CN106495639A - 一种新型聚合物纤维混凝土快速修复料及其制备和施工方法 - Google Patents

一种新型聚合物纤维混凝土快速修复料及其制备和施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种新型聚合物纤维混凝土快速修复料及其制备和施工方法，所述快速修复料由以下各组分组成：含纤维的砂浆及添加剂，所述砂浆与添加剂的质量比为20～30：3～5。本发明提供的新型聚合物纤维混凝土快速修复料适用于高速公路及机场跑道、桥梁等一切混凝土维修，对混凝土龟裂、断板、脱落、起砂、坑槽等病害进行快速修复，起到快速开放，上强度快，刚柔兼备等特点，在30‑90分钟即可开放交通；适用于1‑4公分的麻面、坑槽；具有耐磨性好、防水性好、粘附性好、持久性好、耐低温性好、成低高、养护时间短等优点。

Description

一种新型聚合物纤维混凝土快速修复料及其制备和施工方法
技术领域
本发明属于公路养护技术领域，尤其是涉及一种新型聚合物纤维混凝土快速修复料及其制备和施工方法。
背景技术
随着我国国民经济的高速发展，各种公路、桥梁、市政工程建设迅猛。其中，水泥混凝土路面所占的比重增幅显著。
大量的混凝土基公路长时期使用或者受到重车碾压，在荷载的反复作用和自然环境，比如冻融循环、盐冻、碳化等因素的不断作用下，以及在设计、施工、养护等诸多种因素的综合作用下，水泥混凝土路面在使用期间，不可避免地会产生各种损坏，比如开裂、坑槽、龟裂等，影响到交通通行的速度和质量，从而产生交通问题。为了尽量地减少交通问题，必须及时地对这些破损的路面进行修复。
目前选用水泥混凝土来进行修复，水泥混凝土在修复过程中，混凝土在达到最终强度之前需要花费较长的时间进行养护，养护过程中必然会设置隔离等手段，这样势必会造成道路通行受阻，对交通的影响十分巨大；具有水泥混凝土配方设计不够合理、科学，成本较高；修复质量不好，各种技术性能差，造成重复修复，浪费材料及人工费；坑槽修复完以后强度低，耐久性差，浪费大量原材料，增大施工单位的工程量，造成巨大经济损失；容易受到低温、雨雪等恶劣环境的影响；实施工序较复杂，养护时间较长，而且使用寿命短，稳定性差等问题。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种新型聚合物纤维混凝土快速修复料及其制备和施工方法，以解决现有的水泥混凝土配方设计不合理、成本较高，修复质量不好，坑槽修复完以后强度低，耐久性差，浪费大量原材料，增大施工单位的工程量，造成巨大经济损失；容易受到低温、雨雪等恶劣环境的影响；实施工序较复杂，养护时间较长，而且使用寿命短，稳定性差等问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种新型聚合物纤维混凝土快速修复料，所述快速修复料由以下各组分组成：含纤维的砂浆及添加剂，所述砂浆与添加剂的质量比为20～30：3～5。
进一步的，所述添加剂由表面修复剂和水组成，所述表面修复剂与水的质量比为6～7：78～93。
进一步的，所述表面修复剂为丙烯酸树脂。
进一步的，所述砂浆由含纤维的矾土水泥混合物与细骨料构成，所述矾土水泥混合物与细骨料的质量比为2～4：6～8。
进一步的，按质量份数计，所述矾土水泥混合物由以下组分组成：矾土9-15份、碳酸钠6-10份、明矾石10-20份、减水剂5-15份、乙醇15-20、硅酸系化合物11-15份、水泥60-70份、纤维10-20份，粘度剂5-10份。
优选的，所述细骨料为粒径为13mm的石英石。
优选的，所述减水剂由三聚氰胺、萘、聚碳酸酯混合而成。
优选的，所述纤维为聚丙烯纤维；优选的，所述粘度剂为羧基丁苯共聚乳液。
一种新型聚合物纤维混凝土快速修复料的制备方法，包括如下步骤：
S1：按配比，称取干燥的细骨料，80摄氏度保温备用；
S2：按配比，称取定量的矾土、碳酸钠、明矾石、减水剂、乙醇、硅酸系化合物、水泥、纤维、粘度剂，混合搅拌均匀，即得到含纤维的矾土水泥混合物；
S3：按配比，称取矾土水泥混合物，向其中加入细骨料，搅拌均匀，即得到砂浆；
