CN103253893A - 一种铺面快速薄层修补材料 - Google Patents

Abstract

本发明属建筑材料的特种材料领域，尤其涉及一种铺面快速薄层修补材料，该材料可广泛应用于机场、道路、公路、桥梁、港口和码头等工程的混凝土铺面薄层快速抢修。本发明提供一种铺面快速薄层修补材料，其原料按重量份计，包括如下组分：环氧树脂100份；固化剂10~35份；细骨料100~600份；调色改性剂100~500份。本发明提供的铺面快速薄层修补材料具有以下优点和效果：强度高、发展快；与水泥混凝土之间的粘结性能优异；凝结时间可调节范围大；可快速恢复水泥混凝土铺面的使用功能；具有非常优异的抗冻性和抗盐冻剥蚀性能，抗磨损性和保护钢筋不锈蚀性能高；干缩很小，抗裂性能高；修补材料的颜色可根据要求调整。

Description

一种铺面快速薄层修补材料

技术领域

本发明属建筑材料的特种材料领域，尤其涉及一种铺面快速薄层修补材料，该材料可广泛应用于机场、道路、公路、桥梁、港口和码头等工程的混凝土铺面薄层快速抢修。

背景技术

近年来发现机场、道路、桥梁等土木工程中混凝土发生破坏的现象不断增多，造成直接和间接的经济损失是巨大的。其原因除了使用环境条件变严酷和设计时混凝土耐久性不良外，与施工管理不够、盲目追求进度、甚至偷工减料等因素亦有很大关系。因此，为了尽管恢复这些混凝土结构的使用功能和保证使用安全性，必须及时对它们进行修复。

在这些破坏的工程中，混凝土表面剥蚀或破损是最常见的现象，尽管这类破坏及其产生的剥落物如砂石骨料，对整个混凝土结构的承载能力影响不明显，但对车辆和飞机等的安全运行带来严重的隐患，尤其是飞机。因此，为了确保飞机起降和车辆行驶的安全，消除凹凸不平和剥落物带来的安全隐患，应该及时对铺面的剥蚀破坏进行修复。

对这种表面剥蚀破坏，一般采用薄层修补进行修复。对于水泥混凝土薄层修补，修补材料与基层混凝土之间的粘结强度和热膨胀系数匹配是最关键的技术指标。目前，最常用的修补材料为有机聚合物材料，如聚氨酯、丙稀酸、环氧树脂及各种乳胶配制的聚合物砂浆或聚合物水泥砂浆。然而，这些材料虽然凝结硬化快，粘结强度高，但价格高，与旧混凝土的材料性能如热膨胀系数和颜色等不匹配。解决这些缺点是提高水泥混凝土铺面薄层修补耐久性的关键技术。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提出一种用于水泥混凝土铺面的高强超快硬薄层修补材料的配制技术，通过优化环氧树脂基修补材料的配合比，以提高其综合性能和性价比。

本发明提供一种铺面快速薄层修补材料，其核心内容是材料配方，由环氧树脂、固化剂、耐磨细骨料和调色改性剂组成，其原料按重量份计，包括如下组分：

优选的，所述铺面快速薄层修补材料，其原料按重量份计，包括如下组分：

优选的，所述环氧树脂为E-51环氧树脂（平均环氧值51/100=0.51）。

优选的，所述固化剂为593固化剂。

所述593固化剂为二亚乙基三胺与丁基缩水甘油醚的加成物。

优选的，所述细骨料为石英砂。

优选的，所述石英砂的细度模数2.0～3.0。

优选的，所述调色改性剂为低钙粉煤灰、镍渣粉、钢渣粉中的一种或几种混合。

优选的，所述调色改性剂的比表面积为300～500m²/kg。

本发明第二方面提供所述铺面快速薄层修补材料的制备方法，包括如下步骤：

按配比将各原料混合，并充分搅拌，搅拌完毕后，即得到流动性良好的铺面薄层修补环氧改性砂浆。

搅拌好的砂浆应在20min内使用完，如完成成型或浇注、密实和抹平等修补施工工序。

优选地，所述搅拌时间为2～4分钟。

本发明所提供的铺面快速薄层修补材料具有以下优点和效果：

1）强度高、发展快，例如4×4×16cm砂浆试件，其3h、1d和7d抗折强度分别高达20MPa、25MPa和30MPa以上，抗压强度分别高达70MPa、85MPa和95MPa以上；

