CN105294036B - 水泥砂浆复合物及用其对混凝土结构物进行修补的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水泥砂浆复合物及用其对混凝土结构物进行修补的方法，它包含无机结合料重量百分比10～79％、细骨料重量百分比20～80％、耐久性改善剂重量百分比0.01～20％和水重量百分比0.1～20％，根据本发明，强度、流动性、弹性、粘合力、水密性、防腐性、防污性、除臭性、抗中性化性、耐盐害性、耐酸性、耐磨性、耐火性和耐久性尤其防腐性、防污性、耐盐害性、耐酸性和水密性优良，可以预防污水终端处理场结构物、水中混凝土结构物、维修结构物等恶劣环境下的混凝土结构物以及预制产品、污水管渠、污水暗渠、地下结构物、流水隧道等受化学侵蚀导致的混凝土腐蚀现象，具有抑制混凝土结构物上流动的水腐败和除臭性能。

Description

水泥砂浆复合物及用其对混凝土结构物进行修补的方法
技术领域
本发明涉及对污水、雨水、废水具有抑制厌氧性腐败和除臭功能的耐久性较强的水泥砂浆复合物及用些对混凝土结构物进行修补的方法。具体是，强度、流动性、弹性、粘合力、水密性、防腐性、防污性、除臭性、抗中性化性、耐盐害性、耐酸性、耐磨性、耐火性和耐久性尤其防腐性、防污性、耐盐害性、耐酸性和水密性优良，可以预防污水终端处理场结构物、水中混凝土结构物、维修结构物(农业水道、水管桥、渠首闸门)等恶劣环境下的混凝土结构物以及预制产品、污水管渠、污水暗渠、地下结构物、流水隧道等受化学侵蚀导致的混凝土腐蚀现象，具有抑制混凝土结构物上流动的水腐败和除臭性能而有利于预防河水污染和加强污水终端处理场水处理能力，且大幅节省混凝土结构物维护成本的水泥砂浆复合物及用此对混凝土结构物进行修补的方法。
背景技术
在一般环境下化学腐蚀问题发生的概率极少，大部分情况都是生活污水中含有的有机物通过细菌产生反应并生成硫酸根离子而侵蚀混凝土，或者温泉地带或酸性雨等酸性物质造成混凝土受到侵蚀，或者与污水终端处理有关的钢筋混凝土结构物的亚硫酸盐导致混凝土结构物出现腐蚀现象。一般而言，雨水和污水处理结构物、化学厂、净水厂排水道、农业水道、水管桥、水闸等结构物、土壤污染与净水场、污水终端处理场的地下结构物、有关下水道的污水管渠以及覆盖结构等易受化学腐蚀。
污水管、下水管等传统的混凝土结构物是将水和碎石或沙子等物质混合制成。大城市的民用污水、工业废水是通过1-5km的污水管和下水管最后流入污水终端处理场，雨水是不需经过特殊处理，通过下水管道直接流入河水。
雨水和污水及废水经过这些结构物时会产生厌氧发酵而产生腐败现象，进而BOD、COD、DO的数据升高，产生氨、CO0、SO2等各种有害气体，管道内的害虫、蟑螂、蛆、蚊子、苍蝇、蚂蚁等幼虫繁殖严重而导致疾病的发生。最终，到达目的地的水质更加恶化而增加净化成本，进而造成自然河水受到污染。将水泥、水和碎石或沙子等物质混合制成的混凝土结构物是除了污水管或下水管以外还可以作为共同沟、人孔、农业水管、休姆混凝土管、护岸区等使用，而这些混凝土结构物容易受到水或湿气的影响，发生中性化，使作为增强材料使用的钢筋、铁丝、钢线等金属类受到腐蚀，且封闭空间内的湿气产生的毒气加快中性化而缩减结构物的使用寿命。
以上背景技术内容参考专利文献：韩国专利注册编号10-1340856。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种水泥砂浆复合物及用其对混凝土结构物进行修补的方法。该水泥砂浆复合物的强度、流动性、弹性、粘合力、水密性、防腐性、防污性、除臭性、抗中性化性、耐盐害性、耐酸性、耐磨性、耐火性和耐久性尤其防腐性、防污性、耐盐害性、耐酸性和水密性优良，可以预防污水终端处理场结构物、水中混凝土结构物、维修结构物(农业水道、水管桥、渠首闸门)等恶劣环境下的混凝土结构物以及预制产品、污水管渠、污水暗渠、地下结构物、流水隧道等受化学侵蚀导致的混凝土腐蚀现象，具有抑制混凝土结构物上流动的水腐败和除臭性能而有利于预防河水污染和加强污水终端处理场水处理能力，且大幅节省混凝土结构物的维护成本。
