CN107445561A - 聚合物防腐蚀砂浆及其使用方法 - Google Patents

聚合物防腐蚀砂浆及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种聚合物防腐蚀砂浆及其使用方法，其中聚合物防腐蚀砂浆主要包括以下以重量份数表示的组分：水泥390‑410份；天然砂540‑570份；可再分散乳胶粉10‑20份；消泡剂1‑4份；憎水剂1‑4份；聚丙烯纤维0.5‑2份；纤维素醚0.4‑1份；减水剂0.4‑1份；还包括防腐剂，防腐剂的添加量占聚合物防腐蚀砂浆总质量的3‑8%。还可以配合膨胀剂20‑35份；重钙30‑50份；灰钙10‑20份；微硅粉10‑30份；甲酸钙6‑10份；碳酸锂2‑3份；木质纤维3‑5份；淀粉醚3‑6份；触变润滑剂3‑4份。由以上配比制得的聚合物防腐蚀砂浆具有填充密实、热稳定好、快速凝结、抗滑移、抗腐蚀的优点。

Description

聚合物防腐蚀砂浆及其使用方法
技术领域
本发明涉及防腐砂浆领域，更具体的说，它涉及一种聚合物防腐蚀砂浆及其使用方法。
背景技术
目前一些污水井或者常年浸渍在水中的支撑柱，其通常采用砖混及结构或者普通砖结构搭建。这些结构表面常年受到水中酸类、盐类等有害物质的腐蚀，其结构表面会发生起皮脱落现象，进而影响结构的正常使用。
为了延长这些结构的使用寿命，通常使用防腐砂浆等进行补强加固。申请公布号为CN103833289A的中国专利公开了一种聚合物快固抗裂砂浆，本方案中水泥、快硬剂、级配砂、碳酸锂、纤维石膏、乳胶粉、缓凝剂、增稠剂、减水剂和消泡剂混合，提高砂浆的抗裂性能。
申请公布号为CN104163594A的中国专利公开了一种水泥基装修浆料及其制备方法，该专利中水泥基装修浆料主要包括水泥、保水剂、阳离子氯丁橡胶、高岭土改性复合剂、双酚A型环氧树脂、附着力促进剂、改性季铵化无机矿物、固化剂、消泡剂、石英砂、增强助剂、缓凝剂、N，N-二亚硝基五亚甲基四胺、陶瓷纤维和水混合而成。由该组分混合制得的水泥基装修浆料，提高水泥基装修浆料的防水抗裂性能，以及水泥基装修浆料与基材之间的粘结性能。
申请公布号为CN104829170A的中国专利公开了一种高性能防腐蚀修补砂浆的制备方法，其中高性能防腐蚀修补砂浆主要包括水泥、石英砂、矿粉、粉煤灰、硅灰、硝酸钡、早强剂、聚丙烯纤维、乳胶粉、纤维素酶、憎水剂、引气剂、减水剂、消泡剂和水，增强高性能防腐蚀修补砂浆的防水抗渗性能。
虽然以上方法都通过添加纤维状与凝胶物质的组合物提高砂浆的强度，进而提高砂浆的抗渗抗裂性能。而在实际工况中，由于建筑物所处的环境较为复杂，除水之外，还可能包含大量的硫酸根离子、氯离子、氢离子等，建筑物长期在这种环境中浸泡，建筑物受到侵蚀的速度加快。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚合物防腐蚀砂浆，其具有填充密实、热稳定好、快速凝结、抗滑移、抗腐蚀的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种聚合物防腐蚀砂浆，主要包括以下以重量份数表示的组分：水泥390-410份；天然砂540-570份；可再分散乳胶粉10-20份；消泡剂1-4份；憎水剂1-4份；聚丙烯纤维0.5-2份；纤维素醚0.4-1份；减水剂0.4-1份；还包括防腐剂，防腐剂的添加量占聚合物防腐蚀砂浆总质量的3-8％。
优选地，防腐剂的添加量占聚合物防腐蚀砂浆总质量的4-6％。
采用以上技术方案，水泥和天然砂作为基本的凝胶材料，提供一定强度，可再分散乳胶粉与水泥、天然砂结合提高聚合物防腐蚀砂浆的粘结强度，提高聚合物防腐砂浆与基材之间的粘结性能。聚丙烯纤维和纤维素醚可与凝胶材料结合起到抗裂的作用。此外，在防腐蚀砂浆中添加质量分数为3-8％的防腐剂，其与凝胶材料形成网络状防渗膜，有效阻止侵蚀介质(SO4 2-、Cl-、OH-、NH4 +)以及酸类、有机类物质对水泥砂浆或混凝土内部渗透，提高聚合物防腐蚀砂浆的抗侵蚀性能。
进一步地，上述的聚合物防腐蚀砂浆还包括膨胀剂20-35份；重钙30-50份；灰钙10-20份；微硅粉10-30份；甲酸钙6-10份；碳酸锂2-3份；木质纤维3-5份；淀粉醚3-6份；触变润滑剂3-4份。
优选地，重钙的粒径为400目。
优选地，灰钙的粒径为800目。
在聚合物防腐蚀砂浆中加入重钙、灰钙和微硅粉提高填充密实度，以免后期凝固后出现鼓泡或者空洞。甲酸钙和碳酸锂作为早强剂，加快聚合物防腐蚀砂浆的凝结。木质纤维和淀粉醚加强聚合物防腐蚀砂浆中网络结构的搭建，提高聚合物防腐蚀砂浆的抗裂和抗滑移性能。
优选地，淀粉醚的粘度为600-1600mPa·s。
在该粘度范围内，淀粉醚与聚合物防腐蚀砂浆中的其他组分有更好的相容性。
优选地，纤维素醚为羟丙基甲基纤维素，粘度为60000mPa·s。
采用以上技术方案，粘度为60000mPa·s的羟丙基甲基纤维素具有一定的粘度，具有增稠作用，可辅助聚合物防腐蚀砂浆形成三维交联网状，提高聚合物防腐蚀砂浆的耐腐蚀性能。
