CN113354374A - 一种高韧快凝修补胶浆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高韧快凝修补胶浆及其制备方法，属于桥梁裂缝修补材料技术领域，所述高韧快凝修补胶浆原料按照重量份数计，包括以下组分：超细水泥90～110份，水40～70份，聚合物苯丙乳液5～20份，纳米二氧化硅1～3份，三乙醇胺0.5～2.0份，钢筋阻锈剂2～8份，聚羧酸减水剂0.2～0.5份；每立方米超细水泥添加短切钢纤维0.2～2％；制备了一种高韧性、高强度、快凝结的水泥混凝土桥梁裂缝修补材料，一方面实现了不中断交通条件下对裂缝进行灌缝和维修，另一方面也确保了修复之后的裂缝良好的使用耐久性，具有显著的社会经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁裂缝修补材料技术领域，特别是涉及一种高韧快凝修补胶浆及其制备方法。
背景技术
近年来，尽管我国的高等级公路和市政道路等基础设施建设也得到了快速的发展，但是当今中国新建桥梁的高潮期即将过去，桥梁建设的重心逐渐转移到了维修加固上来，超限超载猖撅与交通量的剧增，使得很多混凝土桥梁出现了后天“劳累”过度，不仅“外伤”累累，还受了“内伤”，出现各种类型的结构缺陷，而且损伤还在不断积累。由于桥梁长期处于“亚健康”或“不健康”的状态，有些桥梁已“透支健康”，长时间的“带病工作”，造成结构的耐久性和安全性降低，结构的安全风险逐渐加大，甚至有些桥梁过早的进入大修或者中修维修加固周期。怎样科学合理地管养好高速公路旧桥和病桥，如何利用有限的技术和资金等资源，已经是摆在我们面前的亟待解决的难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种高韧性、高强度、快凝结的水泥混凝土桥梁裂缝修补材料，在不中断交通条件下对裂缝进行灌缝和维修，也能确保修复之后的裂缝具有良好的使用耐久性。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种高韧快凝修补胶浆，原料按照重量份数计，包括以下组分：超细水泥90～110份，水40～70份，聚合物苯丙乳液5～20份，纳米二氧化硅1～3份，三乙醇胺0.5～2.0份，钢筋阻锈剂2～8份，聚羧酸减水剂0.2～0.5份；每立方米超细水泥添加短切钢纤维0.2～2％。
进一步地，所述超细水泥包括超细铝酸盐水泥和超细硅酸盐水泥，二者的质量比为(1：4)～(3：4)。
进一步地，所述超细铝酸盐水泥为700～900目，所述超细硅酸盐水泥为1100～1300目。前者在初期的强度形成较快，而后者在中后期形成较高的强度，二者协同作用既保证了修补胶浆的早期凝结速度，又保证了中后期的强度性能。
进一步地，所述聚合物苯丙乳液为乳白色醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液。少量的苯丙乳液可以起到“滚珠”效应，因此可以增加稠度，但是当苯丙乳液过多时，容易形成聚合物膜，反而会降低稠度。同时，聚合物膜会阻止水泥的进一步水化，降低水泥水化反应的速率，延长胶浆的凝结时间。随着苯丙乳液的增加，胶浆的吸水率和黏度迅速提高，乳液和水泥之间会形成具有较高粘结力的膜，从而会堵塞胶浆内孔隙，所以吸水率又会降低，因此苯丙乳液的最优添加量为5～20份；本发明添加适量聚合物苯丙乳液的修补胶浆具有良好的保水性，并且苯丙乳液在修补胶浆硬化过程中形成的丝状薄膜能够有效抑制裂纹发展，同时还可提升其阻尼性能。从而确保修复之后的裂缝具有良好的使用耐久性。