本发明提供的水泥砂浆复合物，包含：无机结合料10～79重量％、细骨料20～80重量％、耐久性改善剂0.01～20重量％和水0.1～20重量％；所述耐久性改善剂包括：聚亚安酯45～99重量％、邻苯二甲酸酯0.1～15重量％、多元醇0.1～15重量％、聚醚胺0.01～15重量％、二苯基甲烷二异氰酸酯0.01～15重量％和过氧化乙酰0.01～15重量％；所述无机结合料包含：普通硅酸盐5～70重量％、高炉渣粉末5～45重量％、废活性炭5～20重量％、氢氧化铝1～15重量％、无水石膏1～20重量％、硫铝酸镁0.1～15重量％、麦板石粉末0.1～10重量％、氧化锌0.01～10重量％、贝壳0.01～10重量％、硫酸铝钾0.01～10重量％；所述细骨料包含：硅胶质石英砂45～99重量％、白云岩0.1～35重量％和黄土0.1～25重量％。
所述耐久性改善剂还包括：氟0.01～15重量％和硅烷树脂0.01～15重量％。
所述耐久性改善剂还包括：硅烷树脂0.01～15重量％。
所述耐久性改善剂还可以包括硅胶0.01～15重量％。
所述耐久性改善剂还包含：选自聚氧化乙烯、聚丙二醇和聚乙二醇的至少1种以上物质0.01～5重量％。
所述邻苯二甲酸酯包含选自聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸亚丙基酯、聚对苯二甲酸丁二酯、邻苯二甲酸二丙烯酯、间苯二甲酸二烯丙酯的1种以上物质。
所述多元醇包含选自山梨醇、甘油、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,3-丁二醇、己烯乙二醇、1,4-丁二醇和1,2,6-己三醇的1种以上物质。
本发明还提供对混凝土结构物进行修补的方法，包括：清除混凝土结构物中杂质、浮浆或劣化部位的阶段；对清除部位实施底胶处理，并对露出的钢筋实施防锈处理的阶段；在经过所述底胶处理和防锈处理的结构物上部浇注所述的水泥砂浆复合物而修复截面的阶段；以及对修复的结构物表面进行处理，再涂覆表面保护剂而进行表面处理的阶段。
所述底胶处理使用选自苯乙烯-丁二烯乳胶、聚丙烯酸脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯、硅烷化合物和所述耐久性改善剂的1种以上物质。
所述表面保护剂是使用选自苯乙烯-丁二烯乳胶、聚丙烯酸脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯、硅烷化合物和所述耐久性改善剂的一种以上物质。
根据本发明的水泥砂浆复合物具有的优点在于，
使用强度、耐久性、除臭性、防腐性、耐盐害性、耐酸性等优良的无机结合料和粘合力、防污性、抗中性化性、耐久性、水密性等优良的耐久性改善剂以及耐酸性、耐盐害性、耐久性、耐磨性、耐火性、防腐性等优良的细骨料，从而大幅提升强度、流动性、弹性、粘合力、抗中性化性、耐盐害性、耐酸性、耐久性、耐磨性、耐火性、防腐性、防污性、除臭性和水密性；
强度和耐久性尤其防腐性、防污性、耐盐害性、耐酸性和水密性优良，从而预防污水终端处理场结构物、维修结构物、防渗结构物、地中结构物、流水隧道、污水暗渠、预制产品等受化学侵蚀导致混凝土腐蚀的现象，进而大幅节省所需的维护成本；
对混凝土结构物中流动的水可以发挥预防水腐败和除臭性能而有助于预防河水污染和提升污水终端处理场的水处理能力；
压缩强度、弯曲强度和粘附强度优良，在酸性物质较多的污水设施、与水接触的混凝土防渗结构物乃至现有各种工艺上的应用容易，也可以实施喷涂施工等机械化施工，从而提升作业效率和施工上的经济性。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明一个优选实施例的水泥砂浆复合物包含无机结合料10～79重量％、细骨料20～80重量％、耐久性能改善剂0.01～20重量％和水0.1～20重量％。本发明优选实施例的水泥砂浆复合物具有强度、流动性、弹性、粘合力、水密性、防腐性、防污性、除臭性、抗中性化性、耐盐害性、耐酸性、耐磨性、耐火性和耐久性突出且防腐性、防污性、除臭性、耐盐害性、耐酸性和水密性尤其优良的优点。
所述耐久性改善剂在水泥砂浆复合中的含量优选的是0.01～20重量％。所述耐久性改善剂的含量超过20重量％时，粘度降低而材料容易发生分离，使价格上的竞争优势下降。
所述耐久性改善剂的含量小于0.01重量％时，耐久性能改善效果低下。
