CN104860615A - 一种用于混凝土基面修补的砂浆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种建筑砂浆，具体涉及一种用于混凝土基面修补的砂浆及其制备方法。包括以下质量份的原料：硅酸盐水泥20-80份，硫铝酸盐水泥20-100份，骨料80-190份，矿物掺合料40-100份，水性环氧乳液30-80份，纤维素醚0.2-0.5份，抗裂纤维0.1-0.5份，水20-85份。本发明附着力强、抗裂及抗压性能优异、粘结强度高、价格低廉。

Description

一种用于混凝土基面修补的砂浆及其制备方法

技术领域

本发明属于一种建筑砂浆，具体涉及一种用于混凝土基面修补的砂浆及其制备方法。

背景技术

混凝土作为主要的建筑材料被广泛应用于各领域。混凝土建筑物和构件在使用期间由于受到各种人为以及自然的破坏，往往会出现裂缝以及表面磨蚀，如不及时处理，破坏深度以及范围会越来越大。目前常用的修补砂浆主要为无机水泥砂浆、聚合物砂浆以及有机树脂砂浆，无机水泥砂浆往往与旧混凝土构件的附着力较差、脆性大、抗裂性能差，修补后使用年限较短。聚合物修补砂浆一般是在干粉砂浆中加入胶粉或者是丙烯酸树脂乳液配置而成，虽然施工性能较好，但是与基面的粘结强度以及抗裂性能较差。而有机树脂砂浆多为油性材料制备，虽然与基材的粘结强度高，但是价格高，含有较多溶剂，砂浆粘度大，施工性能较差。因此需要提供一种技术方案，在不影响施工性能的基础上具有较高粘结强度且能够具有抗裂性能的产品。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有砂浆存在的附着力差、抗裂性能差、价格较高的技术问题，提供一种附着力强、抗裂及抗压性能优异、粘结强度高、价格低廉、制备工艺简捷的用于混凝土基面修补的砂浆及其制备方法。

一种用于混凝土基面修补的砂浆，其特殊之处在于包括以下质量份的原料：

硅酸盐水泥20-80份，硫铝酸盐水泥20-100份，骨料80-190份，矿物掺合料40-100份，水性环氧乳液30-80份，纤维素醚0.2-0.5份，抗裂纤维0.1-0.5份，水20-85份；

为了提高材料的强度，所述原料中还包括外加剂0.1-0.5份；

为了提高砂浆的抗裂性能，所述硅酸盐水泥以及硫铝酸盐水泥不低于42.5强度等级；

所述骨料可为河砂、石英砂、废瓷粉三种中的任意一种，其中，40-70目的骨料占20-60份，70-150目的骨料占60-130份；

所述矿物掺合料的细度为400-800目，矿物掺合料为粉煤灰、无水石膏、高炉矿渣粉、重钙粉、硅灰、滑石粉中的一种或任意几种混合；

所述的水性环氧乳液包括水性环氧树脂、环氧树脂固化剂，二者的质量比为1：（0.8-1.3）；

所述抗裂纤维为聚丙烯纤维、聚丙烯酰胺纤维、尼龙-66、木质纤维中的任意一种，纤维单丝长度为2-5mm；

所述外加剂为减水剂、消泡剂的混合物，二者的质量比为（0-0.3）：（0.1-0.2）；

所述纤维素醚为羟甲基丙基纤维素醚、甲基纤维素中的任意一种；

一种用于混凝土基面修补的制备方法，其特殊之处在于包括以下步骤：

1）、将硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、骨料、矿物掺合料、抗裂纤维、纤维素醚加入干粉砂浆混合机中搅拌20-50分钟；

2）、将水性环氧树脂与环氧树脂固化剂按照质量比为1：（0.8-1.3）的比例混合均匀，制得水性环氧乳液，然后向水性环氧乳液中加入水搅拌均匀，水性环氧乳液与水的质量比为（30-80）：（20-85）；

3）、将步骤1）与步骤2）所得的物料混合搅拌，同时加入外加剂，混合均匀即可使用。

本发明的用于混凝土路面修补的砂浆具有以下特点：

1、采用的环氧乳液为水性，这样制备的砂浆与普通无聚合物添加的砂浆的施工性能相近，而通常的油性聚合物砂浆由于砂浆粘度较大，给施工带来较大的不便；

2、水性环氧乳液中的环氧聚合物与纤维素醚的的共同作用，能够抑制砂浆中的水分过快的进入混凝土基材，使水能够长时间的滞留在砂浆中，延长了水泥的水化作用，不仅提高砂浆的可操作时间，也提高砂浆的最终强度；

3、水性环氧乳液中的环氧聚合物的化学凝聚作用能够在砂浆中形成连续的聚合物网络，同时结合水泥的水化物，即聚合物网络与水泥水化物交织缠绕在一起，改善了最终的结构形态；

