CN114044664B - 一种抗冻、抗盐冻机场水泥道面快速修复材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种抗冻、抗盐冻机场水泥道面快速修复材料及其制备方法，修复材料由粉料和液料双组份构成；所述粉料包括：高铝水泥、硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、石膏、粉煤灰、硅灰、混合石英砂、缓凝剂、早强剂、减水剂、消泡剂、防水组分；所述液料为硅溶胶改性乳液。该修复材料一方面具有优异的抗冻性能和抗盐冻性能，另一方面大大降低了生产成本，减少了环境污染，带来了明显的经济、环境和社会效益。

Description

一种抗冻、抗盐冻机场水泥道面快速修复材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种抗冻、抗盐冻机场水泥道面快速修复材料及其制备方法。
背景技术
水泥混凝土因其承载力强、施工便捷和成本低廉优点广泛应用于机场飞行区道面。水泥混凝土易受冻融及除冰盐冻融破坏，尤其在在北方严寒地区，水泥混凝土道面由于长期经受冻融循环及除冰盐冻融作用，表面腐蚀破坏现象严重，严重影响了机场运行安全。
破损水泥混凝土道面需进行快速维修，以在短时间内达到通航强度要求，同时修补材料应具有优异的抗冻、抗盐冻性能，以增强修补后道面的抗冻、抗盐冻性能。
目前市面上修补材料分为环氧树脂类、高铝水泥、硫铝酸盐水泥及磷酸镁类快速修补材料，环氧树脂类材料因高昂的价格和耐久性差的缺点限制了其在修补领域的大规模应用，而高铝水泥、硫铝酸盐水泥及磷酸镁类修补材料抗冻、抗盐冻性能较差，修补后极易出现二次破损的情况。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有优异性能的抗冻、抗盐冻机场水泥道面快速修复材料及其制备方法，适用于北方严寒和寒冷地区机场水泥道面破损的快速修复。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
第一方面，提供了一种抗冻、抗盐冻机场水泥道面快速修复材料，其由粉料和液料双组份构成；
所述粉料包括：高铝水泥、硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、石膏、粉煤灰、硅灰、混合石英砂、缓凝剂、早强剂、减水剂、消泡剂、防水组分；
所述液料为硅溶胶改性乳液。
作为本发明的进一步改进，所述粉料和所述液料的质量比为1:0.4。
作为本发明的进一步改进，所述粉料包括以下重量份数的各组分：高铝水泥5~10份、硫铝酸盐水泥15~20份、硅酸盐水泥16~20份、石膏7~10份、粉煤灰2~3份、硅灰2~5份，混合石英砂45~50份、缓凝剂0.3~1份、早强剂0.02~0.05份、减水剂0.1~0.4份、消泡剂0.1~0.3份、防水组份0.3~0.5份；
作为本发明的进一步改进，所述硅溶胶改性乳液包括硅溶胶、丁苯乳液，丙烯酸乳液和去离子水。
作为本发明的进一步改进，所述液料包括以下重量份数的各组分：硅溶胶8~12份、丁苯乳液8~12份、丙烯酸乳液12~16份、去离子水8~12份。
作为本发明的进一步改进，所述高铝水泥为625铝酸盐水泥；所述硫铝酸盐水泥为525或725硫铝酸盐水泥；所述硅酸盐水泥为525硅酸盐水泥；所述石膏为200~400目半水石膏粉；所述的粉煤灰为一级粉煤灰；所述硅灰为1000~2000目超细微硅粉。
作为本发明的进一步改进，所述混合石英砂按照质量百分比包括如下组分：8~10目石英砂4.5~5份、20~40目石英砂31~35份和70~140目石英砂9~10份。
作为本发明的进一步改进，所述缓凝剂为酒石酸、葡萄糖酸钠、柠檬酸中的一种或多种；所述的早强剂为硫酸锂或碳酸锂中的一种或多种；所述减水剂为聚羧酸高效减水剂粉体；所述消泡剂为聚醚类、有机硅类或矿物油类消泡剂中的一种或多种，所述防水组分为400黏度羟丙基甲基纤维素。
第二方面，提供了一种抗冻、抗盐冻机场水泥道面快速修复材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）称取粉料和液料