优选地，天然砂的粒径为50-100目。
优选地，聚丙烯纤维的直径为5-8mm。
本发明的另一目的在于提供一种聚合物防腐蚀砂浆的使用方法，其具有聚合物防腐蚀砂浆浆料混合均匀，无结块，便于施工。
本发明的上述目的通过以下技术方法得以实现：一种聚合物防腐蚀砂浆的使用方法，包括如下步骤：
聚合物防腐蚀砂浆加入水中预先搅拌3-5min，转速≥550r/min；混合至无结块时，静置3-5min，再搅拌1-2min，转速≥550r/min；其中聚合物防腐蚀砂浆与水的体积比为(2.5-3.5):1，水的温度为20-50℃。
使用时，聚合物防腐蚀砂浆预先与温水拌和，并且使用强制式机械搅拌快速拌和，以免形成结块。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、本发明制得的聚合物防腐蚀砂浆具有较好的防水抗裂性能，水泥和天然砂构筑形成的凝胶材料中加入聚丙烯纤维和纤维素醚，形成三维交联网络状结构，提高聚合物防腐蚀砂浆的强度，以免应力不均产生裂缝；
2、本发明制得的聚合物防腐蚀砂浆具有较好的抗冻融性能，甲酸钙和碳酸锂具有促进砂浆快速凝结的作用，二者与膨胀剂和木质纤维结合，缓解聚合物防腐蚀砂浆受外部温度的影响；
3、本发明制得的聚合物防腐蚀砂浆与基体之间具有较好的粘结强度，重钙、灰钙和微硅粉作为填料，增加聚合物防腐蚀砂浆的密实性；聚合物防腐蚀砂浆中添加可再分散乳胶粉，进一步增加聚合物防腐蚀砂浆与基体之间的界面结合强度；淀粉醚辅助增加聚合物防腐蚀砂浆的紧实性，提高界面结合强度，以免聚合物防腐蚀砂浆与基体发生相对滑移；
4、本发明制得的聚合物防腐蚀砂浆具有低收缩率，膨胀剂与聚丙烯纤维、木质纤维混合，提高聚合物防腐蚀砂浆的抗收缩性能，以免聚合物防腐蚀砂浆受温度影响产生裂缝；
5、本发明制得的聚合物防腐蚀砂浆具有较佳的抗渗防腐性能，增稠剂、防腐剂以及淀粉醚、木质纤维结合，有效阻止侵蚀介质(SO4 2-、Cl-、OH-、NH4 +)以及酸类、有机类物质对聚合物防腐蚀砂浆的内部渗透。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。应该理解的是，本发明实施例所述方法仅仅是用于说明本发明，而不是对本发明的限制，在本发明的构思前提下对本发明方法的简单改进都属于本发明要求保护的范围。
本发明所涉及原料的规格如表1所示。
表1本发明所涉及原料的规格
组分 规格
水泥 p.o42.5
膨胀剂 UEA
天然砂 0-5mm
重钙 400目
灰钙 800目
微硅粉 1200目
腐蚀剂 BM-NS
可再分散乳胶粉 7042W
纤维素醚 HPMC，60000mpa.s
聚丙烯纤维 6mm
甲酸钙 /
碳酸锂 /
木质纤维 /
淀粉醚 FP6
触变润滑剂 /
减水剂 巴斯夫2651F
憎水剂 0202S
消泡剂 P803
实施例：
表2给出了六种聚合物防腐蚀砂浆的配比，其中所涉及的聚合物防腐蚀砂浆的原料按照表1的规格。
表2聚合物防腐蚀砂浆的配比
对比例：
对比例一为普通水泥砂浆(不含聚合物和防腐剂)；对比例二与实施例三的区别在于未添加防腐剂。对各实施例和对比例进行性能测试，具体如表3所示。其中抗渗压力、抗压强度、抗折强度、粘结强度和抗冻性的测试按照标准《JGJ/T70》，耐热性和收缩率的测试按照标准《JC/T984》。
表3各实施例和对比例的性能测试结果
由以上数据可知，各实施例制得的聚合物防腐蚀砂浆具有较好的抗压强度和抗渗性能，聚合物防腐蚀砂浆与基材之间的粘结强度较大，并且收缩率和吸水率较低，受外界温度影响较小。
对各实施例和对比例进行防腐性能测试，具体如表4所示。
表4各实施例和对比例的防腐性能测试结果
各实施例和对比例制得的砂浆做成标准试块，测试标准试块浸泡腐蚀溶液前后的抗压强度值，并且计算抗压强度保留值。 具体测试结果如表5所示。
表5各实施例和对比例的抗压强度保留值比较
由表4和表5可知，各实施例制得的标准试块在20％NaOH、饱和Na2SO4、工业乙醇、饱和NH4Cl和丙酮中的抗压强度保留值均大于80％，即使在5％HCl中，各实施例制得的标准试块也可接近80％。由此可知，各实施例制得的标准试块具有较佳的抗腐蚀性能。当防腐剂掺量为5％时(实施例三所示)，聚合物防腐蚀砂浆的成本较低，兼具较佳的抗腐蚀效果。
应用例：
按照实施例三配比制得聚合物防腐蚀砂浆，对现有的污水井进行修复加固。
施工前，将污水井表面的疏松层、淤泥和杂质清除干净，并用清水冲洗污水井表面，保持污水井表面不透水、无明水。在强制式机械搅拌桶中加入145kg清水，水温为35℃；在清水中加入500kg聚合物防腐砂浆充分搅拌3min，转速为550r/min；搅拌至无结块时，静置3min，再以同样转速搅拌2min，得到聚合物防腐蚀砂浆浆料。将聚合物防腐蚀砂浆浆料分层刮涂在污水井表面，并在5℃以上养护至凝结硬化。
采用手持式拉拔仪，根据检测面的实际情况，选定若干检测点，对修补后的污水井表面进行拉拔检测试验，所测数据的平均值符合《JGJ/T220》的规定。

