与旧混凝土粘结强度要求大而同时又有修补时间限制的工程，如混凝土桥面、路面、机场跑道等抢修工程。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种聚合物改性早强修补砂浆及其制备方法以及在修补破损混凝土中的应用。
背景技术
建筑工程的结构和功能失效不仅影响了人们的正常使用，而且造成了巨大的经济损失，工业发达国家建设总投资的40％以上用于建筑物的维修与加固，剩余的不足60％才用于新建筑的建设。据美国总承包人联合会1996年的估计，在未来的19年中，对基础设施的修补和翻新将花费3.3万亿美元，这笔费用已经成为继美国国家预算赤字和国际贸易赤字之后的第3大赤字。中国诸多大型基础设施的建设相继完工并投入使用，而根据水泥混凝土本身的服役和老化规律预测，在今后的一个时期内，我国建筑行业将完成由目前以新建基础工程设施为主过渡到以修补和翻新这些基础工程设施为主的战略性转变。迫在眉睫的问题是，我国20世纪80年代以前修建的工业与民用建筑中有很大一部分正处在加固和维修时期，目前在建的一些民用及水工建筑物在施工和使用过程中也经常遇到混凝土质量问题，如蜂窝麻面、空洞、大面积损坏等。所以，未来的几十年我国建筑行业将面临保护、加固和维修工程设施的巨大压力。
发明内容
本发明的目的是开发出一种性能优良、能用于快速修补破损混凝土的聚合物改性早强修补砂浆；本发明的另一目的是提供上述聚合物改性早强修补砂浆的制备方法；本发明还提供了上述聚合物改性早强修补砂浆在修补破损混凝土中的应用。
本发明的技术方案为：一种聚合物改性早强修补砂浆，其特征在于其原料组分及各组分占原料总量的质量百分比分别为：
水泥： 30.00％～35.50％
石英砂： 30.00％～35.50％
掺合料： 17.00％～20.50％
石膏： 8.50％～12.00％
外加剂： 1.58％～5.50％
优选上述水泥为快凝快硬水泥和低碱度硫铝酸盐水泥的混合物，快凝快硬水泥和低碱度硫铝酸盐水泥的质量比为1∶(1～1.5)；优选上述石英砂为水洗石英砂；其细度为40～70目；所述的掺合料为重钙和硅灰的混合物，其中重钙和硅灰的质量比为6～8∶1；所述的石膏为α～石膏和二水石膏的混合物；其中α～石膏和二水石膏的质量比为2～4∶1；优选所述的重钙为300-400目的重质碳酸钙。
优选所述的外加剂为可再分散乳胶粉、保水剂、消泡剂和减水剂，其掺量分别为：胶粉占聚合物改性早强修补砂浆原料总质量的1.1％～4.7％；保水剂占聚合物改性早强修补砂浆原料总质量的0.030％～0.040％；减水剂占聚合物改性早强修补砂浆原料总质量的0.20％～0.30％；消泡剂占聚合物改性早强修补砂浆原料总质量的0.25％～0.46％。优选所述的可再分散胶粉为醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳胶粉、醋酸乙烯-叔碳乙烯酯-丙烯酸酯共聚乳胶粉或聚醋酸乙烯-羧酸乙烯-乙烯共聚乳胶粉中的一种；所述的保水剂为乙基羟乙基纤维素醚、羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)、甲基纤维素醚(MC)，羟乙基甲基纤维素醚(HEMC)。所述的消泡剂为市售消泡剂；所述的减水剂为三聚氰胺型高效减水剂。
本发明还提供了上述聚合物改性早强修补砂浆的制备方法，其特征在于：按原料各组分占原料总量的质量百分比分别称取水泥、石英砂、石膏、掺合料、外加剂，将原料混合均匀后即得聚合物改性早强修补砂浆。
本发明还提供了上述的聚合物改性早强修补砂浆在修补破损混凝土中的应用，其具体步骤为：
(1)凿除混凝土表面已疏松的混凝土，用机械或者其他材料清洁混凝土表面，去除混凝土表面的粉尘、碎片；
(2)用水适当润湿需要修补的混凝土表面，但不应有积水；
(3)在聚合物改性早强修补砂浆中加入占聚合物改性早强修补砂浆重量为16％～18％的水，搅拌3～6分钟后浇注在混凝土表面；
(4)将混凝土表面抹平后自然养护即可。
有益效果：
本发明胶凝组分采用的低碱度硫铝酸盐水泥和快凝快硬水泥组成中加入了早强、促凝组分，加速了水泥的硬化，克服了以往普通聚合物改性砂浆的早期强度偏低的不足，早期强度得到了较大的提高；同时采用聚合物胶粉对水泥砂浆进行改性，使得修补砂浆的抗折强度大幅度提高，脆性大幅度降低，耐久性也得到提高。因此，本修补材料可广泛应用于对修补材料抗折强度要求高同时又有修补时间要求的工程，如混凝土路面、桥面、机场跑道等抢修工程。
具体实施方式
实施例：本发明的聚合物改性早强砂浆是预先混合好、并定额包装的单组分干粉，例如可以包装成25kg/袋。下面通过实例进一步描述本发明。
实施例1
按重量计，称取水泥32份，其中快凝快硬水泥和低碱度硫铝酸盐水泥的质量比为1∶1；石英砂(40～70目)34.5份；掺合料18.5份，其中重钙和硅灰的比例为6.4∶1；石膏9.665份，其中α～石膏和二水石膏的质量比为2.0∶1；外加剂5.335份，其中胶粉(瑞士易来泰，