称取粉料：按各原料重量份数称取高铝水泥5~10份、硫铝酸盐水泥15~20份、硅酸盐水泥16~20份、石膏7~10份、粉煤灰2~3份、硅灰2~5份，石英砂45~50份、缓凝剂0.3~1份、早强剂0.02~0.05份、减水剂0.1~0.4份、消泡剂0.1~0.3份、防水组份0.3~0.5份；
称取液料：按各原料所需的重量分数称取硅溶胶8~12份、丁苯乳液8~12份、丙烯酸乳液12~16份、去离子水8~12份；
（2）将称取的高铝水泥、硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、石膏、粉煤灰、硅灰和石英砂放入搅拌机中慢速搅拌2min，得到均匀粉料一；
（3）向步骤（2）中制得的均匀粉料一中加入称取的缓凝剂、早强剂、减水剂、消泡剂、防水组分，在搅拌机中慢速搅拌1min，得到均匀粉料二；
（4）将称取的硅溶胶、丙烯酸乳液、丁苯乳液和去离子水放入搅拌机中搅拌30s得到硅溶胶改性乳液；
（5）将步骤（4）制得的硅溶胶改性乳液加入至由步骤（3）制得的均匀粉料二中，在搅拌机中慢搅1min，再快速搅拌2min后，即得抗冻、抗盐冻机场水泥道面快速修复材料。
作为本发明的进一步改进，步骤（2）和步骤（3）中，搅拌机的搅拌速度为60±5r/min；步骤（5）中，搅拌机以140±5r/min搅拌速度搅拌1min，再以285r±10/min的搅拌速度搅拌2min。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
1、早期强度高，2h抗折强度超过6MPa，抗压强度超过25MPa；
2、抗冻、抗盐冻效果显著，抗冻循环380次以上，4%道面除冰盐冻融循环60次以上；
3、后期强度高，无强度倒缩现象，28d抗折强度14MPa以上，抗压强度85MPa以上；
4、本发明提供的制备方法操作简单，对操作人员技术要求低，降低了生产成本，易于施行、推广与应用。
抗冻、抗盐冻机场水泥道面快速修复材料具有优异的抗冻、抗盐冻性能，主要由于优异的防水作用。优异的防水性能由以下四方面决定：
1、硅溶胶改性乳液显著降低了丁苯及丙烯酸乳液的粘度，使其更易分散成膜，同时，提高了其成膜性能和强度，在水化后基体内部形成相互黏连不透水的封闭膜状结构，膜状结构对基体内部孔隙起到了封闭作用，显著降低了水分的渗透；
2、硅溶胶在混凝土表面形成了稳定的硅氧分子防水保护层，具有优异的疏水效果，有效防止了水、有害盐溶液的侵入；
3、羟丙基甲基纤维素通过增加浆体粘性引入了大量微气泡，这些微气泡与硬化后浆体的毛细孔相连，显著降低了毛细孔内水的表面张力，从而减少了水的渗透；
4、基体具有极高的密实度，这是因为铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥和石膏复合体系具有很高的早期强度，其早期强度来源于体系水化产物相互搭接的针棒状钙矾石。复合体系钙矾石的生成由两方面控制：硅酸盐水泥中活性较高的C3A与硫铝酸盐水泥的C4A3S在高SO4 2-时迅速反应生成钙矾石；铝酸盐水泥中的CA与石膏迅速反应生成钙矾石。水化产物铝胶和C-S-H凝胶填充在针棒状钙矾石搭接的空隙中，形成致密的水化基体，同时，在富SO4 2-条件下生成的钙矾石具有微膨胀性，进一步增加了基体的致密程度，提高了强度及抗渗性。
附图说明
图1是采用本发明提供的抗冻、抗盐冻机场水泥道面快速修复材料制备方法制备的一种修复材料利用扫描电镜放大200倍微观形貌图。
图2是采用本发明提供的抗冻、抗盐冻机场水泥道面快速修复材料制备方法制备的一种修复材料利用扫描电镜放大1600倍微观形貌图。
图3是采用本发明提供的抗冻、抗盐冻机场水泥道面快速修复材料制备方法制备的另一种修复材料利用扫描电镜放大1600倍微观形貌图。
图4是采用本发明提供的抗冻、抗盐冻机场水泥道面快速修复材料制备方法制备的另一种修复材料利用扫描电镜放大4000倍微观形貌图。
图5是是采用本发明提供的抗冻、抗盐冻机场水泥道面快速修复材料制备方法制备的修复材料和普通砂浆的毛细吸水速率的曲线图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对发明进行清楚、完整的描述。
实施例1：
一种抗冻、抗盐冻机场水泥道面快速修复材料，按如下方法制备得到：
（1）称取100质量份的粉料和40质量份的液料：