所述耐久性改善剂可以包括：改善粘合力、强度和耐久性所需的聚亚安酯；改善弯曲韧性和延性所需的邻苯二甲酸酯；改善延性所需的多元醇；改善延伸率和抗拉强度所需的聚醚胺、调节硬化时间所需的二苯基甲烷二异氰酸酯、改善反应性所需的过氧化乙酰。所述耐久性能改善剂优选地包含：聚亚安酯45～99重量％、邻苯二甲酸酯0.1～15重量％、多元醇0.1～15、聚醚胺0.01～15重量％、二苯基甲烷二异氰酸酯0.01～15重量％、过氧化乙酰0.01～15重量％。所述耐久性改善剂的粘合力、防污性、抗中性化性、耐久性和水密性均优良。
所述聚亚安酯用于改善粘合力、强度和耐久性。所述聚亚安酯在所述耐久性改善剂中的含量优选的是45～99重量％，所述聚亚安酯的含量小于45重量％时无机物之间的结合力、粘合力、强度和耐久性的改善效果会低下，所述聚亚安酯的含量大于99重量％时其粘合力、强度和耐久性的改善效果也会达到极限。
所述邻苯二甲酸酯为可塑剂，是为改善弯曲韧性和增加柔韧性而添加的物质，且以分子内含有酯键(CO-O-)为主基的高分子化合物。邻苯二甲酸酯通常是通过2价以上的乙醇和2价以上的缩聚合制成的化合物。作为所述邻苯二甲酸酯，可以举例为聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸亚丙基酯、聚对苯二甲酸丁二酯、邻苯二甲酸二丙烯酯、间苯二甲酸二烯丙酯及其混合物。所述邻苯二甲酸酯在所述耐久性改善剂中的含量优选的是0.1～15重量％。所述邻苯二甲酸酯的含量超过15重量％时弯曲和抗拉强度会得到改善，但容易发生材料分离的现象。所述邻苯二甲酸酯的含量小于0.1重量％时材料分离的现象会减少，但弯曲韧性和延性改善效果会低下。
所述多元醇发挥形成具有延性的聚合物的作用，是分子内具有氨基甲酸酯键(-OCONH-)的高分子化合物的制造原料，例如，山梨醇、甘油、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,3-丁二醇、己烯乙二醇、1,4-丁二醇、1,2,6-己三醇及其混合物等。多元醇为橡胶态弹性体，是经常用于聚氨酯橡胶、合成纤维、粘合剂、涂料、聚氨酯泡沫和汽车保险杠等物品的树脂。橡胶用途为二醇，一般使用聚乙二醇、聚丙二醇、聚醚二醇或末端二醇的脂肪族聚酯。聚氨酯泡沫的用途是添加三异氰酸酯，以实现热硬性化。所述多元醇的含量超过15重量％时，延性可以得到改善，但粘度下降而和易性下降，所述多元醇的含量小于0.01重量％时延性改善效果会低下。
所述聚醚胺用于改善延伸率和抗拉强度。所述聚醚胺在所述耐久性改善剂中的含量优选的是0.01～15重量％，所述聚醚胺的含量超过15重量％时，性能上可以得到改善，但价格上的竞争优势会下降，所述聚醚胺的含量小于0.01时延伸率和抗拉强度的改善效果会低下。
所述二苯基甲烷二异氰酸酯是用于调节硬化时间。所述二苯基甲烷二异氰酸酯在所述耐久性改善剂中的含量优选的是0.01～15重量％，所述二苯基甲烷二异氰酸酯的含量超过15重量％时硬化时间缩短而使和易性下降，所述二苯基甲烷二异氰酸酯的含量小于0.01重量％时硬化时间延长而使早期强度和早期耐久性低下。
所述过氧化乙酰为引发剂，用于改善反应性。所述过氧化乙酰在所述耐久性改善剂的含量优选的是0.01～15重量％。所述过氧化乙酰的含量超过15重量％时反应性得到促进而使和易性下降，所述过氧化乙酰的含量小于0.01重量％时，和易性会得到改善，但反应性改善效果会低下。
所述耐久性改善剂还可以包括改善爽滑性和防污性所需的氟。所述氟在所述耐久性改善剂中的含量优选的是0.01～15重量％。所述氟的含量超过15重量％时防污性能会得到改善，但价格上的竞争优势会低下，所述氟的含量小于0.01时爽滑性和防污性能的改善效果会低下。
所述耐久性改善剂还可以包括改善耐久性所需的硅烷树脂。所述硅烷树脂在所述耐久性改善剂中的含量优选的是0.01～15重量％。所述硅烷树脂的含量超过15重量％时耐久性能会得到改善，但价格上的竞争优势会下降，所述硅烷树脂的含量小于0.01时耐久性改善效果会低下。
所述耐久性改善剂还可以包括改善防污性和抗水性所需的硅胶。所述硅胶在所述耐久性改善剂中的含量优选的是0.01～15重量％。所述硅胶含量超过15重量％时防污性和抗水性能上可以得到改善，但价格上的竞争优势会低下，所述硅胶的含量小于0.01时防污和抗水性改善效果会低下。
