CN114031329A - 一种混凝土修复材料、混凝土修复涂层及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明混凝土技术领域，具体涉及一种混凝土修复材料、混凝土修复涂层及其制备方法。按重量份计，所述混凝土修复材料的原料包括：水泥80‑120份、细砂10‑30份、石灰石40‑60份、疏水材料10‑30份、分散乳胶粉30‑50份、膨胀剂20‑40份、消泡剂10‑20份和早强剂6‑9份。本发明的混凝土修复材料具有凝结时间短、早期强度高、防水、耐老化和使用寿命较长的优点。

Description

一种混凝土修复材料、混凝土修复涂层及其制备方法

技术领域

本发明属于混凝土技术领域，具体涉及一种混凝土修复材料、混凝土修复涂层及其制备方法。

背景技术

水泥路面处理具有良好的施工性能和优良的耐久性外，还具有路面结构坚固、扩散荷载能力强、摩擦阻力大、抗滑性能好、耐磨性好、温度与水稳定性好、使用寿命长、维护费用低等优点，但是，水泥混凝土路面也存在着一些致命的缺陷，如在使用条件、环境条件、路基施工质量及材料等方面存在某些缺陷时，容易造成不同程度的局部破损，如开裂、断板、局部凹陷或错台、开裂松动以至局部破碎散成小块、起皮脱皮、局部疏松形成坑洞、掉渣或露骨麻面等，破损一旦出现，若得不到及时修复将会迅速发展而波及周围，从而形成更大面积的破坏，当这些局部破损达到较严重的程度后，不仅影响路面行车舒适度，而且会毁坏车辆甚至引发交通事故，鉴于水泥混凝土路面出现的种种早期局部破损有可能导致更为严重的后果，为此，研究水泥混凝土快速修补材料与方法，对于水泥混凝土路面的发展和使用具有重要的意义。

例如中国专利CN109516747B中提出的一种混凝土修复材料及其制备方法，该专利提供的用于混凝土裂缝修复的材料，首先利用了水泥和石英砂、河砂作为基料，用于使用修补材料固化后提供足够的强度；采用的环氧-聚氨酯复合材料，不仅具有一定的流动性，同时也保持有较好的弹性，能够使修复材料在初期保持一定的流动性，使材料渗透填充均匀，提高固化后的强度；加入的环氧-聚氨酯复合材料中，采用了氟化改性的丙烯酸对环氧树脂进行改性，提高了修复材料在紫外条件下的耐久性能；采用的放热材料和热变材料相互配合，由于放热材料在遇水后会放出热量，而热变材料中采用了热变单体N-异丙基丙烯酰胺，该材料在受热之后会发生收缩，因此，初期加入裂缝之后，热变材料会在受热收缩后，留在足够的空间让其它的聚合物材料和基料流动至空隙中，使空隙中容纳更多的基料和聚合物，而当热量散发之后，热变材料会发生膨胀，使基料和聚合物充分地将裂缝填充满，实现了较高的修补强度，但是仍然不具备耐老化的优点，难以经受住长期的车辆碾压和沥青自身热胀冷缩的压力，很快就会再次破裂，从而降低修补材料的使用寿命。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混凝土修复材料及其制备方法、混凝土修复涂层及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种混凝土修复材料，按重量份计，所述混凝土修复材料的原料包括：

水泥80-120份、细砂10-30份、石灰石40-60份、疏水材料10-30份、分散乳胶粉30-50份、膨胀剂20-40份、消泡剂10-20份和早强剂6-9份。

如上所述的混凝土修复材料，可选地，所述疏水材料包括聚丙烯酸正丁酯、邻苯二甲酸酐、偶氮二异丁腈和邻苯二甲酸二烯丙酯；所述聚丙烯酸正丁酯、所述邻苯二甲酸酐、所述偶氮二异丁腈和所述邻苯二甲酸二烯丙酯的重量比为3:5:1:3。

如上所述的混凝土修复材料，可选地，所述细砂的粒度范围为0.2-0.4mm；所述石灰石的粒度范围为3-6mm；所述分散乳胶粉的粒度范围为0.2-0.3mm。

如上所述的混凝土修复材料，可选地，所述水泥为强度等级为52.5的水泥；所述膨胀剂为矾石、氧化镁、蓝晶石和生石灰中的一种或几种混合物；所述消泡剂为聚硅氧烷消泡剂；所述早强剂为甘油和三乙醇胺中的一种或两种混合物。