S4：按配比，称取表面修复剂，加入水中，搅拌均匀，即得到添加剂；
S5：按配比，向砂浆中加入添加剂，搅拌均匀，即得新型聚合物纤维混凝土快速修复料；
S1、S2的顺序可调，S3、S4的顺序可调。
一种新型聚合物纤维混凝土快速修复料的施工方法，包括如下操作步骤：
设置交通阻断标志，暂时阻断施工部位的交通；
施工前将路面破损处清理干净，不规则部位需要打磨，吹走灰尘；
根据施工部位的面积，另配适量的上述添加剂，在施工部位表面均匀涂；
待添加剂晾干后，将配好的上述快速修复料摊铺在施工部位；
人工将其摊铺均匀，使其表面与原路面的高度一致；
待快速修复料完全固化后，即可将施工现场清理干净；
撤去交通阻断标志，即可开放交通。
本发明提供的新型聚合物纤维混凝土快速修复料适用于高速公路及机场跑道、桥梁等一切混凝土维修，对混凝土龟裂、断板、脱落、起砂、坑槽等病害进行快速修复，起到快速开放，上强度快，刚柔兼备等特点，在30-90分钟即可开放交通；适用于1-4公分的麻面、坑槽；具有耐磨性好、防水性好、粘附性好、持久性好、耐低温性好、成低高、养护时间短等优点。
具体实施方式
除非另外说明，本文中所用的术语均具有本领域技术人员常规理解的含义，为了便于理解本发明，将本文中使用的一些术语进行了下述定义。
所有的数字标识，例如pH、温度、时间、浓度，包括范围，都是近似值。要了解，虽然不总是明确的叙述所有的数字标识之前都加上术语“约”。同时也要了解，虽然不总是明确的叙述，本文中描述的试剂仅仅是示例，其等价物是本领域已知的。
本发明的原料均是通过本领域技术人员已知的常规技术制备或直接购得，如矾土、减水剂、乙醇等。
下面结合实施例来详细说明本发明。
实施例1
S1：用标准筛筛取出13mm的干燥的细骨料，80摄氏度保温备用；
S2：称取矾土9份、碳酸钠6份、明矾石10份、减水剂5份、乙醇15份、硅酸系化合物11份、水泥60份、纤维10份、粘度剂5份，混合搅拌均匀，每分钟150转，搅拌时间为30分钟，即得到矾土水泥混合物；
S3：称取7.5千克矾土水泥混合物，向其中加入细骨料17.5千克，搅拌均匀，每分钟200转，搅拌时间为30分钟，即得到本实施例1中的砂浆25千克；
S4：称取300克表面修复剂，加入3.95千克水中，搅拌均匀，每分钟200转，搅拌时间为30分钟，即得到添加剂；
S5：向步骤S3中获得的砂浆中加入添加剂4.25g，搅拌均匀，每分钟300转，搅拌时间为30分钟，即得新型聚合物纤维混凝土快速修复料。
本实例1中细骨料为石英石，硅酸系化合物为硅酸钠，减水剂为三聚氰胺、萘、聚碳酸酯按质量比1:1:1的混合，纤维为聚丙烯纤维，水泥为425号硅酸盐水泥，粘度剂为羧基丁苯共聚乳液，表面修复剂为丙烯酸树脂。
将本实施例1提供的新型聚合物纤维混凝土快速修复料进行施工，步骤如下：设置交通阻断标志，暂时阻断施工部位的交通；
施工前将路面破损处清理干净，不规则部位需要打磨，吹走灰尘；
根据施工部位的面积，另配适量的添加剂，在施工部位表面均匀涂；本实例中称取300克表面修复剂，加入3.95千克水中，搅拌均匀，每分钟200转，搅拌时间为30分钟，即得到添加剂；
待添加剂晾干后，即可将配好的快速修复料摊铺在施工部位；
人工将其摊铺均匀，使其表面与原路面的高度一致；
待快速修复料完全固化后，即可将施工现场清理干净；
撤去交通阻断标志，即可开放交通。
本实例中新型聚合物纤维混凝土快速修复料摊铺25分钟后即固化成型，1天后抗压强度大于20Mpa，3天后抗压强度大于30Mpa，28天后抗压强度大于55Mpa。为了检测新型聚合物纤维混凝土快速修复料材料施工效果，对按以上实例的施工部位进行检测：快速修复料与原路面粘附性良好，防水性能良好，弹性高，能够很好地适应裂缝宽度动态变化，修复效果良好，半小时即可开放交通，各项指标均达到中华人民共和国交通行业标准中对修复材料的技术要求。
实施例2
与实施例1不同的是：矾土水泥混合物的制备：称取矾土12份、碳酸钠8份、明矾石15份、减水剂12份、乙醇18份、硅酸系化合物12份、水泥65份、纤维15份、粘度剂8份，混合搅拌均匀，每分钟150转，搅拌时间为30分钟，即得到矾土水泥混合物。