所述耐久性改善剂还可以包括减缩剂。所述减缩剂用于减少水泥砂浆复合物干燥收宿。所述减缩剂在所述耐久性改善剂中的含量优选的是0.01～5重量％。所述减缩优选地使用选自聚氧化乙烯、聚丙二醇和聚乙二醇的至少1种以上物质。
所述耐久性改善剂还可以包括消泡剂。使用所述消泡剂可以清除所述耐久性改善剂中的气泡而增强强度及耐久性。在所述耐久性改善剂中添加所述消泡剂，可以增加引气效果而提升和易性和可用时间。所述消泡剂在所述耐久性改善剂中的含量优选的是0.01～2重量％。作为所述消泡剂，可以使用乙醇系消泡剂、硅胶系消泡剂、脂肪酸系消泡剂、油系消泡剂、聚酯系消泡剂、氧化烯系消泡剂等，但优选地使用聚酯系消泡剂。
所述耐久性改善剂还可以包括减水剂。所述减水剂用于减少水-水泥比以改善强度和耐久性并确保所述耐久性能改善剂的流动性。对所述耐久性能改善剂添加减水剂会使水-水泥比降低。所述减水剂在所述耐久性能改善剂中的含量优选的是0.01～2重量％。所述减少剂可以使用聚羧酸系、三聚氰胺系或萘系减水剂，但萘系和三聚氰胺系与聚羧酸相比，降低复合物的强度，使和易性和可用时间下降，因此优选地使用不会降低复合物的强度、和易性和可用时间的聚羧酸系减水剂。
所述无机系结合料包含普通硅酸盐水泥、高炉渣粉末、废活性炭、氢氧化铝、无水石膏、硫铝酸镁、麦板石粉末、氧化锌、贝壳块和硫化铝钙。所述无机结合料优选地包含普通硅酸盐5～70重量％、高炉渣粉末5～45重量％、废活性炭5～20重量％、氢氧化铝1～15重量％、无水石膏1～20重量％、硫铝酸镁0.1～15重量％、麦板石粉末0.1～10重量％,氧化锌0.01～10重量％、贝壳0.01～10重量％、硫酸铝钾0.01～10重量％。
所述普通硅酸盐水泥是优选地使用符合KS标准的水泥。所述普通硅酸盐水泥在所述无机结合料中的含量优选的是5～70重量％。
所述高炉渣粉末用于增强潜在水硬性特性、长期强度发展能力和耐久性。所述高炉渣粉末的重量比增加时，早期强度会下降，但长度强度发展能力和耐久性会加强。所述高炉渣粉在所述无机结合料中的含量优选的是5～45重量％。
所述废活性炭具有较强的吸附力、负离子辐射、远红外线辐射特性，因此具有吸湿效果、除臭作用、吸附气体、脱臭作用、调湿、抗菌作用、防腐作用、净水净化作用等功能。尤其，活性炭为以植物系锯末、木材和椰子皮和矿物系即煤炭类为原料，在900～1200℃的高温下用蒸气活化制造的无定形碳的集合体，是吸附性能优良的物质。在活化工艺形成分子大小程度的无数单位微孔，碳原子的官能团对周围液体或气体施加引力而吸附被吸附物质。活性炭是根据粒子大小分为粉末活性炭和粒状活性炭，广泛用于脱色、脱臭、溶剂回收、上水和废水处理等工业领域。尤其粒状活性炭用于空气净化、上水和废水处理以及超纯水处理等。但活性炭的吸附力有限，在净水厂使用的活性炭是过一定时间以后净水功能下降，须更换新的活性炭。已在净水厂用过一次的活性炭偶尔再生后反复使用，但大部分都废弃。本发明使用的废活性炭是水中含有的微生物(水中细菌)、有机物、淤泥、微量金属类等异物混合而成的活性炭。使用废活性炭，可以利用其内部含有的微生物在实际应用时摄取和分解有机物而发挥净水和净化作用。所述废活性炭在所述无机结合料中含量优选的是5～20重量％。
所述氢氧化铝用于防止氧化和腐蚀。所述氢氧化铝在所述无机结合料中的含量优选的是1～15重量％。所述氢氧化铝的含量小于1重量％时，防氧化和防腐蚀效果低下，所述氢氧化铝的含量超过15重量％时，硬化加快而使和易性下降。
所述无水石膏(CaSO4)可以生成水泥中的成分尤其与C3A(3CaO·Al2O3)产生反应而早期生成矾石(Aft相,C3A3·CaSO4·32H2O)，该生成矾石是随着水化的进行，其量变少或其一部分被转移为单硫酸盐(AFm相,C3A·CaSO4·12H2O)。如本发明所述，添加大量无水石膏时矾石会从早期开始充分生成，使水泥结构密实，在早龄期加强对氯离子的抗渗透性。普通水泥则所生成的矾石主要存在于早期，但本发明的复合物是，由于无水石膏的添加量充分，成熟期也在一定部分存在矾石或者一部分矾石连续生成。如上所述生成的矾石可以将混凝土结构体内的孔隙填充得密实而在成熟期也可以加强对氯离子的抗渗透性。所述无水石膏在所述无机结合料中的含量优选的是1～20重量％。所述无水石膏的重量比增加时可以加快硬化速度，所述无水石膏的含量小于1重量％时，强度和和易性下降。所述无水石膏的含量超过20重量％时，因硬化速度快而使物理性质变得良好，但制造成本上升，导致经济性下降。