苯丙乳液的加入量对高韧快凝修补胶浆的抗折、抗压强度也有影响，一般掺入苯丙乳液的胶浆的强度均会低于基准砂浆或胶浆的强度，且掺量越多，强度下降越多。因此，为了避免苯丙乳液的掺入对强度的不利影响，本发明加入纳米二氧化硅和短切钢纤维对高韧快凝修补胶浆进行改性，纳米二氧化硅除可以提升修补胶浆的强度外，另一个重要作用是通过其微小颗粒在胶浆固化过程中形成的致密网络结构，提高固化速率和粘结效果，同时还可增强胶浆的柔韧性、形变能力和密水性能；短切钢纤维通过其在修补胶浆中的均匀杂向分布形成环箍效应而有效约束修补胶浆的收缩所产生的微裂纹并阻止其发展，且修补胶浆在受力时，均匀分布的钢纤维搭接环箍效应可以阻止修补胶浆的横向膨胀发展，从而提高其力学性能。另外，聚合物乳液在聚羧酸减水剂协同作用下失水形成膜结构，分布于水泥水化产物之间，在有应力时起到架桥作用，能够有效吸收和传递能量，抑制裂纹的形成和扩展；促进剂三乙醇胺对修补胶浆的固化进程起到明显的促进作用，故可以通过调节促进剂的用量来控制修补胶浆的初凝时间，进而实现其在不中断交通条件下完成对桥梁底板裂缝的修补。
总之，本发明中的各个原料各司其职又相互协同，使高韧快凝修补胶浆在不中断交通的条件下修补水泥混凝土桥梁底板裂缝。
进一步地，所述纳米二氧化硅为平均直径在1～100nm的无定形二氧化硅白色粉末。
进一步地，所述钢筋阻锈剂为复合氨基醇。钢筋混凝土桥是一个耐久性结构，但是随着服役时间的增长，会出现各种病害。由于混凝土炭化反应或氯离子渗入会导致钢筋锈蚀，而钢筋锈蚀又会引起混凝土的分层与破碎。钢筋阻锈剂的加入能有效促使修补砂浆在裂缝中裸露的钢筋表面形成一层致密的保护膜，防止化冰盐、二氧化碳和氧气等的侵入，从而保护钢筋不被腐蚀，还可以降低冻融循环对桥梁的破坏，提高修补材料的抗冻融循环能力。冻融循环使混凝土中的水结冰膨胀而产生张力，从而导致结构开裂，苯丙乳液的加入会使胶浆含气量增加，气孔增多，使得混凝土结构内部形成大小合适的气穴可以有效地减少冻融对混凝土的破坏。钢筋阻锈剂与苯丙乳液的双重作用增强了修补材料及桥梁的抗冻融性能。
所述三乙醇胺是一种无色至淡黄色粘性液体，化学式为C6H15NO3。
进一步地，所述聚羧酸减水剂为以丙烯酸或甲基丙烯酸为主链接枝不同侧链长度的聚醚(如甲氧基聚氧乙烯醚、烯丙基聚氧乙烯醚等)而合成的减水剂。即选用包含不饱和双键的丙烯基聚氧乙烯醚(APEG)或甲基丙烯基聚氧乙烯醚(TPEG)等作为主要原料，与带有功能基团的不饱和小单体(丙烯酸或甲基丙烯酸)进行共聚反应生成醚类聚羧酸系聚合物。
进一步地，所述短切钢纤维为镀铜钢纤维，直径范围在0.1～0.3mm，长度范围在1～6mm。
本发明提供一种所述的高韧快凝修补胶浆的制备方法，包括如下步骤：
(1)将水和聚合物苯丙乳液混合，开始搅拌，控制转速在100～300r/min搅拌15～25s，停止搅拌；
(2)将超细水泥和纳米二氧化硅在干态情况下混合均匀，加入步骤(1)得到的混合物中，重新搅拌，控制转速在100～400r/min低速搅拌100～150s，停止搅拌10～20s，继续控制转速在1000～3000r/min高速搅拌100～150s；
