CN107840595A - 一种混凝土结构修补剂及其制备方法、应用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混凝土结构修补剂及其制备方法、应用方法。修补剂由重量百分比为45～65％的硫铝酸盐水泥熟料、30～50％的普通硅酸盐水泥熟料、1～3％的聚羧酸减水剂、1～5％的消泡剂和0.5～3％的纤维素醚组成；各原料的重量百分比之和为100％。该修补剂制备简单方便、施工便利，具有小时强度高、表面成膜性好、保坍时间长、粘接强度高、后期无强度损失、耐久性好等优点，克服了现有混凝土修补剂粘接强度差、后期强度损失等缺点。

Description

一种混凝土结构修补剂及其制备方法、应用方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种混凝土结构修补剂及其制备方法、应用方法。
背景技术
混凝土建筑物和构件在使用期间受腐蚀、受交替荷载等情况而产生的破损现象屡见不鲜。在各种环境下的混凝土结构的重建是耗资巨大的工程，它不仅要消耗大量的资金，而且还将因混凝土结构的停用造成生产或生活方面的巨大损失。如美国混凝土工程每年的维修费和重建费高达数千亿美元。
而对受损混凝土进行局部修补不仅可以事半功倍，还不影响混凝土结构的正常使用。目前，针对水泥混凝土路面、机场跑道、桥面等混凝土工程的修补作业，已有技术出现了多种具有硬化速度快，小时强度高，膨胀适宜的等特点的快速修补剂，给工程后期维修带来了极大便利。但这些快速修补剂均是作为外加剂添加到普通水泥中使用，存在施工不便利、凝结时间可控性较差、与原有基面粘接力差等缺陷，不能配制出满足修补不同工程混凝土结构的修补剂，因而又存在工程经济性不好等缺点。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题，提供一种混凝土结构修补剂，能完全取代普通水泥，对混凝土结构各种情况下的受损均能全方位的修补。
本发明的另一目的在于提供一种混凝土结构修补剂的制备方法。
本发明的又一目的在于提供一种混凝土结构修补剂的应用方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种混凝土结构修补剂，由重量百分比为45～65％的硫铝酸盐水泥熟料、30～50％的普通硅酸盐水泥熟料、1～3％的聚羧酸减水剂、1～5％的消泡剂和0.5～3％的纤维素醚组成；其中，上述各原料的重量百分比之和为100％。
优选地，所述硫铝酸盐水泥熟料由铝渣代替50％铝矿生产所得，其凝结时间：初凝不早于15分钟，终凝不迟于60分钟，所述硫铝酸盐水泥熟料的比表面积≥400m2/kg。硫铝酸盐水泥熟料主要提供早期强度。
优选地，所述普通硅酸盐水泥熟料的凝结时间：初凝不早于45分钟，终凝不迟于600分钟，所述普通硅酸盐水泥熟料的比表面积≥300m2/kg。普通硅酸盐水泥熟料主要调整凝结时间，提供后期强度。
优选地，所述聚羧酸减水剂为粉剂，其减水率≥25％。聚羧酸减水剂主要调节水胶比，降低用水量，提高单位时间的混凝土结构修补剂强度。
优选地，所述消泡剂选自乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。消泡剂用于降低表面张力，消除修补剂在搅拌过程中产生的有害气泡。
优选地，所述纤维素醚选自甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素和氰乙基纤维素中的一种或多种。纤维素醚用于增加混凝土结构修补剂成膜性和粘接强度。
本发明提供的上述混凝土结构修补剂的制备方法，包括以下步骤：
将上述重量百分比的硫铝酸盐水泥熟料加入混料釜，然后加入普通硅酸盐水泥熟料、聚羧酸减水剂、消泡剂和纤维素醚搅拌均匀即可得到混凝土结构修补剂，最后分装。
本发明提供的混凝土结构修补剂的应用方法，包括以下步骤：
将受损混凝土结构基面清理干净；在混凝土结构修补剂中加入粗集料、细集料和水，然后搅拌均匀配制成混凝土，迅速浇筑到受损混凝土结构基面上。
本发明的水泥混凝土结构修补剂与粗集料、细集料的比例应在使用前，根据技术要求，在工程实验室验证，确定最佳比例。
优选地，水的重量与粗集料、细集料和混凝土结构修补剂的总重量的重量比为0.3。
本发明的有益效果是：
1、本发明所提供的混凝土结构修补剂具有小时强度高、表面成膜性好、保坍时间长、粘接强度高、后期无强度损失、耐久性好等优点，克服了现有混凝土修补剂粘接强度差、后期强度损失等缺点。
2、本发明混凝土结构修补剂制备简单方便，应用工程广，具有很好的市场推广价值。
3、本发明混凝土结构修补剂施工便利、施工稳定性好、与原有基面粘接力好，修补效果好。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明：
实施例一
以制备1000kg混凝土结构修补剂产品为例。
制备混凝土结构修补剂产品，其配比按照重量百分比计算，在混料釜中投入硫铝酸盐水泥熟料450kg，普通硅酸盐水泥熟料500kg，聚羧酸减水剂10kg、乳化硅油10kg、高碳醇脂肪酸酯复合物10kg、聚二甲基硅氧烷10kg、甲基纤维素10kg，其中硫铝酸盐水泥熟料由铝渣代替50％铝矿生产所得，其凝结时间：初凝不早于15分钟，终凝不迟于60分钟，其比表面积≥400m2/kg。普通硅酸盐水泥熟料的凝结时间：初凝不早于45分钟，终凝不迟于600分钟，其比表面积≥300m2/kg。聚羧酸减水剂为粉剂，其减水率≥25％。将上述的各物料搅拌均匀即制得本实施例的混凝土结构修补剂产品。然后分装为每袋25±0.25kg或每袋50±0.5kg。