称取粉料：按各原料所需的重量分数称取625铝酸盐水泥5份，525硫铝酸盐水泥16份，525硅酸盐水泥18份，200~400目半水石膏粉7份，一级粉煤灰2份，1000~2000目超细微硅粉2份，混合石英砂48.26份（8~10目石英砂4.8份、20~40目石英砂33.8份、70~140目石英砂9.66份），酒石酸0.3份，硫酸锂0.02份，聚羧酸高效减水剂粉体0.1份，聚醚类消泡剂0.1份，400黏度羟丙基甲基纤维素0.3份；
称取液料：按各原料所需的重量分数称取硅溶胶8份、丁苯乳液12份、丙烯酸乳液12份、去离子水8份；
（2）将称取的高铝水泥、硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、半水石膏粉、粉煤灰、硅灰和石英砂放入搅拌机中以60±5r/min的搅拌速度搅拌2min，得到均匀粉料一；
（3）向步骤（2）中制得的均匀粉料一中加入称取的酒石酸、硫酸锂、聚羧酸高效减水剂粉体、聚醚类消泡剂、400黏度羟丙基甲基纤维素，在搅拌机中以60±5r/min的搅拌速度搅拌1min，得到均匀粉料二；
（4）将称取的硅溶胶、丙烯酸乳液、丁苯乳液和去离子水放入搅拌机中搅拌30s得到硅溶胶改性乳液；
（5）将步骤（4）制得的硅溶胶改性乳液加入至由步骤（3）制得的均匀粉料二中，在搅拌机中先以140±5r/min搅拌速度搅拌1min，再以285r±10/min的搅拌速度搅拌2min，即得抗冻、抗盐冻机场水泥道面快速修复材料。
实施例2：
一种抗冻、抗盐冻机场水泥道面快速修复材料，按如下方法制备得到：
（1）称取100质量份的粉料和40质量份的液料：
称取粉料：按各原料所需的重量分数称取625铝酸盐水泥7份，725硫铝酸盐水泥15份，525硅酸盐水泥16份，200~400目半水石膏粉8份，一级粉煤灰2.5份，1000~2000目超细微硅粉3.5份，混合石英砂45.26份（8~10目石英砂4.5份、20~40目石英砂31.7份、70~140目石英砂9.06份），缓凝剂（酒石酸和葡萄糖酸钠的组合）0.5份，碳酸锂0.04份，聚羧酸高效减水剂粉体0.25份，消泡剂（有机硅类消泡剂和聚醚类的组合）0.2份，400黏度羟丙基甲基纤维素0.4份；
称取液料：按各原料所需的重量分数称取硅溶胶10份，丁苯乳液10份，丙烯酸乳液16份，去离子水12份；
（2）将称取的高铝水泥、硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、半水石膏粉、粉煤灰、硅灰和混合石英砂放入搅拌机中以60±5r/min的搅拌速度搅拌2min，得到均匀粉料一；
（3）向步骤（2）中制得的均匀粉料一中加入称取的酒石酸和葡萄糖酸钠的组合、碳酸锂、聚羧酸高效减水剂粉体、有机硅类消泡剂和聚醚类的组合、400黏度羟丙基甲基纤维素，在搅拌机中以60±5r/min的搅拌速度搅拌1min，得到均匀粉料二；
（4）将称取的硅溶胶、丙烯酸乳液、丁苯乳液和去离子水放入搅拌机中搅拌30s得到硅溶胶改性乳液；
（5）将步骤（4）制得的硅溶胶改性乳液加入至由步骤（3）制得的均匀粉料二中，在搅拌机中先以140±5r/min搅拌速度搅拌1min，再以285r±10/min的搅拌速度搅拌2min，即得抗冻、抗盐冻机场水泥道面快速修复材料。
（6）对步骤（5）制得的材料利用扫描电镜测试微观结构，结果如图1-图4所示。图1为扫描电镜放大200倍微观形貌图，由图1可知，得到的材料基体密实，无裂缝产生，因此水和盐溶液都难以渗透；图2和图3为扫描电镜放大1600倍微观形貌图，由图2和图3可知，基体内引入大气泡，大气泡切断了毛细孔吸水通道；图4为扫描电镜放大4000倍微观形貌图，由图4可知，基体内部形成膜状结构封闭了孔隙结构，使基体吸水率降低。
实施例3：
一种抗冻、抗盐冻机场水泥道面快速修复材料，按如下方法制备得到：
（1）称取100质量份的粉料和40质量份的液料：
称取粉料：按各原料所需的重量分数称取625铝酸盐水泥10份，725硫铝酸盐水泥20份，525硅酸盐水泥20份，200~400目半水石膏粉10份，一级粉煤灰3份，1000~2000目超细微硅粉5份，混合石英砂50份（8~10目石英砂5份、20~40目石英砂35份、70~140目石英砂10份），缓凝剂（葡萄糖酸钠和柠檬酸的组合）1份，早强剂（硫酸锂和碳酸锂的组合）0.05份，聚羧酸高效减水剂粉体0.4份，消泡剂（有机硅类消泡剂和矿物油类消泡剂的组合）0.3份，400黏度羟丙基甲基纤维素0.5份；
