CN112551995A - 一种聚合物快速加固用修补砂浆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚合物快速加固用修补砂浆，包括下述重量份的原料：硫铝酸盐水泥90‑110份、砂子180‑220份、改性锂渣10‑15份、EVA可再分散性乳胶粉3‑5份、纤维素醚0.1‑0.2份、减水剂0.5‑1份。本发明的砂浆具有凝结速度快、抗压强度高、抗渗性强的优点，适合应用于公路、桥梁以及梁体等的修补加固领域。

Description

一种聚合物快速加固用修补砂浆
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种聚合物快速加固用修补砂浆。
背景技术
随着国内社会和建设的发展，对在建筑、装饰、道路、桥梁建设等领域应用的维修材料的性能提出了更高的要求。聚合物修补砂浆是一种普遍应用于建筑维修领域的新型材料，主要由乳液和无机粉料组成，是一种既具有高分子材料的粘接性，同时又具有普通无机混凝土材料的抗压、耐久性能的新型混凝土复合材料。它具有抗压强度高、粘结性能好，触变性能佳，固化迅速，防水防火，保温抗裂等多种优良性能，具有良好的应用前景。其中，在公路、桥梁以及梁体等的修补加固领域，由于特殊的施工需要，对砂浆的速凝、高抗压强度、抗渗等综合性能均提出了较高的要求，因此，开发一种综合性能优良的聚合物快速加固用修补砂浆具有极其重要的现实意义。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种聚合物快速加固用修补砂浆。
本发明提出的一种聚合物快速加固用修补砂浆，包括下述重量份的原料：硫铝酸盐水泥90-110份、砂子180-220份、改性锂渣10-15份、EVA可再分散性乳胶粉3-5份、纤维素醚0.1-0.2份、减水剂0.5-1份。
优选地，所述改性锂渣的制备方法为：将锂渣和磷酸锆插层复合物按一定比例混合均匀，然后进行微波预处理，再研磨均匀，即得。
优选地，所述改性锂渣的制备方法为：将锂渣和磷酸锆插层复合物按一定比例混合均匀，然后在微波功率为300-800W的条件下进行微波预处理5-20min，再用球磨机在转速为200-500r/min的条件下研磨4-8h，即得。
优选地，所述锂渣和磷酸锆插层复合物的重量比为(8-10)：1。
优选地，所述磷酸锆插层复合物的制备方法为：将层状磷酸锆和插层剂加入水中超声分散均匀，然后在微波辐照下插层，固液分离后将得到的固体物质干燥，即得。
优选地，所述层状磷酸锆和插层剂的重量比为(10-20)：1，层状磷酸锆与水的比例为(0.5-1)g：100mL；所述微波辐照插层的具体条件为：微波功率为300-800W，时间为10-20min。
优选地，所述插层剂为乙二醇、二乙醇胺、三乙醇胺中的至少一种。
其中，层状磷酸锆可以为市售或者常规方法，如回流法、水热法或者HF沉淀法制备，例如，层状磷酸锆的制备方法为HF沉淀法，具体如下：
将5.5g ZrOCl2·8H2O溶于80mL水中，加入4mL浓度为40％的HF和46mL浓度为85％的H3PO4，在80℃搅拌7天，即得。
优选地，所述减水剂为萘系高效减水剂。
优选地，所述砂子为机制砂、天然河砂或其组合；所述纤维素醚为羟乙基纤维素、羟甲基丙基纤维素或其组合。
本发明的有益效果如下：
本发明以改性锂渣作为掺和料制备聚合物快速修补砂浆，改性锂渣是将经过插层处理发生层间剥离的磷酸锆插层复合物与锂渣按一定比例混合均匀，然后进行微波预处理，再研磨均匀得到，其中层间剥离后的磷酸锆为均匀片状结构，与锂渣混合后经过微波、研磨处理，均匀地负载在锂渣内部，一方面，由于磷酸锆的机械强度高，而且其具有独特的片状结构，而锂渣具备高火山灰反应活性，可以促进硅酸钙凝胶的形成，两者结合，由于片状结构的磷酸锆与硅酸钙凝胶产生键合作用，可以促进三维网络结构的形成，优化硅酸钙凝胶的微观形态，更好地起到填充孔隙、优化砂浆内部孔结构的效果，从而显著改善砂浆的抗压强度；另一方面，片状结构的磷酸锆还能起到提高砂浆腐蚀能力，改善砂浆抗渗性的作用；锂渣经过微波、研磨处理后生成的游离锂盐可以起到促凝作用，提高砂浆的凝结速度。因此，本发明不仅充分利用了工业废料锂渣，达到节能环保的目的，而且可以满足聚合物快速加固用修补砂浆对凝结速度的要求，同时大幅度改善砂浆的抗压强度，还具备良好的抗渗性、耐腐蚀性，适合应用于公路、桥梁以及梁体等的修补加固领域。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种聚合物快速加固用修补砂浆，包括下述重量份的原料：42.5硫铝酸盐水泥90份、天然河砂180份、改性锂渣10份、EVA可再分散性乳胶粉3份、羟甲基丙基纤维素0.1份、萘系高效减水剂0.5份。
改性锂渣的制备方法为：将锂渣和磷酸锆插层复合物按重量比为8：1混合均匀，然后在微波功率为300W的条件下进行微波预处理20min，再用球磨机在转速为200r/min的条件下研磨8h，即得。