(3)向步骤(2)得到的混合物中依次添加三乙醇胺、聚羧酸减水剂、钢筋阻锈剂和短切钢纤维，继续低速搅拌15～25s，即制得所述高韧快凝修补胶浆。
本发明还提供所述的高韧快凝修补胶浆在不中断交通的条件下修补水泥混凝土桥梁底板裂缝中的应用。
本发明公开了以下技术效果：
本发明制备了一种高韧性、高强度、快凝结的水泥混凝土桥梁裂缝修补材料，适用于在不中断交通的条件下修补水泥混凝土桥梁底板裂缝的高韧快凝修补胶浆，不仅具有良好的施工性能，还具有优良的延展性和强度，可实现对钢筋锈蚀或者剥蚀病害的有效防护，通过调整其初凝时间和终凝时间实现在不中断交通的条件下完成裂缝修补，既保证了交通的连续性，又具有良好的使用耐久性，显示了其巨大的理论意义和工程应用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例1的高韧快凝修补胶浆在800×的电镜图；
图2为实施例2的高韧快凝修补胶浆在800×的电镜图；
图3为实施例3的高韧快凝修补胶浆在800×的电镜图；
图4为实施例4的高韧快凝修补胶浆在800×的电镜图；
图5为实施例5的高韧快凝修补胶浆在800×的电镜图。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
实施例1
本实施例中，用于在不中断交通的条件下修补水泥混凝土桥梁底板裂缝的高韧快凝修补胶浆原料按重量份包括以下组分：超细水泥100份(包括超细铝酸盐水泥与超细硅酸盐水泥，二者质量比2：3)，水60份，聚合物苯丙乳液9份，纳米二氧化硅2份，三乙醇胺0.8份，钢筋阻锈剂5.5份，聚羧酸减水剂0.3份，短切钢纤维0.9％(体积掺量)。
所述聚合物苯丙乳液为乳白色醋酸乙烯-乙烯共聚物；所述超细水泥为1200目的超细硅酸盐水泥和800目的超细铝酸盐水泥；所述纳米二氧化硅为尺寸范围在1～100nm的无定形二氧化硅白色粉末；所述三乙醇胺是一种无色至淡黄色的易溶于水的液体；所述钢筋阻锈剂是一种JK-H2O(A)复合氨基醇；所述聚羧酸减水剂为重庆海煌实业有限公司生产的聚醚型聚羧酸减水剂PC-1；所述短切钢纤维为镀铜钢纤维，其直径范围在0.1～0.3mm，长度范围在1～6mm。
所述适用于在不中断交通的条件下修补水泥混凝土桥梁底板裂缝的高韧快凝修补胶浆的制备方法，包括以下步骤：
(1)首先将水泥净浆搅拌机安装完毕，用湿布拭擦搅拌锅内壁和搅拌叶片；
(2)将水和聚合物苯丙乳液分别缓慢倒入搅拌锅内，开启搅拌，控制转速在200r/min低速搅拌20s，停止搅拌；
(3)将超细水泥和纳米二氧化硅在干态情况下混合均匀，迅速加入拌合锅中，重新启动搅拌，控制转速在200r/min低速搅拌120s，停止搅拌15s，继续2000r/min高速搅拌120s；
(4)最后再向搅拌锅内依次添加三乙醇胺、聚羧酸减水剂、JK-H2O(A)复合氨基醇和短切钢纤维，继续200r/min低速搅拌20s，即制得在不中断交通的条件下修补水泥混凝土桥梁底板裂缝的高韧快凝修补胶浆，电镜图见图1。
性能测试结果见表1(测试三次)。
表1实施例1高韧快凝修补胶浆的部分性能
实施例2
本实施例中，用于在不中断交通的条件下修补水泥混凝土桥梁底板裂缝的高韧快凝修补胶浆原料按重量份包括以下组分：超细水泥100份(包括超细铝酸盐水泥与超细硅酸盐水泥，二者质量比1：4)，水40份，聚合物苯丙乳液6份，纳米二氧化硅1.5份，三乙醇胺1.1份，钢筋阻锈剂3.5份，聚羧酸减水剂0.4份，短切钢纤维1.0％(体积掺量)。
