CN107793098B - 一种高流动性快速修补砂浆 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种高流动性快速修补砂浆，其原料组分及各组分占原料总量的质量百分含量分别为：硫铝酸盐水泥16‑21％，硅酸盐水泥2.0‑4.1％，超细矿渣粉2.4‑5.2％，减水剂0.05‑0.15％，消泡剂0.05‑0.25％，早强剂0.05‑0.25％，石英砂73‑76％。本发明的修补砂浆早期强度高，且后期强度稳定，浆体流动性好，初始流动度可达260mm，凝结时间合理，与水泥基体相容性好。本发明可广泛应用于道路、桥梁、建筑等工程的修补及加固。

Description

一种高流动性快速修补砂浆
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种高流动性快速修补砂浆。
背景技术
混凝土自问世以来，其强度经历了低、中、高乃至超高的发展历程，由此看来，人们似乎总是乐于追求强度的不断提高。但是，近四五十年来，因材质劣化而导致的混凝土结构过早失效以至破坏的事故在国内外屡见不鲜，并呈增多趋势。这些事故的起因不是由于混凝土本身强度不足，而是因为其耐久性不良。因此，研究能够快速修补混凝土结构的修补材料，以使一些老化的需要修补的建筑能够重新恢复设计使用年限或者更长的服役寿命，具有重大的研究意义。
目前，市面上的修补材料存在着以下这几种缺陷：首先，普通修补材料早期强度低，很难应付抢修工程；其次，特种水泥类修补材料后期强度倒缩，且耐磨性差，常常使用不到两年就出现再次开裂，修补结构失效等现象；另外，部分特种水泥类修补材料存在着凝结时间过短的问题，这对施工要求有着极大的挑战；最后，绝大多数修补失败的原因是新老混凝土在其界面处脱落而导致混凝土结构修补失败。
发明内容
本发明针对现有修补材料的不足，提供一种高流动性快速修补砂浆。该修补砂浆凝早期强度高，后期强度不倒缩，浆体流动性好，结时间合理，且与水泥基体相容性好。
本发明所述的技术方案为：其原料组分及各组分占原料总量的质量百分含量分别为：硫铝酸盐水泥16-21％，硅酸盐水泥2.0-4.1％，超细矿渣粉2.4-5.2％，减水剂0.05-0.15％，消泡剂0.05-0.25％，早强剂0.05-0.25％，石英砂73-76％。
优选所述的硫铝酸盐水泥为L·SAC52.5硫铝酸盐水泥或R·SAC52.5硫铝酸盐水泥中的一种。
优选所述的硅酸盐水泥为PII42.5硅酸盐水泥或PII52.5硅酸盐水泥中的一种。
优选所述的超细矿渣粉为磨细粒化高炉矿渣粉，其粉磨细度为比表面积为800-1000m2/kg。
优选所述的减水剂是
Figure BDA0001406073280000021
聚羧酸系高效减水剂或
Figure BDA0001406073280000022
萘系减水剂中的一种。
优选所述的消泡剂为磷酸三丁酯或聚丙烯酸酯中的一种。
优选所述的早强剂为无水氯化钙、无水硫酸钠、碳酸锂或碳酸钠中的一种。
优选所述的石英砂为ISO标准砂。
本发明提出的高流动性快速修补砂浆的制备方法，具体步骤为：按前述各重量比例称取各组分，将硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、超细矿渣粉和石英砂预先干拌，使固体物料混合均匀；然后加入减水剂，消泡剂、早强剂和水机械搅拌，固定水灰比0.45，搅拌均匀即可施工使用。
本发明中，以硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥和超细矿渣粉形成复合胶凝体系。胶凝体系各组分之间优势互补，硫铝酸盐水泥提供了复合胶凝体系的早期强度和体积稳定性。硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥复配能相互促进水化提高早期强度，并且随着硅酸盐水泥的加入，复合胶凝体系的后期强度也有所提升。另外，硅酸盐水泥可以调节复合胶凝体系的凝结时间，使凝结时间更加合理。超细矿渣粉能够降低体系的碱度和水化热，使得复合胶凝体系硬化体的微裂纹减少，能够提高体系的耐久性，通过水化反应的进行，超细矿渣粉能进一步提高修补砂浆的强度和密实度，提高耐磨性，降低干燥收缩。整个胶凝体系为修补砂浆提供早强，高强，低收缩性能。