本实例2中细骨料为5号硅砂，硅酸系化合物为黏土，减水剂为三聚氰胺、萘、聚碳酸酯按质量比1:2:1的混合，纤维为聚丙烯纤维，水泥为525号硅酸盐水泥，粘度剂为羧基丁苯共聚乳液，表面修复剂为丙烯酸树脂。
本实例中新型聚合物纤维混凝土快速修复料摊铺20分钟后即固化成型，1天后抗压强度大于25Mpa，3天后抗压强度大于30Mpa，28天后抗压强度大于55Mpa。
实施例3
与实施例1不同的是：矾土水泥混合物的制备：称取矾土15份、碳酸钠10份、明矾石20份、减水剂15份、乙醇20份、硅酸系化合物15份、水泥70份、纤维20份、粘度剂10份，混合搅拌均匀，每分钟150转，搅拌时间为30分钟，即得到矾土水泥混合物。
本实例3中细骨料为5号硅砂，硅酸系化合物为长石，减水剂为三聚氰胺、萘、聚碳酸酯按质量比1：2：2的混合，纤维为聚丙烯纤维，水泥为525号硅酸盐水泥，粘度剂为羧基丁苯共聚乳液，表面修复剂为丙烯酸树脂。
本实例中新型聚合物纤维混凝土快速修复料摊铺25分钟后即固化成型，1天后抗压强度大于20Mpa，3天后抗压强度大于30Mpa，28天后抗压强度大于55Mpa。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型聚合物纤维混凝土快速修复料，其特征在于：所述快速修复料由以下各组分组成：含纤维的砂浆及添加剂，所述砂浆与添加剂的质量比为20～30：3～5。
2.根据权利要求1所述的新型聚合物纤维混凝土快速修复料，其特征在于：所述添加剂由表面修复剂和水组成，所述表面修复剂与水的质量比为6～7：78～93。
3.根据权利要求2所述的新型聚合物纤维混凝土快速修复料，其特征在于：所述表面修复剂为丙烯酸树脂。
4.根据权利要求1-3任一项所述的新型聚合物纤维混凝土快速修复料，其特征在于：所述砂浆由含纤维的矾土水泥混合物与细骨料构成，所述矾土水泥混合物与细骨料的质量比为2～4：6～8。
5.根据权利要求4所述的新型聚合物纤维混凝土快速修复料，其特征在于：按质量份数计，所述矾土水泥混合物由以下组分组成：矾土9-15份、碳酸钠6-10份、明矾石10-20份、减水剂5-15份、乙醇15-20、硅酸系化合物11-15份、水泥60-70份、纤维10-20份，粘度剂5-10份。
6.根据权利要求5所述的新型聚合物纤维混凝土快速修复料，其特征在于：所述细骨料为粒径为13mm的石英石。
7.根据权利要求5所述的新型聚合物纤维混凝土快速修复料，其特征在于：所述减水剂由三聚氰胺、萘、聚碳酸酯混合而成。
8.根据权利要求5所述的新型聚合物纤维混凝土快速修复料，其特征在于：所述纤维为聚丙烯纤维；优选的，所述粘度剂为羧基丁苯共聚乳液。
9.权利要求6-8任一项所述的新型聚合物纤维混凝土快速修复料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：按配比，称取干燥的细骨料，80摄氏度保温备用；
S2：按配比，称取定量的矾土、碳酸钠、明矾石、减水剂、乙醇、硅酸系化合物、水泥、纤维、粘度剂，混合搅拌均匀，即得到含纤维的矾土水泥混合物；
S3：称取矾土水泥混合物，按比例向其中加入细骨料，搅拌均匀，即得到砂浆；
S4：按配比，称取表面修复剂，加入水中，搅拌均匀，即得到添加剂；
S5：按配比，向砂浆中加入添加剂，搅拌均匀，即得新型聚合物纤维混凝土快速修复料；
S1、S2的顺序可调，S3、S4的顺序可调。
10.一种新型聚合物纤维混凝土快速修复料的施工方法，其特征在于：包括如下操作步骤：
设置交通阻断标志，暂时阻断施工部位的交通；
施工前将路面破损处清理干净，不规则部位需要打磨，吹走灰尘；
根据施工部位的面积，另配适量的权利要求1-3任一项中所述添加剂，在施工部位表面均匀涂；
待添加剂晾干后，即可将配好的权利要求1-8任一项所述的快速修复料摊铺在施工部位；
人工将其摊铺均匀，使其表面与原路面的高度一致；
待快速修复料完全固化后，即可将施工现场清理干净；
撤去交通阻断标志，即可开放交通。
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