如上所述的混凝土修复材料，可选地，按重量份计，所述混凝土修复材料的原料还包括表面活性剂5-7份；所述表面活性剂为含有羧酸盐、酰胺基和磺酸盐中的至少一种的表面活性剂。

如上所述的混凝土修复材料，可选地，按重量份计，所述混凝土修复材料的原料还包括抗紫外剂7-10份；所述抗紫外剂为邻羟基苯甲酸苯酯、2,4-二羟基二苯甲酮和2-(2'-羟基-5'-甲基苯基)苯并三氮唑中的一种或几种混合物。

如上所述的混凝土修复材料，可选地，按重量份计，所述混凝土修复材料的原料还包括颜料3-6份；所述颜料为钛白、铬黄、熟褐中的一种或几种混合物；和/或，按重量份计，所述混凝土修复材料的原料还包括填料6-10份；所述填料为粉煤灰。

本发明还提出了一种混凝土修复涂层的制备方法，所述混凝土修复涂层的制备方法采用如上所述的混凝土修复材料，所述制备方法包括以下步骤：

步骤一，按照配比称取水泥、细砂和石灰石，搅拌混合，得到混凝土基料；

步骤二，按照配比称取疏水材料、分散乳胶粉和膨胀剂，加热混合，得到第一混合物；

步骤三，向步骤二得到的第一混合物中加入消泡剂和早强剂，加热搅拌，得到第二混合物；

步骤四，将步骤一得到的混凝土基料与步骤三得到的第二混合物搅拌混合，烘干并保温，得到所述混凝土修复材料；

步骤五，向步骤四得到的混凝土修复材料中加入水，搅拌混合，得到混凝土修复涂料，将所述混凝土修复涂料涂覆在混凝土的待修复表面，常温固化后，得到所述混凝土修复涂层。

如上所述的混凝土修复涂层的制备方法，步骤三中，向第一混合物中还加入了表面活性剂、抗紫外剂、颜料和填料，加热搅拌的温度为30-40℃，加热搅拌的时间为60-120min；步骤一中，搅拌混合的时间为30-60min；步骤二中，加热混合的温度为30-40℃，加热混合的时间为20-50min；步骤四中，烘干的温度为40-50℃，烘干的时间为60-120min；步骤五中，水的加入量为混凝土修复材料质量的20-25%；每平米混凝土的待修复表面所用混凝土修复涂料的质量为100-120kg。

本发明还提出了一种混凝土修复涂层，所述混凝土修复涂层采用如上所述的混凝土修复涂层的制备方法制备得到。

有益效果：

本发明的混凝土修复材料具有凝结时间短、早期强度高、防水、耐老化和使用寿命较长的优点。本发明的混凝土修复材料加水后应用于制备混凝土修复涂层时，其中的疏水材料能够形成类似固化环氧树脂类的防水保护层，能够有效防止水分进入修复材料内部，杜绝了水分渗透到混凝土中的可能性，提高了混凝土经受长期荷载的要求，防止渗水造成混凝土结构破坏、混凝土炭化，使其延长混凝土修复材料的使用寿命；并且混凝土修复材料中含有混凝土基料，故最终固化后的混凝土修复涂层具有较高的强度，从而增长水泥混凝土的寿命，具有一定的强度、韧性和柔性，能够有效地防止挤压和脆裂的可能，同时还节省资源和成本。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面将结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