4、环氧聚合物-水泥-骨料固化物形成的互穿网络以及砂浆中的抗裂纤维均能够削弱水泥固化过程中产生的收缩应力，具有较高的抗裂性，保证了修补砂浆的修补性能；

5、砂浆中采用了部分硫铝酸盐水泥替代硅酸盐水泥，能够减少水泥碱性对聚合物网络的破坏，且具有较好的抗冻性、防腐蚀性以及抗渗性，保证了砂浆最终性能的持久性且初期强度提高较快；

6、砂浆中所用环氧乳液为水性，对操作基面的含水率没有严格要求，只要操作基面无明水即可进行施工。

具体实施方式

以下给出本发明的具体实施方式，用来对本发明做进一步的说明。

实施例1

本实施例的一种用于混凝土基面修补的砂浆，各组分的质量份数如下：

硅酸盐水泥                      20

硫铝酸盐水泥                  80                    

河砂40-70目                   40

河砂70-150目                 60

重钙粉                            20

无水石膏                         20

聚丙烯纤维（3mm）       0.4

羟甲基丙基纤维素醚      0.3

消泡剂                            0.1

减水剂                            0.3

水性环氧乳液                  45

水                                  25

制备过程：

1）、将硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、河砂、重钙粉、无水石膏、聚丙烯纤维、羟甲基丙基纤维素醚按照上述配比加入干粉砂浆混合机中均匀搅拌30分钟；

2）、将水性环氧树脂与环氧树脂固化剂按照质量比为1：（0.8-1.3）的比例混合均匀，制得水性环氧乳液，然后向水性环氧乳液中加入水搅拌均匀，水性环氧乳液与水的质量比为45：25；

3）、将步骤1）与步骤2）所得的物料进行混合搅拌，同时加入消泡剂与减水剂，混合均匀即可使用。

实施案例2：

一种用于混凝土基面修补的砂浆，各组分的质量份数如下：

硅酸盐水泥                     50

硫铝酸盐水泥                 50                    

石英砂40-70目              60

石英砂70-150目             130

高炉矿渣粉                      30

粉煤灰                            40

木质纤维（2mm）           0.25

甲基纤维素                       0.3

减水剂                           0.1

消泡剂                           0.2

水性环氧乳液                  70

水                                 30

制备过程：

1、将硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、石英砂、高炉矿渣粉、粉煤灰、木质纤维、甲基纤维素按照上述配比加入干粉砂浆混合机中均匀搅拌30分钟；

2、将水性环氧树脂与环氧树脂固化剂按照质量比为1：1的比例混合均匀，制得水性环氧乳液，然后向水性环氧乳液中加入水搅拌均匀，水性环氧乳液与水的质量比为70：30；

 3、将步骤1）与步骤2）所得的物料进行混合搅拌，同时加入消泡剂与减水剂，混合均匀即可使用。

实施例3

本实施例的一种用于混凝土基面修补的砂浆，各组分的质量份数如下：

硅酸盐水泥                      80

硫铝酸盐水泥                  100                    

石英砂40-70目                60

石英砂70-150目              130

高炉矿渣粉                      50

粉煤灰                            50

聚丙烯酰胺纤维（4mm） 0.5

甲基纤维素                       0.5

减水剂                             0.1

消泡剂                             0.1

水性环氧乳液                    80

水                                   75

制备过程：

1、将硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、石英砂、高炉矿渣粉、粉煤灰、聚丙烯酰胺纤维、甲基纤维素按照上述配比加入干粉砂浆混合机中均匀搅拌30分钟；

2、将水性环氧树脂与环氧树脂固化剂按照质量比为1：1.2的比例混合均匀，制得水性环氧乳液，然后向水性环氧乳液中加入水搅拌均匀，水性环氧乳液与水的质量比为80：75；

3、将步骤1）与步骤2）所得的物料进行混合搅拌，同时加入消泡剂与减水剂，混合均匀即可使用。

实施例4

本实施例的一种用于混凝土基面修补的砂浆，各组分的质量份数如下：

硅酸盐水泥                    20

硫铝酸盐水泥                20                    

石英砂40-70目             20

石英砂70-150目           60

细磨矿粉                       20

硅灰                             20

聚丙烯纤维（5mm）     0.1

羟甲基丙基纤维素醚     0.2

减水剂                          0.2

消泡剂                          0.2

水性环氧乳液                 50

水                                 20

制备过程：

1、将硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、石英砂、细磨矿粉、硅灰、聚丙烯纤维、羟甲基丙基纤维素醚按照上述配比加入干粉砂浆混合机中均匀搅拌30分钟；

2、将水性环氧树脂与环氧树脂固化剂按照质量比为1：1.3的比例混合均匀，制得水性环氧乳液，然后向水性环氧乳液中加入水搅拌均匀，水性环氧乳液与水的质量比为50：20；