本实施例中，所述聚合物苯丙乳液为乳白色醋酸乙烯-乙烯共聚物；所述超细水泥为1200目的超细硅酸盐水泥和800目的铝酸盐水泥；所述纳米二氧化硅为尺寸范围在1～100nm的无定形二氧化硅白色粉末；所述三乙醇胺是一种无色至淡黄色的易溶于水的液体；所述钢筋阻锈剂是一种JK-H2O(A)复合氨基醇；所述聚羧酸减水剂为重庆海煌实业有限公司生产的聚醚型聚羧酸减水剂PC-1；所述短切钢纤维为镀铜钢纤维，其直径范围在0.1～0.3mm，长度范围在1～6mm。
所述适用于在不中断交通的条件下修补水泥混凝土桥梁底板裂缝的高韧快凝修补胶浆的制备方法，包括以下步骤：
(1)首先将水泥净浆搅拌机安装完毕，用湿布拭擦搅拌锅内壁和搅拌叶片；
(2)将水和聚合物苯丙乳液分别缓慢倒入锅内，开启搅拌，控制转速在300r/min低速搅拌20s，停止搅拌；
(3)将超细水泥和纳米二氧化硅干态情况下混合均匀，迅速加入搅拌锅中，重新启动搅拌，控制转速在400r/min低速搅拌120s，停止搅拌15s，继续3000r/min高速搅拌120s；
(4)最后再向搅拌锅内依次添加三乙醇胺、聚羧酸减水剂、JK-H2O(A)复合氨基醇和短切钢纤维，继续200r/min低速搅拌20s，即制得在不中断交通的条件下修补水泥混凝土桥梁底板裂缝的高韧快凝修补胶浆，电镜图见图2。
性能测试结果见表2(测试三次)。
表2实施例2高韧快凝修补胶浆的部分性能
实施例3
本实施例中，用于在不中断交通的条件下修补水泥混凝土桥梁底板裂缝的高韧快凝修补胶浆原料按重量份包括以下组分：超细水泥100份(包括超细铝酸盐水泥与超细硅酸盐水泥，二者质量比1：2)，水60份，聚合物苯丙乳液12份，纳米二氧化硅3份，三乙醇胺2.0份，钢筋阻锈剂8份，聚羧酸减水剂0.5份，短切钢纤维0.2％(体积掺量)。
本实施例中，所述聚合物苯丙乳液为乳白色醋酸乙烯-乙烯共聚物；所述超细水泥为1200目的超细硅酸盐水泥和800目的铝酸盐水泥；所述纳米二氧化硅为尺寸范围在1～100nm的无定形二氧化硅白色粉末；所述三乙醇胺是一种无色至淡黄色的易溶于水的液体；所述钢筋阻锈剂是一种JK-H2O(A)复合氨基醇；所述聚羧酸减水剂为重庆海煌实业有限公司生产的聚醚型聚羧酸减水剂PC-1；所述短切钢纤维为镀铜钢纤维，其直径范围在0.1～0.3mm，长度范围在1～6mm。
所述适用于在不中断交通的条件下修补水泥混凝土桥梁底板裂缝的高韧快凝修补胶浆的制备方法，包括以下步骤：
(1)首先将水泥净浆搅拌机安装完毕，用湿布拭擦搅拌锅内壁和搅拌叶片；
(2)将水和聚合物苯丙乳液分别缓慢倒入锅内，开启搅拌，控制转速在100r/min低速搅拌20s，停止搅拌；
(3)将超细水泥和纳米二氧化硅干态情况下混合均匀，迅速加入搅拌锅中，重新启动搅拌，控制转速在100r/min低速搅拌120s，停止搅拌15s，继续1000r/min高速搅拌120s；
(4)最后再向搅拌锅内依次添加三乙醇胺、聚羧酸减水剂、JK-H2O(A)复合氨基醇和短切钢纤维，继续200r/min低速搅拌20s，即制得在不中断交通的条件下修补水泥混凝土桥梁底板裂缝的高韧快凝修补胶浆，电镜图见图3。
性能测试结果见表3(测试三次)。
表3实施例3高韧快凝修补胶浆的部分性能
实施例4