实施例二
以制备1000kg混凝土结构修补剂产品为例。
制备混凝土结构修补剂产品，其配比按照重量百分比计算，在混料釜中投入硫铝酸盐水泥熟料500kg，普通硅酸盐水泥熟料450kg，聚羧酸减水剂20kg、高碳醇脂肪酸酯复合物20kg、羟乙基甲基纤维素10kg，搅拌均匀即制得本实施例的混凝土结构修补剂产品。然后分装为每袋25±0.25kg或每袋50±0.5kg。
实施例三
以制备1000kg混凝土结构修补剂产品为例。
制备混凝土结构修补剂产品，其配比按照重量百分比计算，在混料釜中投入硫铝酸盐水泥熟料500kg，普通硅酸盐水泥熟料400kg，聚羧酸减水剂30kg、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚20kg、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚20kg、羧甲基纤维素10kg、乙基纤维素10kg、羟丙基甲基纤维素10kg，搅拌均匀即制得本实施例的混凝土结构修补剂产品。然后分装为每袋25±0.25kg或每袋50±0.5kg。
实施例四
以制备1000kg混凝土结构修补剂产品为例。
制备混凝土结构修补剂产品，其配比按照重量百分比计算，在混料釜中投入硫铝酸盐水泥熟料550kg，普通硅酸盐水泥熟料380kg，聚羧酸减水剂10kg、聚氧丙烯甘油醚20kg、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚30kg、纤维素醚10kg，搅拌均匀即制得本实施例的混凝土结构修补剂产品。然后分装为每袋25±0.25kg或每袋50±0.5kg。
实施例五
以制备1000kg混凝土结构修补剂产品为例。
制备混凝土结构修补剂产品，其配比按照重量百分比计算，在混料釜中投入硫铝酸盐水泥熟料555kg，普通硅酸盐水泥熟料400kg，聚羧酸减水剂30kg、聚二甲基硅氧烷10kg、氰乙基纤维素5kg，搅拌均匀即制得本实施例的混凝土结构修补剂产品。然后分装为每袋25±0.25kg或每袋50±0.5kg。
实施例六
以制备1000kg混凝土结构修补剂产品为例。
制备混凝土结构修补剂产品，其配比按照重量百分比计算，在混料釜中投入硫铝酸盐水泥熟料650kg，普通硅酸盐水泥熟料300kg，聚羧酸减水剂20kg、乳化硅油10kg、甲基纤维素10kg、氰乙基纤维素10kg，搅拌均匀即制得本实施例的混凝土结构修补剂产品。然后分装为每袋25±0.25kg或每袋50±0.5kg。
上述实施例一至六所制备获得的混凝土结构修补剂的一个具体应用实例如下：将受损混凝土结构基面清理干净；在混凝土结构修补剂中加入粗集料、细集料和水，然后配制成混凝土，浇筑到受损混凝土结构基面上即可。其中，使用的水的重量与粗集料、细集料和混凝土结构修补剂的总重量的重量比为0.3。
本发明产品的性能指标如下：
混凝土结构修补剂的检测项目和技术要求，分为匀质性指标和净浆性能指标，检测项和技术指标见表1和表2。
表1产品的匀质性指标检测项和技术指标
表2产品净浆性能指标检测项和技术指标
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种混凝土结构修补剂，其特征在于：所述修补剂由重量百分比为45～65％的硫铝酸盐水泥熟料、30～50％的普通硅酸盐水泥熟料、1～3％的聚羧酸减水剂、1～5％的消泡剂和0.5～3％的纤维素醚组成；其中，上述各原料的重量百分比之和为100％。
2.根据权利要求1所述的混凝土结构修补剂，其特征在于：所述硫铝酸盐水泥熟料由铝渣代替50％铝矿生产所得，其凝结时间：初凝不早于15分钟，终凝不迟于60分钟，所述硫铝酸盐水泥熟料的比表面积≥400m2/kg。
3.根据权利要求1所述的混凝土结构修补剂，其特征在于：所述普通硅酸盐水泥熟料的凝结时间：初凝不早于45分钟，终凝不迟于600分钟，所述普通硅酸盐水泥熟料的比表面积≥300m2/kg。
4.根据权利要求1所述的混凝土结构修补剂，其特征在于：所述聚羧酸减水剂为粉剂，其减水率≥25％。
5.根据权利要求1所述的混凝土结构修补剂，其特征在于：所述消泡剂选自乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的混凝土结构修补剂，其特征在于：所述纤维素醚选自甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素和氰乙基纤维素中的一种或多种。
7.权利要求1-6任一所述的混凝土结构修补剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将所述重量百分比的硫铝酸盐水泥熟料、普通硅酸盐水泥熟料、聚羧酸减水剂、消泡剂和纤维素醚搅拌均匀即可。
8.权利要求1-6任一所述的混凝土结构修补剂的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：将受损混凝土结构基面清理干净；在混凝土结构修补剂中加入粗集料、细集料和水，然后配制成混凝土，浇筑到受损混凝土结构基面上。
9.根据权利要求8所述的混凝土结构修补剂的应用方法，其特征在于：水的重量与粗集料、细集料和混凝土结构修补剂的总重量的重量比为0.3。
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