针对现有技术中存在的不足，本发明提出了一种混凝土修复材料，本发明的混凝土修复材料具有凝结时间短、早期强度高、防水、耐老化和使用寿命较长的优点。

本发明的混凝土修复材料包括以下重量份数配比的原料：水泥80-120份（比如80份、85份、90份、95份、100份、105份、110份、115份、120份及之中任意两个数值之间的区间点）、细砂10-30份（比如10份、15份、20份、25份、30份及之中任意两个数值之间的区间点）、石灰石40-60份（比如40份、45份、50份、55份、60份及之中任意两个数值之间的区间点）、疏水材料10-30份（比如10份、15份、20份、25份、30份及之中任意两个数值之间的区间点）、分散乳胶粉30-50份（比如30份、35份、40份、45份、50份及之中任意两个数值之间的区间点）、膨胀剂20-40份（比如20份、25份、30份、35份、40份及之中任意两个数值之间的区间点）、消泡剂10-20份（比如10份、12份、14份、16份、18份、20份及之中任意两个数值之间的区间点）和早强剂6-9份（比如6份、7份、8份、9份及之中任意两个数值之间的区间点）。

本发明的混凝土修复材料中，水泥作为混凝土基料，细砂和石灰石作为骨料，疏水材料可以增加材料的疏水性，分散乳胶粉可以增加材料的粘合性，膨胀剂可以增加材料的紧实度，消泡剂可以减少材料中的气泡，早强剂可以提高材料的早期强度，减少材料凝结时间。

本发明的混凝土修复材料采用上述组分原料，具有凝结时间短、早期强度高、防水、耐老化和使用寿命较长的优点。本发明的混凝土修复材料加水后应用于混凝土修复涂层时，其中的疏水材料能够形成类似固化环氧树脂类的防水保护层，能够有效防止水分进入修复材料内部，杜绝了水分渗透到混凝土中的可能性，提高了混凝土经受长期荷载的要求，防止渗水造成混凝土结构破坏、混凝土炭化，使其延长混凝土修复材料的使用寿命；并且混凝土修复材料中含有混凝土基料，故最终固化后的混凝土修复涂层具有较高的强度，从而增长水泥混凝土的寿命，具有一定的强度、韧性和柔性，能够有效地防止挤压和脆裂的可能，同时还节省资源和成本。

本发明可选实施例中，疏水材料包括聚丙烯酸正丁酯、邻苯二甲酸酐、偶氮二异丁腈和邻苯二甲酸二烯丙酯；优选地，聚丙烯酸正丁酯、邻苯二甲酸酐、偶氮二异丁腈和邻苯二甲酸二烯丙酯的重量比为3:5:1:3。本实施例中，疏水材料作用是在混凝土修复材料加水使用使形成低类似固化环氧树脂类防水保护层，使凝固后的混凝土修复涂层具有较好的防水性。其中，偶氮二异丁腈起到激发聚丙烯酸正丁酯、邻苯二甲酸酐和邻苯二甲酸二烯丙酯共同形成防水保护层的作用。

本发明可选实施例中，细砂的粒度范围为0.2-0.4mm（比如0.2mm、0.3mm、0.4mm及之中任意两个数值之间的区间点），石灰石的粒度范围为3-6mm（比如3mm、4mm、5mm、6mm及之中任意两个数值之间的区间点）；分散乳胶粉的粒度范围为0.2-0.3mm（比如0.2mm、0.25mm、0.3mm及之中任意两个数值之间的区间点）。

本发明可选实施例中，水泥为强度等级为52.5的水泥。

本发明可选实施例中，膨胀剂为矾石、氧化镁、蓝晶石和生石灰中的一种或几种混合物。

本发明可选实施例中，消泡剂为聚硅氧烷消泡剂。需要说明的是，聚硅氧烷消泡剂是由聚硅氧烷、分散剂、乳化剂及稳定剂等组成，能在较低浓度下能保持很好的消抑泡效果，抑泡性能突出。

本发明可选实施例中，早强剂为甘油和三乙醇胺中的一种或两种混合物。

本发明可选实施例中，按重量份计，混凝土修复材料的原料还包括表面活性剂5-7份（比如5份、6份、7份及之中任意两个数值之间的区间点）。表面活性剂的加入，可以起到润湿材料表面，降低材料表面张力的作用，同时也可进一步减少材料中的气泡产生。

可选地，表面活性剂为含有羧酸盐、酰胺基和磺酸盐中的至少一种的表面活性剂。需要说明的是，表面活性剂可以为阳离子表面活性剂或阴离子表面活性剂，只要含有羧酸盐、酰胺基和磺酸盐中的至少一种即可，均在本发明的保护范围之内。