消泡剂能够消除部分搅拌过程中产生的气泡，使得修补砂浆提高密实度，进一步提高强度；早强剂的加入可以调节凝结时间，使得凝结时间在合理的范围之内，并且能够提高修补砂浆的早期强度；石英砂作为骨料，对修补砂浆起到了支撑和密实作用，确保了修补砂浆良好的体积稳定性。
本发明研制的修补砂浆具有早期强度高，4h抗压强度最高可达34.1MPa，后期强度不倒缩，浆体流动性好，初始流动度可达260mm，凝结时间合理，有优良的施工性能，与水泥基体的粘接性好，界面弯拉强度最高可达5.1MPa。很好的解决了目前修补材料施工性差，早期强度不高，与水泥基体粘接性差的问题。
有益效果：
本发明所制备的高流动性快速修补砂浆流动性好，施工操作性好；凝结时间合理，有足够的操作时间；早期强度高，可用于封闭时间短的修补工程；后期强度稳定，体积稳定性好，能够收到良好的修补效果，有利于降低二次修补率；与水泥基体相容性好，可确保了修补砂浆与水泥基体接缝处的稳定性，提高修补工程的耐久性。
具体实施方式
根据上述技术方案，以下按实例方式进一步说明本发明。
实施例1：
L·SAC52.5硫铝酸盐水泥344g，PII42.5硅酸盐水泥38g，比表面积为800的超细矿渣粉68g，
Figure BDA0001406073280000031
萘系减水剂1.3g，聚丙烯酸酯消泡剂1.2g，无水氯化钙早强剂1.3g，石英砂1400g，加水搅拌混合均匀，调成料浆状，成型，空气中养护，制成修补砂浆固化体，性能测试结果列于表1。
实施例2：
R·SAC52.5硫铝酸盐水泥365g，PII52.5硅酸盐水泥40g，比表面积为1000的超细矿渣粉45g，
Figure BDA0001406073280000032
聚羧酸系高效减水剂2.3g，磷酸三丁酯消泡剂2.7g，无水硫酸钠早强剂4.1g，石英砂1350g，加水搅拌混合均匀，调成料浆状，成型，空气中养护，制成修补砂浆固化体，性能测试结果列于表1。
实施例3：
R·SAC52.5硫铝酸盐水泥288g，PII52.5硅酸盐水泥72g，比表面积为800的超细矿渣粉90g，
Figure BDA0001406073280000033
聚羧酸系高效减水剂1.6g，磷酸三丁酯消泡剂4g，碳酸锂早强剂2.5g，石英砂1300g，加水搅拌混合均匀，调成料浆状，成型，空气中养护，制成修补砂浆固化体，性能测试结果如表1。
表1实施例性能测试结果
Figure BDA0001406073280000041
注：*标准指标对应的养护时间为6h
表1所示各项性能均符合标准JC/T 2381-2016《修补砂浆》、JC/T 333-2011《混凝土裂缝修补灌浆材料技术条件》规定的相关性能指标，可见，制备的修补砂浆凝早期强度高，且后期强度稳定，浆体流动性好，结时间合理，与水泥基体相容性好。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种高流动性快速修补砂浆，其特征在于其原料组分及各组分占原料总量的质量百分含量分别为：硫铝酸盐水泥16-21％，硅酸盐水泥2.0-4.1％，超细矿渣粉2.4-5.2％，减水剂0.05-0.15％，消泡剂0.05-0.25％，早强剂0.05-0.25％，石英砂73-76％；其中所述的超细矿渣粉为磨细粒化高炉矿渣粉，其粉磨细度为比表面积800-1000m2/kg。
2.根据权利要求1所述的高流动性快速修补砂浆，其特征在于所述的硫铝酸盐水泥为L·SAC52.5硫铝酸盐水泥或R·SAC52.5硫铝酸盐水泥中的一种。
3.根据权利要求1所述的高流动性快速修补砂浆，其特征在于所述的硅酸盐水泥为PII42.5硅酸盐水泥或PII52.5硅酸盐水泥中的一种。
4.根据权利要求1所述的高流动性快速修补砂浆，其特征在于所述的减水剂是聚羧酸系高效减水剂或萘系减水剂中的一种。
5.根据权利要求1所述的高流动性快速修补砂浆，其特征在于所述的消泡剂为磷酸三丁酯或聚丙烯酸酯中的一种。
6.根据权利要求1所述的高流动性快速修补砂浆，其特征在于所述的早强剂为无水氯化钙、无水硫酸钠、碳酸锂或碳酸钠中的一种。
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