所述硫铝酸镁是为增强水化反应性和预防龟裂而添加的无机快硬性矿物材料，接触水时瞬时间与水产生反应生成水化物矾石(Ettringite)，因此与水泥混合，可以在短时间内获得优良的压缩强度。所述硫铝酸镁在所述无机结合料中的含量优选的是0.1～15重量％。所述硫铝酸镁的重量比增加，可以加快硬化速度，所述硫铝酸镁的含量小于0.1时，改善强度和预防龟裂发生的效果会低下，所述硫铝酸镁的含量超过15％时，可以通过快速硬化特性实现良好的物理性质，但制造成本上升，使经济性下降。
所述麦板石粉末属于火成岩类中花岗闪长斑岩，是绿色基底上石英和长石稠密、均匀地混合在一起岩石，具有微细多孔结构，以二氧化硅、氧化铝为主要成分，含有氧化铁、钙、镁、锗、硒等多达45种的无机质。麦板石为多孔质，可以吸附、分解和清除水蒸汽膜、污染物质、有机物、杂菌等，泡在水中其微量酶、铁、镁、钙、锗等主要成分被洗脱而消灭水中的细菌，增加氧气的供应，使化学性需氧量(COD)或生物性需氧量(BOD)下降而预防水产生腐败现象并给生物体注入活力，使之变成活性水，进而调节软度和硬度，将水质和土质调成中性，尤其以多元素和多孔质组成而发挥离子和辐射作用，进一步清除水中杂质和异味，从而预防水出现腐败的现象。本发明中使用的麦板石粉末为将麦板石粉碎成200～300目的粉末，可以发挥矿物成分的洗脱作用、有害物质的吸附作用、高度离子交换性、酸和碱度的中和作用。
所述麦板石粉末在所述无机结合料中的含量优选的是0.1～10重量％。所述麦板石粉末的含量小于0.1重量％时，离子交换性等效果低下。所述麦板石粉末含量超过10重量％时，使物理性质变得良好，但制造成本上升而经济性下降。
所述氧化锌用于发挥防腐和抗菌作用。所述氧化锌在所述无机结合料中含量优选的是0.01～10重量％。所述氧化锌的重量比增加时发挥防污性能，所述氧化锌的含量小于0.01时，防腐、抗菌和防污效果低下，所述氧化锌的含量超过10重量％时，使强度发展能力下降，制造成本上升而经济性下降。
所述贝壳的主要成分为碳酸钙，贝壳的钙(Ca)成分可以很好地与磷(P)产生反应，利用此性质可以清除含大量磷酸酯的洗剂、漂白剂、农药、废水、有毒物质中的磷。所述贝壳在所述无机结合料中的含量优选的是0.01～10重量％。所述贝壳的含量超过10重量％时，毒性物质的清除性能得到改善，但和易性下降。所述贝壳的含量小于0.01重量％时，毒性物质的清除性能会低下。
所述硫酸铝钾是少量添加在水泥中，可以补偿水泥硬化体的收缩，进一步防止由于水泥硬化体自动收缩和干燥收缩引起的龟裂和耐久性能低下的问题。所述硫酸铝钾在所述无机结合料中的含量优选的是0.01～10重量％。所述硫酸铝钾的重量比增加时可发挥膨胀效果。所述硫酸铝钾的含量小于0.01重量％时，收缩补偿效应低下。所述硫酸铝钾的含量超过10重量％，则反而过度膨胀而会发生龟裂。
所述无机结合料还可以包含使水-水泥比减少并进一步改善强度和耐久性所需的减水剂。所述减水剂用于减少无机结合料的水-水泥比，进一步改善强度和耐久性。所述减水剂可以使用聚羧酸系、三聚氰胺系或萘系高效减水剂。三聚氰胺或萘系高效减水剂与聚羧酸系减水剂相比，强度和耐久性改善效果低下，水-水泥比减低效果不大，与耐久性改善剂混合则产生泡沫现象而具有混合性不良的缺陷。因此所述减水剂是优选使用聚羧酸系减水剂，在所述无机结合料中的含量优选的是0.01～2重量％。
所述细骨料可以包含硅胶质石英砂、白云岩和黄土。所述细骨料优选地，包含：硅胶质石英砂45～99重量％、白云岩0.1～35重量％和黄土0.1～25重量％。骨料一般分为细骨料和粗骨料。粗骨料是指粒径5mm以上的骨料，以下细骨料是指与粗骨料相比粒径小于5mm的骨料。使用远红外线效果优良的白云岩被添加混合的细骨料而具有隔热性和强度优良且酸性和对盐害的耐久性良好的优点。
所述硅胶质石英砂是粒子大小优选为4号砂至8号砂(0.05～3.0㎜)。所述硅胶质石英砂的料子大小大于此时，使水泥砂浆复合物的流动性下降，小于此时，使水泥砂浆复合物的和易性下降。所述硅胶质石英砂在细骨料中的含量优选的是45～99重量％。