2）与水泥混凝土之间的粘结性能优异，其3h粘结抗折强度就超过基层水泥混凝土的抗折强度，即9MPa；

3）凝结时间可调节范围大，根据需要很容易在5～50分钟内调整；

4）可快速恢复水泥混凝土铺面的使用功能，若需要，可在1小时内恢复道路、机场跑道等的运行；

5）具有非常优异的抗冻性和抗盐冻剥蚀性能，抗磨损性和保护钢筋不锈蚀性能高；

6）干缩很小，抗裂性能高；

7）修补材料的颜色可根据要求调整。

8）与其它常用环氧砂浆相比，与水泥混凝土材性如热膨胀系数、弹性模量等更接近；

9）根据工程需要，可在1～5小时内恢复结构物的使用功能。

本发明第二方面提供所述铺面快速薄层修补材料在机场、道路、公路、桥梁、港口和码头等工程的混凝土铺面薄层领域的应用，尤其可应用于快速抢修。

本发明所提供的铺面快速薄层修补材料使用方便，其使用方法包括如下特点：

1）与普通修补材料一样，按发明给定的比例配料、搅拌完毕后即可使用；

2）修补施工前，只需把损坏的混凝土层清除，并把表面清理干净，使其保持毛糙和面干（不得有积水），即可涂抹该修补材料，不需在表面撒水湿润或涂刷界面粘结剂；

3）因环氧砂浆粘度比较大，修补抹面时应保持抹刀光洁，压光时应掌握好施工时间，并宜一次抹平，不宜反复抹压。遇有气泡时应刺破压紧，表面应密实，且施工厚度不宜超过10mm，以5mm为佳。

4）修补施工时，应操作迅速，搅拌好的砂浆应在20min内用完，完毕后应及时清洗搅拌和抹面用具；

5）施工完后，本发明修补材料不需撒水养护，但温度低于10℃时，为尽快恢复交通运行，可适当加温养护。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置；所有压力值和范围都是指绝对压力。

各种原料和试剂均购自商业供应商，未经进一步纯化，除非另有说明。易受潮的原料和试剂均存放于全密封瓶中，并直接使用，均未经过特殊处理。

实施例1：

按上述配比配制的修补砂浆，其性能指标见表1。

实施例2：

按上述配比配制的修补砂浆，其性能指标见表1。

实施例3：

按上述配比配制的修补砂浆，其性能指标见表1。

实施例4：

按上述配比配制的修补砂浆，其性能指标见表1。

实施例5

按上述配比配制的修补砂浆，其性能指标见表1。

实施例6

按上述配比配制的修补砂浆，其性能指标见表1。

基准样

按上述配比配制的修补砂浆，其性能指标见表1。

从表1中可以看到，与未改性的环氧树脂基准样相比，本发明的改性环氧树脂基修补材料的综合性能，尤其是1h的抗折强度和抗压强度及与混凝土之间的3h粘结抗折强度，得到显著的提高；修补材料的流动性明显改善；修补材料的热膨胀系数显著降低，使修补材料与混凝土之间的热膨胀系数匹配更好。这些性能的改善均有利于提高铺面修补的综合耐久性和使用寿命。不过，当石英砂和调色改性剂用量过大，如分别超过600份和500份时，因拌合料的流动性变差，影响了其密实，导致材料的强度降低明显，尤其是1h强度。此外，因掺入大量的廉价无机改性组分，修补材料的成本得到大幅度降低，有利于修补材料的大规模推广应用。

表1  不同配比铺面薄层修补材料的性能比较

注：测定强度的试件尺寸为4cm×4cm×16cm；粘结强度为修补材料与水泥混凝土之间的3h粘结抗折强度，混凝土自身的抗折强度为9.1MPa；热膨胀系数为10～100℃之间材料的线膨胀系数。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种铺面快速薄层修补材料，其原料按重量份计，包括如下组分：

2.如权利要求1所述的一种铺面快速薄层修补材料，其特征在于，所述环氧树脂为E-51环氧树脂。

3.如权利要求1所述的一种铺面快速薄层修补材料，其特征在于，所述固化剂为593固化剂。

4.如权利要求1所述的一种铺面快速薄层修补材料，其特征在于，所述细骨料为石英砂。

5.如权利要求4所述的一种铺面快速薄层修补材料，其特征在于，所述石英砂的细度模数2.0～3.0。

6.如权利要求1所述的一种铺面快速薄层修补材料，其特征在于，所述调色改性剂为低钙粉煤灰、镍渣粉、钢渣粉中的一种或几种混合。

7.如权利要求6所述的一种铺面快速薄层修补材料，其特征在于，所述调色改性剂的比表面积为300～500m²/kg。

8.如权利要求1-7任一权利要求所述的铺面快速薄层修补材料的制备方法，包括如下步骤：按配比将各原料混合，并充分搅拌，搅拌完毕后，即得到流动性良好的铺面薄层修补环氧改性砂浆。

9.如权利要求8所述的铺面快速薄层修补材料的制备方法，其特征在于，所述搅拌时间为2～4分钟。