本发明可选实施例中，按重量份计，混凝土修复材料的原料还包括抗紫外剂7-10份（比如7份、8份、9份、10份及之中任意两个数值之间的区间点）。抗紫外剂能够增加材料的耐久性，从而延长混凝土修复材料的使用寿命。

可选地，抗紫外剂为邻羟基苯甲酸苯酯、 2,4-二羟基二苯甲酮和2-(2'-羟基-5'-甲基苯基)苯并三氮唑中的一种或几种混合物。

本发明可选实施例中，按重量份计，混凝土修复材料的原料还包括颜料3-6份（比如3份、4份、5份、6份及之中任意两个数值之间的区间点）。颜料的加入起到调色作用，保证混凝土修复材料的美观性。可选地，颜料为钛白、铬黄、熟褐中的一种或几种混合物。

本发明可选实施例中，按重量份计，混凝土修复材料的原料还包括填料6-10份（比如6份、7份、8份、9份、10份及之中任意两个数值之间的区间点）。填料的加入可以增加材料的强度。

可选地，填料为粉煤灰。

本发明还提出了一种混凝土修复涂层的制备方法，所述制备方法采用如上所述的混凝土修复材料，所述制备方法包括以下步骤：

步骤一，按照配比称取水泥、细砂和石灰石，搅拌混合，得到混凝土基料；

步骤二，按照配比称取疏水材料、分散乳胶粉和膨胀剂，加热混合，得到第一混合物；

步骤三，向步骤二得到的第一混合物中加入消泡剂和早强剂，加热搅拌，得到第二混合物；

步骤四，将步骤一得到的混凝土基料与步骤三得到的第二混合物搅拌混合，烘干并保温，得到所述混凝土修复材料；

步骤五，向步骤四得到的混凝土修复材料中加入水，搅拌混合，得到混凝土修复涂料，将所述混凝土修复涂料涂覆在混凝土的待修复表面，常温固化后，得到所述混凝土修复涂层。

本发明的混凝土修复涂层的制备方法中，制备含有疏水材料、分散乳胶粉、膨胀剂、消泡剂和早强剂的第二混合物，第二混合物在混凝土修复材料加水使用会形成类似固化环氧树脂类的防水保护层，使凝固后的混凝土修复涂层具有较好的防水性，能够使水分无法进入材料内部，杜绝了水分渗透到混凝土中的可能性，提高了混凝土经受长期荷载的要求，防止渗水造成结构破坏、混凝土炭化，使其延长修复材料的使用寿命。并且，混凝土修复材料加入了预先制备的混凝土基料，能大大提高修复材料的强度，从而增长水泥混凝土的寿命，具有一定的强度、韧性和柔性，能够防止挤压和脆裂的可能，并且节省资源和成本。

本发明可选实施例中，步骤三中，向第一混合物中还加入了表面活性剂、抗紫外剂、颜料和填料，以提高混凝土修复涂层的综合性能。表面活性剂、抗紫外剂、颜料和填料的加入量可参照上述实施例，在此不再一一赘述。

步骤三中，加热搅拌的温度为30-40℃（比如30℃、35℃、40℃及之中任意两个数值之间的区间点），加热搅拌的时间为60-120min（比如60min、70min、80min、90min、100min、110min、120min及之中任意两个数值之间的区间点）。

本发明可选实施例中，步骤一中，搅拌混合的时间为30-60min（比如30min、35min、40min、45min、50min、55min、60min及之中任意两个数值之间的区间点）。

本发明可选实施例中，步骤二中，加热混合的温度为30-40℃（比如30℃、35℃、40℃及之中任意两个数值之间的区间点），加热混合的时间为20-50min（比如20min、25min、30min、35min、40min、45min、50min及之中任意两个数值之间的区间点）

本发明可选实施例中，步骤四中，烘干的温度为40-50℃（比如40℃、45℃、50℃及之中任意两个数值之间的区间点），烘干的时间为60-120min（比如60min、70min、80min、90min、100min、110min、120min及之中任意两个数值之间的区间点）。

本发明可选实施例中，步骤五中，水的加入量为混凝土修复材料质量的20-25%（比如20%、21%、22%、23%、24%、25%及之中任意两个数值之间的区间点）；每平米混凝土的待修复表面所用混凝土修复涂料的质量为100-120kg（比如100kg、105kg、110kg、115kg、120kg及之中任意两个数值之间的区间点）。