本实施例中，用于在不中断交通的条件下修补水泥混凝土桥梁底板裂缝的高韧快凝修补胶浆原料按重量份包括以下组分：超细水泥110份(包括超细铝酸盐水泥与超细硅酸盐水泥，二者质量比1：1)，水40份，聚合物苯丙乳液15份，纳米二氧化硅1份，三乙醇胺0.5份，钢筋阻锈剂2份，聚羧酸减水剂0.2份，短切钢纤维2％(体积掺量)。
本实施例中，所述聚合物苯丙乳液为乳白色醋酸乙烯-乙烯共聚物；所述超细水泥为1200目的超细硅酸盐水泥和800目的铝酸盐水泥；所述纳米二氧化硅为尺寸范围在1～100nm的无定形二氧化硅白色粉末；所述三乙醇胺是一种无色至淡黄色的易溶于水的液体；所述钢筋阻锈剂是一种JK-H2O(A)复合氨基醇；所述聚羧酸减水剂为重庆海煌实业有限公司生产的聚醚型聚羧酸减水剂PC-1；所述短切钢纤维为镀铜钢纤维，其直径范围在0.1～0.3mm，长度范围在1～6mm。
所述适用于在不中断交通的条件下修补水泥混凝土桥梁底板裂缝的高韧快凝修补胶浆的制备方法，包括以下步骤：
(1)首先将水泥净浆搅拌机安装完毕，用湿布拭擦搅拌锅内壁和搅拌叶片；
(2)将水和聚合物苯丙乳液分别缓慢倒入锅内，开启搅拌，控制转速在200r/min低速搅拌20s，停止搅拌；
(3)将超细水泥和纳米二氧化硅干态情况下混合均匀，迅速加入搅拌锅中，重新启动搅拌，控制转速在200r/min低速搅拌120s，停止搅拌15s，继续2000r/min高速搅拌120s；
(4)最后再向搅拌锅内依次添加三乙醇胺、聚羧酸减水剂、JK-H2O(A)复合氨基醇和短切钢纤维，继续200r/min低速搅拌20s，即制得在不中断交通的条件下水泥混凝土桥梁底板裂缝的高韧快凝修补胶浆，电镜图见图4。
性能测试结果见表4(测试三次)。
表4实施例4高韧快凝修补胶浆的部分性能
实施例5
本实施例中，用于在不中断交通的条件下修补水泥混凝土桥梁底板裂缝的高韧快凝修补胶浆原料按重量份包括以下组分：超细水泥100份(包括超细铝酸盐水泥与超细硅酸盐水泥，二者质量比1：2)、水55份，聚合物苯丙乳液12份，纳米二氧化硅2份、三乙醇胺1.8份、钢筋阻锈剂5份，聚羧酸减水剂0.3份、短切钢纤维1.5％(体积掺量)。
本实施例中，所述聚合物苯丙乳液为乳白色醋酸乙烯-乙烯共聚物；所述超细水泥为1200目的超细硅酸盐水泥和800目的铝酸盐水泥；所述纳米二氧化硅为尺寸范围在1～100nm的无定形二氧化硅白色粉末；所述三乙醇胺是一种无色至淡黄色的易溶于水的液体；所述钢筋阻锈剂是一种JK-H2O(A)复合氨基醇；所述聚羧酸减水剂为重庆海煌实业有限公司生产的聚醚型聚羧酸减水剂PC-1；所述短切钢纤维为镀铜钢纤维，其直径范围在0.1～0.3mm，长度范围在1～6mm。
所述适用于在不中断交通的条件下修补水泥混凝土桥梁底板裂缝的高韧快凝修补胶浆的制备方法，包括以下步骤：
(1)首先将水泥净浆搅拌机安装完毕，用湿布拭擦搅拌锅内壁和搅拌叶片；
(2)将水和聚合物苯丙乳液分别缓慢倒入锅内，开启搅拌，控制转速在150r/min低速搅拌20s，停止搅拌；
(3)将超细水泥和纳米二氧化硅干态情况下混合均匀，迅速加入搅拌锅中，重新启动搅拌，控制转速在350r/min低速搅拌120s，停止搅拌15s，继续1000r/min高速搅拌120s；
(4)最后再向搅拌锅内依次添加三乙醇胺、聚羧酸减水剂、JK-H2O(A)复合氨基醇和短切钢纤维，继续100r/min低速搅拌20s，即制得在不中断交通的条件下修补水泥混凝土桥梁底板裂缝的高韧快凝修补胶浆，电镜图见图5。