所述白云岩呈白色，比重为2.9，强度为4左右，是强度、耐磨性和耐火性优良的骨料，在水泥砂浆复合物中用于加强强度、耐磨性和耐火性。所述白云岩在所述细骨料中的含量优选的是1～54重量％。
所述黄土用于改善远红外线辐射、吸附异物和防腐性能。所述黄土在所述细骨料中的含量优选的是0.1～25重量％。
下面说明本发明优选实施例的水泥砂浆复合物的制造方法。
本发明优选实施例的水泥砂浆复合物是，将无机结合料10～79重量％和细骨料20～80重量％在强制式搅拌器内预搅拌，然后添加耐久性改善剂0.01～20重量％和水0.1～20重量％％后在强制式搅拌器或连续式搅拌器搅拌既定时间(例如，1～5分钟)制成。
下面说明本发明优选实施例的混凝土结构物的修补方法。以下混凝土结构物是指隧道、海洋混凝土结构物、水中混凝土结构物、防渗结构物、维修结构物(农业水道、水管桥、渠首闸门等)地中结构物、地下结构物、污水管渠、污水暗渠、污水终端处理场、净水厂、食品厂、化学厂、畜舍地面等相关结构物、人孔、农业用水管、休姆混凝工管、护岸区、道路路面、桥梁桥面、桥梁的混凝土板、桥梁新建接头部、预制产品等结构物且用混凝土形成的结构物。
本发明优选实施例的混凝土结构物的修补方法包括：清除混凝土结构物的杂质、浮浆或劣化部位的阶段；对清除的部位实施底胶处理并对露出的钢筋实施防锈处理的阶段；在所述经过底胶处理及防锈处理的结构物上部浇注所述水泥砂浆复合物，以修复截面的阶段；对经过修复的结构物表面进行处理，然后涂覆表面保护剂以处理表面的阶段。
所述底胶处理可以使用选自苯乙烯-丁二烯乳胶、聚丙烯酸脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯、硅烷化合物和所述耐久性改善剂的至少一种以上物质。
所述表面保护剂可以使用选自苯乙烯-丁二烯乳胶、聚丙烯酸脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯、硅烷化合物和所述耐久性改善剂的至少一种以上物质。
下面具体叙述本发明的水泥砂浆复合物的实施例，但并不是说明本发明限于以下提出的实施例。
<实施例1>
将无机结合料43重量％和细骨料47重量％在强制式搅拌器内预搅拌，然后添加耐久性改善剂6重量％和水4重量％并用强制式搅拌器搅拌2分钟而制成水泥砂浆复合物。
所述无机结合料是将普通硅酸盐水泥44重量％、高炉渣粉末20重量％、废活性炭10重量％、氢氧化铝5重量％、无水石膏5重量％、硫铝酸镁5重量％、麦板石粉末5重量％、氧化锌2重量％、贝壳块0.5重量％、硫酸铝钾3重量％和减水剂0.5重量％混合使用。
所述减水剂是使用聚羧酸系减水剂。
所述耐久性改善剂是将聚亚安酯90重量％、邻苯二甲酸酯2重量％、多元醇1重量％、聚醚胺1重量％、二苯基甲烷二异氰酸酯1重量％、过氧化乙酰1重量％、氟1重量％、硅烷树脂1重量％、硅胶1重量％、消泡剂0.5重量％、减水剂0.2重量％和减缩剂0.3重量％混合使用。
所述细骨料是将硅胶质石英砂85重量％、白云岩10重量％和黄土5重量％混合使用。
<实施例2>
将无机系结合料43重量％和细骨料47重量％在强制式搅拌器内预搅拌，然后添加耐久性改善剂6重量％和水4重量％后用强制式搅拌器搅拌2分钟制成水泥砂浆复合物。
所述无机结合料是将普通硅酸盐水泥44重量％、高炉渣粉末20重量％、废活性炭10重量％、氢氧化铝5重量％、无水石膏5重量％、硫铝酸镁5重量％、麦板石粉末5重量％、氧化锌2重量％、贝壳0.5重量％、硫酸铝钾3重量％和减水剂0.5重量％混合使用。所述减水剂是使用聚羧酸系减水剂。
所述耐久性改善剂是将聚亚安酯80重量％、邻苯二甲酸酯5重量％、多元醇2重量％、聚醚胺2重量％、二苯基甲烷二异氰酸酯2重量％、过氧化乙酰2重量％、氟2重量％、硅烷树脂2重量％、硅胶2重量％、消泡剂0.5重量％、减水剂0.2重量％和减缩剂0.3重量％混合使用。
所述细骨料是将硅胶质石英砂85重量％、白云岩10重量％和黄土5重量％混合使用。
<实施例3>
将无机结合料43重量％和细骨料47重量％在强制式搅拌器内预搅拌，然后添加耐久性改善剂6重量％和水4重量％后用强制式搅拌器搅拌2分钟而制成水泥砂浆复合物。
所述无机结合料是将普通硅酸盐水泥44重量％、高炉渣粉末20重量％、废活性炭10重量％、氢氧化铝5重量％、无水石膏5重量％、硫铝酸镁5重量％、麦板石粉末5重量％、氧化锌2重量％、贝壳0.5重量％、硫酸铝钾3重量％和减水剂0.5重量％混合使用。所述减水剂是使用聚羧酸系减水剂。