本发明还提出了一种混凝土修复涂层，所述混凝土修复涂层采用如上所述的混凝土修复涂层的制备方法制备得到。

下面通过具体实施例对本发明的混凝土修复材料、混凝土修复涂层及其制备方法进行详细说明。

实施例1

本实施例的混凝土修复材料，按照重量份计，包括以下重量份数配比的原料：水泥90份、细砂10份、石灰石40份、疏水材料10份、分散乳胶粉30份、膨胀剂20份、消泡剂10份、早强剂6份、表面活性剂5份、抗紫外剂7份、颜料3份和填料6份。

本实施例的混凝土修复涂层的制备方法包括以下步骤：

（1）将90份的水泥、10份的细砂和40份的石灰石倒入搅拌设备中进行均匀混合，搅拌时间为30min，得到混凝土基料；

（2）将10份的疏水材料（其中聚丙烯酸正丁酯2份、邻苯二甲酸酐2份、偶氮二异丁腈4份和邻苯二甲酸二烯丙酯2份）、30份的分散乳胶粉和20份的膨胀剂倒入加热罐中进行加热处理，加热温度为30℃，加热时间为20min，得到第一混合物；

（3）将15份的消泡剂、6份的早强剂、5份的表面活性剂、7份的抗紫外剂、3份的颜料和6份的填料加入到加热罐中进行加热搅拌，加热温度为30℃，加热时间为100min，得到第二混合物；

（4）将上述得到的混凝土基料与第二混合物加入至搅拌设备中进行均匀拌合，并通过烘干设备进行烘干并保温，烘干温度为40℃，烘干时间为60min，得到混凝土修复材料。

（5）混凝土修复涂层施工：施工前保持混凝土待修复表面干净无尘土，施工时向上述制备得到的混凝土修复材料中加入水，水的加入量为混凝土修复材料质量的20%，搅拌混合得到均匀的混凝土修复涂料，将混凝土修复涂料均匀涂抹在混凝土的待修复表面，常温固化后，得到混凝土修复涂层。其中，每平米混凝土的待修复表面所用混凝土修复涂料的质量为100kg。

参照JG/T336-2011《混凝土结构修复聚合物水泥砂浆》对实施例1制备的混凝土修复材料进行抗压强度、加水混合后可使用时间、凝结时间性能检测。

本实施例1的检测结果为：混凝土修复材料加水固化2h的抗压强度为25.2 MPa，固化1d的抗压强度为35.5 MPa，固化28d的抗压强度为58.5MPa；加水混合后可使用时间为30min，凝结时间为60min，所检测项目符合JG/T336-2011《混凝土结构修复聚合物水泥砂浆》中的性能指标要求，由此看出，本实施例所制备的混凝土修复材料具有早期强度高、凝结时间短，施工性能良好等优点。

同时，参照GB50367-2006中附录P、表4.6.2对实施例1制备的混凝土修复材料进行抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度、正拉粘结强度、钢套筒粘结抗剪强度、湿热老化性能（60d）和耐冻融性能（50次）等性能检测。其中，GB50367-2006中附录P承重结果加固用聚合物砂浆I级的技术要求为：抗压强度≥55MPa；抗折强度≥12MPa；劈裂抗拉强度≥7.0MPa；正拉粘结强度≥2.5MPa，且为混凝土内聚破坏；钢套筒粘结抗剪强度≥12MPa；湿热老化性能（60d），钢套筒粘结抗剪强度降低率≤15%；耐冻融性能（50次），钢套筒粘结抗剪强度降低率≤15%。

本实施例的检测结果为：抗压强度为70.7MPa；抗折强度为12.6MPa；劈裂抗拉强度为7.4MPa；正拉粘结强度为2.8MPa，且为混凝土内聚破坏；钢套筒粘结抗剪强度为15.7MPa；湿热老化性能（60d），钢套筒粘结抗剪强度降低率为11.9%；耐冻融性能（50次），钢套筒粘结抗剪强度降低率为7.9%。由此看出，所检测项目均符合GB50367-2006中附录P承重结果加固用聚合物砂浆I级的技术要求。