性能测试结果见表5(测试三次)。
表5实施例5高韧快凝修补胶浆的部分性能
从施工性能看，本发明制备的高韧快凝修补胶浆的初始流动度较好，基本上都在300mm以上，有利于其在裂缝中的流动和渗透，但在30min之内下降迅速，有益于在交通荷载作用下引起的桥梁微小震动时修补胶浆在裂缝内部的固结，故满足不中断交通桥梁底板裂缝现场施工要求；尽管不同实施例中由于各组分的配比不同导致初凝时间和终凝时间的差别较大，但二者的差值基本均在10min之内，表明从初凝到终凝这很短的时间内修补胶浆的强度增长迅速，能够承受交通荷载作用；从强度形成看，施工1小时的抗压强度达到2.0MPa左右，24小时后的抗压强度基本上均达到近10.0MPa以上，而养护28天的抗压强度达到了70.0MPa以上，并且其抗折强度与冲击韧性也十分突出，养护28天的抗折强度达到20.0MPa以上，冲击韧性达到2.0kJ/m2以上，表明本发明制备的高韧快凝修补胶浆具有优良的韧性，这对于处于不断形变的桥梁底板裂缝的修补使用耐久性是至关这样要的。
对比例1
同实施例2，不同之处仅在于未添加聚合物苯丙乳液，性能见表6。
表6对比例1高韧快凝修补胶浆的部分性能
对比例1的实验结果表明，添加苯丙乳液的修补胶浆抗压强度略有降低但抗折强度小幅升高，而折压比和冲击韧性明显升高，表明苯丙乳液对修补胶浆的柔韧性有显著的改善作用；同时，流动度增大，初凝时间略微延长，表明苯丙乳液改善了修补胶浆的施工影响，满足不中断交通混凝土桥梁底板裂缝修补的技术要求。
对比例2
同实施例2，不同之处仅在于未添加短切钢纤维，性能见表7。
表7对比例2高韧快凝修补胶浆的部分性能
对比例2的试验结果表明，添加短切钢纤维可使修补胶浆的抗压强度、抗折强度及折压比均有小幅提升，而冲击韧性明显升高，表明短切钢纤维对修补胶浆的柔韧性有较明显的改善作用；但是，短切钢纤维对修补胶浆的施工性能有一定的不利影响，初凝和终凝时间变化不大延长，仍然满足不中断交通混凝土桥梁底板裂缝修补的施工技术要求。
对比例3
同实施例2，不同之处仅在于将超细水泥替换为普通42.5硅酸盐水泥，性能见表8。
表8对比例3高韧快凝修补胶浆的部分性能
对比例3的试验结果表明，相对于普通42.5硅酸盐水泥，超细硅酸盐水泥可使修补胶浆在保证抗压强度基本不受影响的前提下较显著提升其抗折强度、折压比和冲击韧性，并且显著增强修补胶浆的施工性能，缩短初凝时间和初凝与终凝时间间隔，表明超细水泥对修补胶浆的柔韧性和施工性能有较明显的改善作用，更加符合不中断交通混凝土桥梁底板裂缝修补的技术要求。
对比例4
同实施例2，不同之处仅在于将聚合物苯丙乳液替换为环氧树脂乳液，性能见表9。
表9对比例4高韧快凝修补胶浆的部分性能
对比例4的试验结果表明，相对于实施例2，用环氧树脂乳液取代苯丙乳液，尽管抗压强度得到了较明显增大，但引起了折压比和冲击韧性的严重下降，并且还直接引起修补胶浆的流动度和初凝与终凝时间的显著下降，以至于导致施工根本无法进行，不符合不中断交通混凝土桥梁底板裂缝修补的技术要求，因此采用环氧树脂乳液代替苯丙乳液制备用于不中断交通条件下混凝土桥梁底板裂缝的修补胶浆是不可行的。
选取某一高速公路桥梁开裂的混凝土墩台进行修复，该墩台有多条0.2～0.5mm的裂缝。修复后24h采用压水检验法检测修复效果，并于3年内，每个月检查墩台的开裂情况。结果见表10。