所述耐久性改善剂是将聚亚安酯70重量％、邻苯二甲酸酯6重量％、多元醇3.5重量％、聚醚胺3重量％、二苯基甲烷二异氰酸酯3重量％、过氧化乙酰3重量％、氟3.5重量％、硅烷树脂3.5重量％、硅胶3.5重量％、消泡剂0.5重量％、减水剂0.2重量％和减缩剂0.3重量％混合使用。
所述细骨料是将硅胶质石英砂85重量％、白云岩10重量％和黄土5重量％混合使用。
下面提出可以与本发明的实施例进行比较的比较例，以更加易于理解实施例1至实施例3的特性。后述的比较例1和比较例2提出的是普通水泥砂浆复合物和聚合物水泥砂浆复合物。
<比较例1>
用强制式搅拌器将普通硅酸盐水泥43重量％、细骨料47重量％和水10重量％搅拌制成普通水泥砂浆复合物。
<比较例2>
将普通硅酸盐水泥40重量％和细骨料47重量％用强制式搅拌器预搅拌，然后添加聚亚安酯6重量％和水4重量％后用强制式搅拌器搅拌2分钟制成聚合物水泥砂浆复合物。
下面的各试验例是，为易于理解本发明实施例1至实施例3的特性，将本发明的诸实施例与比较例1和比较例2的特性进行比较的实验结果。
<试验例1>
根据KS F 2405(砂浆的抗压强度试验方法)对按照实施例1至实施例3制造的水泥砂浆复合物和按照比较例1和比较例2制造的水泥砂浆复合物，其结果见下表1。并根据KS F2408(砂浆的弯曲强度试验方法)进行了弯曲强度试验，根据JIS A 6916(表面处理涂装用基础调整材料)进行了试件的粘合强度，其不同结果见下表1。
表1
如上述表1所示，按照实施例1至实施例3制造的水泥砂浆复合物的弯曲、压缩、抗拉和粘合强度远高于按照比较例1和比较例2制造的水泥砂浆复合物。从而确认按照实施例1至实施例3制造的水泥砂浆复合物的强度明显优于按照比较例1和比较例2制造的水泥砂浆复合物。
<试验例2>
根据KS F 2424(混凝土长度变化试验方法)测定了按照实施例1至实施例3制造的水泥砂浆复合物和按照比较例1和比较例2制造的水泥砂浆复合物的干燥收缩率，其结果见下表2。
表2
如上述表2所示，按照实施例1至实施例3制造的水泥砂浆复合物折干燥收缩量与按照比较例1和比较例2制造的水泥砂浆复合物减少，从而确认具有减缩效果。
<试验例3>
根据JIS A 1171(聚合物水泥砂浆的试验方法)的规定方法测定了对按照实施例1于实施例3制造的水泥砂浆复合物和按照实施例1和比较例2制造的水泥砂浆复合物的吸收率，其结果见下表3。吸收率高则杂质或水渗入混凝土内部使混凝土内部孔隙率增加而使结构物遭到破损。
表3
区分 实施例1 实施例2 实施例3 比较例1 比较例2
吸收率(％) 0.61 0.52 0.42 2.2 0.91
如上述表3所示，按照实施例1至实施例3制造的水泥砂浆复合物的吸收率低于按照比较例1和比较例2制造的水泥砂浆复合物。
<试验例4>
根据KS F 4042对按照实施例1至实施例3制造的水泥砂浆复合物和按照比较例1和比较例2制造的水泥砂浆复合物进行了抗氯离子渗透性试验，其结果见下表4。
表4
如上表4所示，按照实施例1至实施例3制造的水泥砂浆复合物的抗氯离子渗透性低于按照比较例1和比较例2制造的水泥砂浆复合物，从而确认其高度的抗盐害性能。
<试验例5>
根据JIS A 1171(聚合物水泥砂浆的试验方法)对按照实施例1于实施例3制造的水泥砂浆复合物和按照实施例1和比较例2制造的水泥砂浆复合物进行了试验，其结果见下表5。
表5
区分 实施例1 实施例2 实施例3 比较例1 比较例2
中性化深度(mm) 0.4 0.3 0.2 1.5 0.8
如上表5所示,按照实施例1至实施例3制造的水泥砂浆复合物的中性化渗透深度低于按照比较例1和比较例2制造的水泥砂浆复合物，从而确认其优良的抗中性化性能。
<试验例6>
将按照实施例1至实施例3制造的水泥砂浆复合物和按照比较例1和比较例2制造的水泥砂浆复合物根据日本工业标准草案[利用将混凝土在溶液中浸渍方法的耐药品性试验]，以2％盐酸、5％硫酸和45％氢氧化钠的水溶液为试验溶液，将试件在溶液中浸渍28天后测定了其耐药品性，结果见下表6。
表6
如上表6所示,按照实施例1至实施例3制造的水泥砂浆复合物的重量变化率低于按照比较例1和比较例2制造的水泥砂浆复合物,从而确认其优良的抗耐药品性。