实施例2

本实施例的混凝土修复材料，按照重量份计，包括以下重量份数配比的原料：水泥100份、细砂20份、石灰石50份、疏水材料20份、分散乳胶粉40份、膨胀剂30份、消泡剂15份、早强剂7份、表面活性剂6份、抗紫外剂8份、颜料5份和填料8份。

本实施例的混凝土修复涂层的制备方法包括以下步骤：

（1）将100份的水泥、20份的细砂和50份的石灰石倒入搅拌设备中进行均匀混合，搅拌时间为50min，得到混凝土基料；

（2）将20份的疏水材料（其中聚丙烯酸正丁酯4份、邻苯二甲酸酐4份、偶氮二异丁腈8份和邻苯二甲酸二烯丙酯4份）、40份的分散乳胶粉和30份的膨胀剂倒入加热罐中进行加热处理，加热温度为35℃，加热时间为20min，得到第一混合物；

（3）将15份的消泡剂、7份的早强剂、6份的表面活性剂、8份的抗紫外剂、5份的颜料和8份的填料加入到加热罐中进行加热搅拌，加热温度为35℃，加热时间为90min，得到第二混合物；

（4）将上述得到的混凝土基料与第二混合物加入至搅拌设备中进行均匀拌合，并通过烘干设备进行烘干并保温，烘干温度为45℃，烘干时间为100min，得到混凝土修复材料。

（5）混凝土修复涂层制备：施工前保持混凝土待修复表面干净无尘土，施工时向上述制备得到的混凝土修复材料中加入水，水的加入量为混凝土修复材料质量的23%，搅拌混合得到均匀的混凝土修复涂料，将混凝土修复涂料均匀涂抹在混凝土的待修复表面，常温固化后，得到混凝土修复涂层。其中，每平米混凝土的待修复表面所用混凝土修复涂料的质量为110kg。

参照JG/T336-2011《混凝土结构修复聚合物水泥砂浆》对实施例2制备的混凝土修复材料进行抗压强度、加水混合后可使用时间、凝结时间性能检测。

本实施例2的检测结果为：混凝土修复材料加水固化2h的抗压强度为25.8 MPa，固化1d的抗压强度为36.6MPa，固化28d的抗压强度为59.2MPa；加水混合后可使用时间为32min，凝结时间为58min，所检测项目符合JG/T336-2011《混凝土结构修复聚合物水泥砂浆》中的性能指标要求，由此看出，本实施例所制备的混凝土修复材料具有早期强度高、凝结时间短，施工性能良好等优点。

同时，参照GB50367-2006中附录P、表4.6.2对实施例2制备的混凝土修复材料进行抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度、正拉粘结强度、钢套筒粘结抗剪强度、湿热老化性能（60d）和耐冻融性能（50次）等性能检测。

本实施例的检测结果为：抗压强度为71.2MPa；抗折强度为13.8MPa；劈裂抗拉强度为7.6MPa；正拉粘结强度为2.9MPa，且为混凝土内聚破坏；钢套筒粘结抗剪强度为16.1MPa；湿热老化性能（60d），钢套筒粘结抗剪强度降低率为11.3%；耐冻融性能（50次），钢套筒粘结抗剪强度降低率为7.6%。由此看出，所检测项目均符合GB50367-2006中附录P承重结果加固用聚合物砂浆I级的技术要求。

实施例3

本实施例的混凝土修复材料，按照重量份计，包括以下重量份数配比的原料：水泥110份、细砂30份、石灰石60份、疏水材料30份、分散乳胶粉50份、膨胀剂40份、消泡剂20份、早强剂8份、表面活性剂7份、抗紫外剂10份、颜料6份和填料10份。

本实施例的混凝土修复涂层的制备方法包括以下步骤：

（1）将110份的水泥、30份的细砂和60份的石灰石倒入搅拌设备中进行均匀混合，搅拌时间为60min，得到混凝土基料；

（2）将30份的疏水材料（其中聚丙烯酸正丁酯6份、邻苯二甲酸酐6份、偶氮二异丁腈12份和邻苯二甲酸二烯丙酯6份）、50份的分散乳胶粉和40份的膨胀剂倒入加热罐中进行加热处理，加热温度为40℃，加热时间为50min，得到第一混合物；