Claims (10)

1.一种聚合物防腐蚀砂浆，其特征在于，主要包括以下以重量份数表示的组分：
水泥390-410份；天然砂540-570份；可再分散乳胶粉10-20份；消泡剂1-4份；憎水剂1-4份；聚丙烯纤维0.5-2份；纤维素醚0.4-1份；减水剂0.4-1份；还包括防腐剂，防腐剂的添加量占聚合物防腐蚀砂浆总质量的3-8%。
2.根据权利要求1所述的聚合物防腐蚀砂浆，其特征在于：防腐剂的添加量占聚合物防腐蚀砂浆总质量的4-6%。
3.根据权利要求1或2任一项所述的聚合物防腐蚀砂浆，其特征在于：还包括膨胀剂20-35份；重钙30-50份；灰钙10-20份；微硅粉10-30份；甲酸钙6-10份；碳酸锂2-3份；木质纤维3-5份；淀粉醚3-6份；触变润滑剂3-4份。
4.根据权利要求3所述的聚合物防腐蚀砂浆，其特征在于：重钙的粒径为400目。
5.根据权利要求4所述的聚合物防腐蚀砂浆，其特征在于：灰钙的粒径为800目。
6.根据权利要求5所述的聚合物防腐蚀砂浆，其特征在于：淀粉醚的粘度为600-1600mPa·s。
7.根据权利要求1或2任一项所述的聚合物防腐蚀砂浆，其特征在于：纤维素醚为羟丙基甲基纤维素，粘度为60000mPa·s。
8.根据权利要求1或2任一项所述的聚合物防腐蚀砂浆，其特征在于：天然砂的粒径为50-100目。
9.根据权利要求8所述的聚合物防腐蚀砂浆，其特征在于：聚丙烯纤维的直径为5-8mm。
10.一种权利要求1-9任一项所述聚合物防腐蚀砂浆的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
聚合物防腐蚀砂浆加入水中预先搅拌3-5min，转速≥550r/min；混合至无结块时，静置3-5min，再搅拌1-2min，转速≥550r/min；其中聚合物防腐蚀砂浆与水的体积比为（2.5-3.5）：1，水的温度为20-50℃。
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