3、在使用前将步骤1）与步骤2）所得的物料进行混合搅拌，同时加入消泡剂与减水剂，混合均匀即可使用。

上述实施案例1-4所述的配方制备的修补砂浆经过28天自然养护之后，测试具有表1所述的性能参数：

表1：实施例1- 4与现有技术的性能参数对照表

 

项目	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	现有技术
						抗压强度（MPa，28天）	≥50	≥45	≥50	≥50	≤35
粘结强度（MPa，28天）	≥4	≥4	≥4	≥4	≤2

本发明的用于混凝土路面修补的砂浆具有以下特点：

1、采用的环氧乳液为水性，这样制备的砂浆与普通无聚合物添加的砂浆的施工性能相近，而通常的油性聚合物砂浆由于砂浆粘度较大，给施工带来较大的不便；

2、水性环氧乳液中的环氧聚合物与纤维素醚的的共同作用，能够抑制砂浆中的水分过快的进入混凝土基材，使水能够长时间的滞留在砂浆中，延长了水泥的水化作用，不仅提高砂浆的可操作时间，也提高砂浆的最终强度；

3、水性环氧乳液中的环氧聚合物的化学凝聚作用能够在砂浆中形成连续的聚合物网络，同时结合水泥的水化物，即聚合物网络与水泥水化物交织缠绕在一起，改善了最终的结构形态；

4、环氧聚合物-水泥-骨料固化物形成的互穿网络以及砂浆中的抗裂纤维均能够削弱水泥固化过程中产生的收缩应力，具有较高的抗裂性，保证了修补砂浆的修补性能；

5、砂浆中采用了部分硫铝酸盐水泥替代硅酸盐水泥，能够减少水泥碱性对聚合物网络的破坏，且具有较好的抗冻性、防腐蚀性以及抗渗性，保证了砂浆最终性能的持久性且初期强度提高较快；

6、砂浆中所用环氧乳液为水性，对操作基面的含水率没有严格要求，只要操作基面无明水即可进行施工。

Claims (10)

1.一种用于混凝土基面修补的砂浆，其特征在于包括以下质量份的原料：

硅酸盐水泥20-80份，硫铝酸盐水泥20-100份，骨料80-190份，矿物掺合料40-100份，水性环氧乳液30-80份，纤维素醚0.2-0.5份，抗裂纤维0.1-0.5份，水20-85份。

2.按照权利要求1所述的一种用于混凝土基面修补的砂浆，其特征在于所述原料中还包括外加剂0.1-0.5份。

3.按照权利要求1或2所述的一种用于混凝土基面修补的砂浆，其特征在于所述硅酸盐水泥以及硫铝酸盐水泥不低于42.5强度等级。

4.按照权利要求1所述的一种用于混凝土基面修补的砂浆，其特征在于所述骨料可为河砂、石英砂、废瓷粉三种中的任意一种，其中，40-70目的骨料占20-60份，70-150目的骨料占60-130份。

5.按照权利要求1或4所述的一种用于混凝土基面修补的砂浆，其特征在于所述矿物掺合料的细度为400-800目，矿物掺合料为粉煤灰、无水石膏、高炉矿渣粉、重钙粉、硅灰、滑石粉中的一种或任意几种混合。

6.按照权利要求1或2所述的所述的一种用于混凝土基面修补的砂浆，其特征在于所述水性环氧乳液包括水性环氧树脂、环氧树脂固化剂，二者的质量比为1：（0.8-1.3）。

7.按照权利要求1所述的一种用于混凝土基面修补的砂浆，其特征在于所述抗裂纤维为聚丙烯纤维、聚丙烯酰胺纤维、尼龙-66、木质纤维中的任意一种，纤维单丝长度为2-5mm。

8.按照权利要求2所述的一种用于混凝土基面修补的砂浆，其特征在于所述外加剂为减水剂、消泡剂的混合物，二者的质量比为（0-0.3）：（0.1-0.2）。

9.按照权利要求1所述的一种用于混凝土基面修补的砂浆，其特征在于所述纤维素醚为羟甲基丙基纤维素醚、甲基纤维素中的任意一种。

10.一种用于混凝土基面修补的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）、将硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、骨料、矿物掺合料、抗裂纤维、纤维素醚加入干粉砂浆混合机中搅拌20-50分钟；

2）、将水性环氧树脂与环氧树脂固化剂按照质量比为1：（0.8-1.3）的比例混合均匀，制得水性环氧乳液，然后向水性环氧乳液中加入水搅拌均匀，水性环氧乳液与水的质量比为（30-80）：（20-85）；

3）、将步骤1）与步骤2）所得的物料混合搅拌，同时加入外加剂，混合均匀即可使用。