FLOWKIT 51，以醋酸乙烯、乙烯和丙烯酸酯为基础的聚合物)4.7份，保水剂(乙基羟乙基纤维素醚)0.035份，减水剂(苏州兴邦-SM高效减水剂，三聚氰胺型高效减水剂)0.3份，消泡剂(德国明凌，
P803)0.3份。
称量好原料后，将其投入混料机，混合5分钟，加入16份拌合水搅拌3～6分钟后测其性能。
实施例2
按重量计，称取水泥35.3份，其中快凝快硬水泥和低碱度硫铝酸盐水泥的质量比为1∶1.2；石英砂(40～70目)35.3份；掺合料17.17份，其中重钙和硅灰的比例为7.0∶1；石膏10.3份，其中α～石膏和二水石膏的质量比为2.5∶1；外加剂1.93份，其中胶粉(“瓦克”
5044醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳胶粉)1.3份，保水剂(甲基纤维素醚))0.030份，减水剂(安阳双环助剂有限公司三聚氰胺型高效减水剂)0.25份，消泡剂(珠海汉高化工，AMH2消泡剂)0.35份。
称量好原料后，将其投入混料机，混合5分钟，加入17份拌合水搅拌3～6分钟后测其性能。
实施例3
按重量计，称取水泥30份，其中快凝快硬水泥和低碱度硫铝酸盐水泥的质量比为1∶1.5；石英砂(40～70目)35.5份；掺合料20.5份，其中重钙和硅灰的比例为8∶1；石膏10.5份，其中α～石膏和二水石膏的质量比为3.2∶1；外加剂3.5份，其中胶粉(“瓦克”
5044醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳胶粉)2.86份，保水剂(羟乙基甲基纤维素醚)0.04份，减水剂(苏州兴邦-SM高效减水剂，三聚氰胺型高效减水剂)0.2份，消泡剂(日本艾迪科，B-317F)0.4份。
称量好原料后，将其投入混料机，混合5分钟，加入18份拌合水搅拌3～6分钟后测其性能。
实施例4
按重量计，称取水泥35.5份，其中快凝快硬水泥和低碱度硫铝酸盐水泥的质量比为1∶1.5；石英砂(40～70目)31.0份；掺合料19.5份，其中重钙和硅灰的比例为6.8∶1；石膏11份，其中α～石膏和二水石膏的质量比为4∶1；外加剂3.0份，其中胶粉(瑞士易来泰，
FLOWKIT 51，以醋酸乙烯、乙烯和丙烯酸酯为基础的聚合物)2.42份，保水剂(羟丙基甲基纤维素醚)0.03份，减水剂(安阳双环助剂有限公司三聚氰胺型高效减水剂)0.25份，消泡剂(珠海汉高化工，AMH2消泡剂)0.3份。
称量好原料后，将其投入混料机，混合5分钟，加入16份拌合水搅拌3～6分钟后测其性能。
本修补砂浆与水泥砂浆性能对比
修补砂浆实施例初凝时间
| 配比 | 实例1 | 实例1 | 实例1 | 实例1 |
| 初凝时间 | 26.5min | 22.0min | 28.5min | 26.6min |
Claims (6)
1.一种聚合物改性早强修补砂浆，其特征在于其原料组分及各组分占原料总量的质量百分比分别为：
其中所述水泥为快凝快硬水泥和低碱度硫铝酸盐水泥的混合物，快凝快硬水泥和低碱度硫铝酸盐水泥的质量比为1:（1～1.5）；所述的掺合料为重钙和硅灰的混合物，其中重钙和硅灰的质量比为6～8:1；所述的石膏为α～石膏和二水石膏的混合物；其中α～石膏和二水石膏的质量比为2～4:1；所述的外加剂为可再分散乳胶粉、保水剂、消泡剂和减水剂，其掺量分别为：胶粉占聚合物改性早强修补砂浆原料总质量的1.1%～4.7%；保水剂占聚合物改性早强修补砂浆原料总质量的0.030%～0.040%；减水剂占聚合物改性早强修补砂浆原料总质量的0.20%～0.30%；消泡剂占聚合物改性早强修补砂浆原料总质量的0.25%～0.46%。
2.如权利要求1所述的聚合物改性早强修补砂浆，其特征在于：所述石英砂为水洗石英砂；其细度为40～70目。
3.如权利要求1所述的聚合物改性早强修补砂浆，其特征在于所述的重钙为300-400目的重质碳酸钙。
4.如权利要求1所述的聚合物改性早强修补砂浆，其特征在于：所述的可再分散胶粉为醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳胶粉、醋酸乙烯-叔碳乙烯酯-丙烯酸酯共聚乳胶粉或聚醋酸乙烯-羧酸乙烯-乙烯共聚乳胶粉中的一种；所述的保水剂为乙基羟乙基纤维素醚、羟丙基甲基纤维素醚、甲基纤维素醚，羟乙基甲基纤维素醚。
5.一种制备如权利要求1所述的聚合物改性早强修补砂浆的方法，其特征在于：按原料各组分占原料总量的质量百分比分别称取水泥、石英砂、石膏、掺合料、外加剂，将原料混合均匀后即得聚合物改性早强修补砂浆。
6.一种如权利要求1所述的聚合物改性早强修补砂浆在修补破损混凝土中的应用，其具体步骤为：
（1）凿除混凝土表面已疏松的混凝土，清洁混凝土表面，去除混凝土表面的粉尘、碎片；
（2）用水适当润湿需要修补的混凝土表面，但不应有积水；
（3）在聚合物改性早强修补砂浆中加入占聚合物改性早强修补砂浆重量为16%～18%的水，搅拌3～6分钟后浇注在混凝土表面；
（4）将混凝土表面抹平后自然养护。
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