<试验例7>
根据KS F 2456的规定方法对按照实施例1至实施例3制造的水泥砂浆复合物和按照比较例1和比较例2制造的水泥砂浆复合物的抗冻融性进行了测定，结果见下表7。冻融是指进入混凝土毛细管内的水分结冰后融化，冻融反复出现时混凝土组织会产生细小裂缝，进而降低耐久性。表7是根据抗冻融性试验得出的各实施例和比较例的耐久性指数。
表7
区分 实施例1 实施例2 实施例3 比较例1 比较例2
耐久性指数 92 92 93 70 90
如上述表7所示，按照实施例1至实施例3制造的水泥砂浆复合物的耐久性指数远高于按照比较例1和比较例2制造的水泥砂浆复合物，从而确认其耐久性得到了提升。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所述的技术方案进行修改，而这些修改并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例所述技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种水泥砂浆复合物，其特征在于，
包含：重量百分比为10～79％的无机结合料、重量百分比为20～80％的细骨料、重量百分比为0.01～20％的耐久性改善剂和重量百分比为0.1～20％的水；
所述耐久性改善剂包括：重量百分比为45～99％的聚亚安酯、重量百分比为0.1～15％的邻苯二甲酸酯、重量百分比为0.1～15％的多元醇、重量百分比为0.01～15％的聚醚胺、重量百分比为0.01～15％的二苯基甲烷二异氰酸酯和重量百分比为0.01～15％的过氧化乙酰；
所述无机结合料包含：重量百分比为5～70％的普通硅酸盐、重量百分比为5～45％的高炉渣粉末、重量百分比为5～20％的废活性炭、重量百分比为1～15％的氢氧化铝、重量百分比为1～20％的无水石膏、重量百分比为0.1～15％的硫铝酸镁、重量百分比为0.1～10％的麦板石粉末、重量百分比为0.01～10％的氧化锌、重量百分比为0.01～10％的贝壳、重量百分比为0.01～10％的硫酸铝钾；
所述细骨料包含：重量百分比为45～99％的硅胶质石英砂、重量百分比为0.1～35％的白云岩和重量百分比为0.1～2％的黄土。
2.根据权利要求1所述的水泥砂浆复合物，其特征在于，
所述耐久性改善剂还包括：重量百分比为0.01～15％氟和重量百分比为0.01～15％硅烷树脂。
3.根据权利要求1所述的水泥砂浆复合物，其特征在于，
所述耐久性改善剂还包括：重量百分比为0.01～15％的硅胶和选自聚氧化乙烯、聚丙二醇和聚乙二醇的1种以上物质重量百分比为0.01～5％。
4.根据权利要求1所述的水泥砂浆复合物，其特征在于，
所述邻苯二甲酸酯包含选自聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸亚丙基酯、聚对苯二甲酸丁二酯、邻苯二甲酸二丙烯酯、间苯二甲酸二烯丙酯的1种以上物质；
所述多元醇包含选自山梨醇、甘油、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,3-丁二醇、己烯乙二醇、1,4-丁二醇和1,2,6-己三醇的1种以上物质。
5.一种对混凝土结构物进行修补的方法，其特征在于，包括：
清除混凝土结构物中杂质、浮浆或劣化部位的阶段；
对清除部位实施底胶处理，对露出的钢筋实施防锈处理的阶段；
在经过所述底胶处理和防锈处理的结构物上部浇注如权利要求1所述的水泥砂浆复合物而修复截面的阶段；以及
对修复的结构物表面进行处理，再涂覆表面保护剂而进行表面处理的阶段；
所述底胶处理使用选自苯乙烯-丁二烯乳胶、聚丙烯酸脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯、硅烷化合物和如权利要求1所述耐久性改善剂的1种以上物质；
所述表面保护剂是使用选自苯乙烯-丁二烯乳胶、聚丙烯酸脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯、硅烷化合物和如权利要求1所述耐久性改善剂的一种以上物质。
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