（3）将20份的消泡剂、8份的早强剂、7份的表面活性剂、10份的抗紫外剂、6份的颜料和10份的填料加入到加热罐中进行加热搅拌，加热温度为40℃，加热时间为120min，得到第二混合物；

（4）将上述得到的混凝土基料与第二混合物加入至搅拌设备中进行均匀拌合，并通过烘干设备进行烘干并保温，烘干温度为50℃，烘干时间为120min，得到混凝土修复材料。

（5）混凝土修复涂层施工：施工前保持混凝土待修复表面干净无尘土，施工时向上述制备得到的混凝土修复材料中加入水，水的加入量为混凝土修复材料质量的24%，搅拌混合得到均匀的混凝土修复涂料，将混凝土修复涂料均匀涂抹在混凝土的待修复表面，常温固化后，得到混凝土修复涂层。其中，每平米混凝土的待修复表面所用混凝土修复涂料的质量为120kg。

参照JG/T336-2011《混凝土结构修复聚合物水泥砂浆》对实施例3制备的混凝土修复材料进行抗压强度、加水混合后可使用时间、凝结时间性能检测。

本实施例3的检测结果为：混凝土修复材料加水固化2h的抗压强度为26.1 MPa，固化1d的抗压强度为36.9MPa，固化28d的抗压强度为59.8MPa；加水混合后可使用时间为31min，凝结时间为57min，所检测项目符合JG/T336-2011《混凝土结构修复聚合物水泥砂浆》中的性能指标要求，由此看出，本实施例所制备的混凝土修复材料具有早期强度高、凝结时间短，施工性能良好等优点。

同时，参照GB50367-2006中附录P、表4.6.2对实施例3制备的混凝土修复材料进行抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度、正拉粘结强度、钢套筒粘结抗剪强度、湿热老化性能（60d）和耐冻融性能（50次）等性能检测。

本实施例的检测结果为：抗压强度为72.4MPa；抗折强度为14.1MPa；劈裂抗拉强度为7.7MPa；正拉粘结强度为2.8MPa，且为混凝土内聚破坏；钢套筒粘结抗剪强度为16.4MPa；湿热老化性能（60d），钢套筒粘结抗剪强度降低率为10.7%；耐冻融性能（50次），钢套筒粘结抗剪强度降低率为7.1%。由此看出，所检测项目均符合GB50367-2006中附录P承重结果加固用聚合物砂浆I级的技术要求。

对比例1

本对比例与实施例1的区别在于，去掉实施例1中的早强剂成分，具体地，按照重量份计，本对比例中的混凝土修复材料包括以下重量份数配比的原料：水泥90份、细砂10份、石灰石40份、疏水材料10份、分散乳胶粉30份、膨胀剂20份、消泡剂10份、表面活性剂5份、抗紫外剂7份、颜料3份和填料6份；其混凝土修复涂层的制备方法与实施例1相同。

参照JG/T336-2011《混凝土结构修复聚合物水泥砂浆》对对比例1制备的混凝土修复材料进行抗压强度、加水混合后可使用时间、凝结时间性能检测。

经检测，本对比例的混凝土修复材料加水固化2h的抗压强度为1.8 MPa，固化1d的抗压强度为2.2MPa，早期强度较低；材料在使用中凝结时间为150min，凝结时间比实施例1较长。

对比例2

本对比例与实施例1的区别在于，去掉实施例1中的疏水材料成分，具体地，按照重量份计，本对比例中的混凝土修复材料包括以下重量份数配比的原料：水泥90份、细砂10份、石灰石40份、分散乳胶粉30份、膨胀剂20份、消泡剂10份、早强剂6份、表面活性剂5份、抗紫外剂7份、颜料3份和填料6份；其混凝土修复涂层的制备方法与实施例1相同。