磷酸锆插层复合物的制备方法为：将层状磷酸锆和三乙醇胺加入水中超声分散均匀，然后在微波功率为300W的条件下插层20min，固液分离后将得到的固体物质干燥，即得，其中层状磷酸锆和三乙醇胺的重量比为10：1，层状磷酸锆与水的比例为0.5g：100mL。
层状磷酸锆的制备方法为HF沉淀法，具体如下：
将5.5g ZrOCl2·8H2O溶于80mL水中，加入4mL浓度为40％的HF和46mL浓度为85％的H3PO4，在80℃搅拌7天，即得。
实施例2
一种聚合物快速加固用修补砂浆，包括下述重量份的原料：42.5硫铝酸盐水泥110份、天然河砂220份、改性锂渣15份、EVA可再分散性乳胶粉5份、羟甲基丙基纤维素0.2份、萘系高效减水剂1份。
改性锂渣的制备方法为：将锂渣和磷酸锆插层复合物按重量比为10：1混合均匀，然后在微波功率为800W的条件下进行微波预处理20min，再用球磨机在转速为500r/min的条件下研磨4h，即得。
磷酸锆插层复合物的制备方法为：将层状磷酸锆和三乙醇胺加入水中超声分散均匀，然后在微波功率为800W的条件下插层10min，固液分离后将得到的固体物质干燥，即得，其中层状磷酸锆和三乙醇胺的重量比为20：1，层状磷酸锆与水的比例为1g：100mL。
层状磷酸锆的制备方法为HF沉淀法，具体如下：
将5.5g ZrOCl2·8H2O溶于80mL水中，加入4mL浓度为40％的HF和46mL浓度为85％的H3PO4，在80℃搅拌7天，即得。
实施例3
一种聚合物快速加固用修补砂浆，包括下述重量份的原料：42.5硫铝酸盐水泥100份、天然河砂200份、改性锂渣12份、EVA可再分散性乳胶粉4份、羟甲基丙基纤维素0.15份、萘系高效减水剂0.8份。
改性锂渣的制备方法为：将锂渣和磷酸锆插层复合物按重量比为9：1混合均匀，然后在微波功率为500W的条件下进行微波预处理10min，再用球磨机在转速为300r/min的条件下研磨6h，即得。
磷酸锆插层复合物的制备方法为：将层状磷酸锆和三乙醇胺加入水中超声分散均匀，然后在微波功率为500W的条件下插层15min，固液分离后将得到的固体物质干燥，即得，其中层状磷酸锆和三乙醇胺的重量比为15：1，层状磷酸锆与水的比例为0.8g：100mL。
层状磷酸锆的制备方法为HF沉淀法，具体如下：
将5.5g ZrOCl2·8H2O溶于80mL水中，加入4mL浓度为40％的HF和46mL浓度为85％的H3PO4，在80℃搅拌7天，即得。
对比例1
一种聚合物快速加固用修补砂浆，包括下述重量份的原料：42.5硫铝酸盐水泥100份、天然河砂200份、锂渣12份、EVA可再分散性乳胶粉4份、羟甲基丙基纤维素0.15份、萘系高效减水剂0.8份。
试验例
分别按实施例3和对比例1的配方称取原料混合后得到砂浆，再按砂浆：水的重量比＝85:15的比例加入水拌和均匀，在20±2℃的条件下，测定砂浆的凝结时间和抗压强度。其中，凝结时间测试参照DL/T5126-2001标准，抗压强度测试参照GB/T17671-1999标准。测试结果如表1所示：
表1砂浆性能测试结果
Figure BDA0002863115250000051
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种聚合物快速加固用修补砂浆，其特征在于，包括下述重量份的原料：硫铝酸盐水泥90-110份、砂子180-220份、改性锂渣10-15份、EVA可再分散性乳胶粉3-5份、纤维素醚0.1-0.2份、减水剂0.5-1份。
2.根据权利要求1所述的聚合物快速加固用修补砂浆，其特征在于，所述改性锂渣的制备方法为：将锂渣和磷酸锆插层复合物按一定比例混合均匀，然后进行微波预处理，再研磨均匀，即得。
3.根据权利要求2所述的聚合物快速加固用修补砂浆，其特征在于，所述改性锂渣的制备方法为：将锂渣和磷酸锆插层复合物按一定比例混合均匀，然后在微波功率为300-800W的条件下进行微波预处理5-20min，再用球磨机在转速为200-500r/min的条件下研磨4-8h，即得。
4.根据权利要求2或3所述的聚合物快速加固用修补砂浆，其特征在于，所述锂渣和磷酸锆插层复合物的重量比为(8-10)：1。
5.根据权利要求2-4任一项所述的聚合物快速加固用修补砂浆，其特征在于，所述磷酸锆插层复合物的制备方法为：将层状磷酸锆和插层剂加入水中超声分散均匀，然后在微波辐照下插层，固液分离后将得到的固体物质干燥，即得。
6.根据权利要求5所述的聚合物快速加固用修补砂浆，其特征在于，所述层状磷酸锆和插层剂的重量比为(10-20)：1，层状磷酸锆与水的比例为(0.5-1)g：100mL；所述微波辐照插层的具体条件为：微波功率为300-800W，时间为10-20min；所述插层剂为乙二醇、二乙醇胺、三乙醇胺中的至少一种。
7.根据权利要求1-6任一项所述的聚合物快速加固用修补砂浆，其特征在于，所述减水剂为萘系高效减水剂。
8.根据权利要求1-7任一项所述的聚合物快速加固用修补砂浆，其特征在于，所述砂子为机制砂、天然河砂或其组合；所述纤维素醚为羟乙基纤维素、羟甲基丙基纤维素或其组合。
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