表10
| 压水检验法检测修复效果 | 修复后保持时间 | 开裂情况 | |
| 实施例1 | 无漏水 | ＞2年 | 无开裂 |
| 实施例2 | 无漏水 | ＞2年 | 无开裂 |
| 实施例3 | 无漏水 | ＞2年 | 无开裂 |
| 实施例4 | 无漏水 | ＞2年 | 无开裂 |
| 实施例5 | 无漏水 | ＞2年 | 无开裂 |
| 对比例1 | 无漏水 | 1年 | 基体与修复材料开裂 |
| 对比例2 | 无漏水 | 1年 | 基体与修复材料开裂 |
| 对比例3 | 无漏水 | 1年 | 基体与修复材料开裂 |
| 对比例4 | 无漏水 | 1年 | 基体与修复材料开裂 |
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种高韧快凝修补胶浆，其特征在于，原料按照重量份数计，包括以下组分：超细水泥90～110份，水40～70份，聚合物苯丙乳液5～20份，纳米二氧化硅1～3份，三乙醇胺0.5～2.0份，钢筋阻锈剂2～8份，聚羧酸减水剂0.2～0.5份；每立方米超细水泥添加短切钢纤维0.2～2％。
2.根据权利要求1所述的一种高韧快凝修补胶浆，其特征在于，所述超细水泥包括超细铝酸盐水泥和超细硅酸盐水泥，二者的质量比为(1：4)～(3：4)。
3.根据权利要求2所述的一种高韧快凝修补胶浆，其特征在于，所述超细铝酸盐水泥为700～900目，所述超细硅酸盐水泥为1100～1300目。
4.根据权利要求1所述的一种高韧快凝修补胶浆，其特征在于，所述聚合物苯丙乳液为醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液。
5.根据权利要求1所述的一种高韧快凝修补胶浆，其特征在于，所述纳米二氧化硅为平均直径在1～100nm的无定形二氧化硅白色粉末。
6.根据权利要求1所述的一种高韧快凝修补胶浆，其特征在于，所述钢筋阻锈剂为复合氨基醇。
7.根据权利要求1所述的一种高韧快凝修补胶浆，其特征在于，所述聚羧酸减水剂为以丙烯酸或甲基丙烯酸为主链接枝不同侧链长度的聚醚而合成。
8.根据权利要求1所述的一种高韧快凝修补胶浆，其特征在于，所述短切钢纤维为镀铜钢纤维，直径范围在0.1～0.3mm，长度范围在1～6mm。
9.一种权利要求1～8任一项所述的高韧快凝修补胶浆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将水和聚合物苯丙乳液混合，开始搅拌，控制转速在100～300r/min搅拌15～25s，停止搅拌；
(2)将超细水泥和纳米二氧化硅在干态情况下混合均匀，加入步骤(1)得到的混合物中，重新搅拌，控制转速在100～400r/min搅拌100～150s，停止搅拌10～20s，继续控制转速在1000～3000r/min搅拌100～150s；
(3)向步骤(2)得到的混合物中依次添加三乙醇胺、聚羧酸减水剂、钢筋阻锈剂和短切钢纤维，继续搅拌15～25s，即制得所述高韧快凝修补胶浆。
10.权利要求1～8任一项所述的高韧快凝修补胶浆在不中断交通的条件下修补水泥混凝土桥梁底板裂缝中的应用。
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