经检测，本对比例的成品材料在加水使用中不具有疏水性，抗渗透性与普通材料相同。

综上所述，本发明的混凝土修复涂层的制备方法操作简单，采用混凝土修复材料施工后的混凝土修复涂层具有凝结时间短、早期强度高、防渗水、抗冲击强度高、防破裂和抗老化的效果，从而提供了混凝土修复涂层的使用寿命。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混凝土修复材料，其特征在于，按重量份计，所述混凝土修复材料的原料包括：

水泥80-120份、细砂10-30份、石灰石40-60份、疏水材料10-30份、分散乳胶粉30-50份、膨胀剂20-40份、消泡剂10-20份和早强剂6-9份。

2.如权利要求1所述的混凝土修复材料，其特征在于，所述疏水材料包括聚丙烯酸正丁酯、邻苯二甲酸酐、偶氮二异丁腈和邻苯二甲酸二烯丙酯；

所述聚丙烯酸正丁酯、所述邻苯二甲酸酐、所述偶氮二异丁腈和所述邻苯二甲酸二烯丙酯的重量比为3:5:1:3。

3.如权利要求1所述的混凝土修复材料，其特征在于，所述细砂的粒度范围为0.2-0.4mm；

所述石灰石的粒度范围为3-6mm；

所述分散乳胶粉的粒度范围为0.2-0.3mm。

4.如权利要求1所述的混凝土修复材料，其特征在于，所述水泥为强度等级为52.5的水泥；

所述膨胀剂为矾石、氧化镁、蓝晶石和生石灰中的一种或几种混合物；

所述消泡剂为聚硅氧烷消泡剂；

所述早强剂为甘油和三乙醇胺中的一种或两种混合物。

5.如权利要求1-4中任一项所述的混凝土修复材料，其特征在于，按重量份计，所述混凝土修复材料的原料还包括表面活性剂5-7份；

所述表面活性剂为含有羧酸盐、酰胺基和磺酸盐中的至少一种的表面活性剂。

6.如权利要求5所述的混凝土修复材料，其特征在于，按重量份计，所述混凝土修复材料的原料还包括抗紫外剂7-10份；

所述抗紫外剂为邻羟基苯甲酸苯酯、2,4-二羟基二苯甲酮和2-(2'-羟基-5'-甲基苯基)苯并三氮唑中的一种或几种混合物。

7.如权利要求6所述的混凝土修复材料，其特征在于，按重量份计，所述混凝土修复材料的原料还包括颜料3-6份；所述颜料为钛白、铬黄、熟褐中的一种或几种混合物；

和/或，按重量份计，所述混凝土修复材料的原料还包括填料6-10份；所述填料为粉煤灰。

8.一种混凝土修复涂层的制备方法，其特征在于，所述混凝土修复涂层的制备方法采用如权利要求1-7中任一项所述的混凝土修复材料，所述制备方法包括以下步骤：

步骤一，按照配比称取水泥、细砂和石灰石，搅拌混合，得到混凝土基料；

步骤二，按照配比称取疏水材料、分散乳胶粉和膨胀剂，加热混合，得到第一混合物；

步骤三，向步骤二得到的第一混合物中加入消泡剂和早强剂，加热搅拌，得到第二混合物；

步骤四，将步骤一得到的混凝土基料与步骤三得到的第二混合物搅拌混合，烘干并保温，得到所述混凝土修复材料；

步骤五，向步骤四得到的混凝土修复材料中加入水，搅拌混合，得到混凝土修复涂料，将所述混凝土修复涂料涂覆在混凝土的待修复表面，常温固化后，得到所述混凝土修复涂层。

9.如权利要求8所述的混凝土修复涂层的制备方法，其特征在于，步骤三中，向第一混合物中还加入了表面活性剂、抗紫外剂、颜料和填料，加热搅拌的温度为30-40℃，加热搅拌的时间为60-120min；

步骤一中，搅拌混合的时间为30-60min；

步骤二中，加热混合的温度为30-40℃，加热混合的时间为20-50min；

步骤四中，烘干的温度为40-50℃，烘干的时间为60-120min；

步骤五中，水的加入量为混凝土修复材料质量的20-25%；每平米混凝土的待修复表面所用混凝土修复涂料的质量为100-120kg。

10.一种混凝土修复涂层，其特征在于，所述混凝土修复涂层采用如权利要求8-9中任一项所述的混凝土修复涂层的制备方法制备得到。