称取液料：按各原料所需的重量分数称取硅溶胶12份，丁苯乳液8份，丙烯酸乳液14份，去离子水10份；
（2）将称取的高铝水泥、硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、半水石膏粉、粉煤灰、硅灰和混合石英砂放入搅拌机中以60±5r/min的搅拌速度搅拌2min，得到均匀粉料一；
（3）向步骤（2）中制得的均匀粉料一中加入称取的葡萄糖酸钠和柠檬酸的组合、硫酸锂和碳酸锂的组合、聚羧酸高效减水剂粉体、有机硅类消泡剂和矿物油类消泡剂的组合、400黏度羟丙基甲基纤维素，在搅拌机中以60±5r/min的搅拌速度搅拌1min，得到均匀粉料二；
（4）将称取的硅溶胶、丙烯酸乳液、丁苯乳液和去离子水放入搅拌机中搅拌30s得到硅溶胶改性乳液；
（5）将步骤（4）制得的硅溶胶改性乳液加入至由步骤（3）制得的均匀粉料二中，在搅拌机中先以140±5r/min搅拌速度搅拌1min，再以285r±10/min的搅拌速度搅拌2min，即得抗冻、抗盐冻机场水泥道面快速修复材料。
对比例1：
（1）称取100质量份的粉料和40质量份的液料：
称取粉料：按各原料所需的重量份数称取可再分散聚合物胶粉（瓦克公司的醋丙胶粉）5份，525硫铝酸盐水泥16份，525硅酸盐水泥18份，200~400目半水石膏粉7份，一级粉煤灰2份，1000~2000目超细微硅粉2份，混合石英砂48.26份（8~10目石英砂4.8份、20~40目石英砂33.8份、70~140目石英砂9.66份），酒石酸0.3份，硫酸锂0.02份，聚羧酸高效减水剂粉体0.1份，聚醚类消泡剂0.1份，400黏度羟丙基甲基纤维素0.3份；
称取液料：按各原料所需的重量分数称取硅溶胶8份，丁苯乳液12份，丙烯酸乳液12份，去离子水8份；
（2）将称取的可再分散聚合物胶粉、硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、半水石膏粉、粉煤灰、硅灰和混合石英砂放入搅拌机中以60±5r/min的搅拌速度搅拌2min，得到均匀粉料一；
（3）向步骤（2）中制得的均匀粉料一中加入称取的酒石酸和葡萄糖酸钠的组合、碳酸锂、聚羧酸高效减水剂粉体、有机硅类消泡剂和聚醚类的组合、400黏度羟丙基甲基纤维素，在搅拌机中以60±5r/min的搅拌速度搅拌1min，得到均匀粉料二；
（4）将称取的硅溶胶、丙烯酸乳液、丁苯乳液和去离子水放入搅拌机中搅拌30s得到硅溶胶改性乳液；
（5）将步骤（4）制得的硅溶胶改性乳液加入至由步骤（3）制得的均匀粉料二中，在搅拌机中先以140±5r/min搅拌速度搅拌1min，再以285r±10/min的搅拌速度搅拌2min，即得成品。
对比例2：
（1）称取100质量份的粉料和40质量份的液料：
称取粉料：按各原料所需的重量分数称取725硫铝酸盐水泥19份，525硅酸盐水泥17份，200~400目半水石膏粉10份，一级粉煤灰2.5份，1000~2000目超细微硅粉3.5份，混合石英砂45.26份（8~10目石英砂4.5份、20~40目石英砂31.7份、70~140目石英砂9.06份），缓凝剂（酒石酸和葡萄糖酸钠的组合）0.5份，碳酸锂0.04份，聚羧酸高效减水剂粉体0.25份，消泡剂（有机硅类消泡剂和聚醚类的组合）0.2份，400黏度羟丙基甲基纤维素0.4份；
称取液料：按各原料所需的重量分数称取硅溶胶10份，丁苯乳液10份，丙烯酸乳液16份，去离子水8份；
（2）将称取的高铝水泥、硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、半水石膏粉、粉煤灰、硅灰和混合石英砂放入搅拌机中以60±5r/min的搅拌速度搅拌2min，得到均匀粉料一；
（3）向步骤（2）中制得的均匀粉料一中加入称取的酒石酸和葡萄糖酸钠的组合、碳酸锂、聚羧酸高效减水剂粉体、有机硅类消泡剂和聚醚类的组合、400黏度羟丙基甲基纤维素，在搅拌机中以60±5r/min的搅拌速度搅拌1min，得到均匀粉料二；
（4）将称取的硅溶胶、丙烯酸乳液、丁苯乳液和去离子水放入搅拌机中搅拌30s得到硅溶胶改性乳液；
（5）将步骤（4）制得的硅溶胶改性乳液加入至由步骤（3）制得的均匀粉料二中，在搅拌机中先以140±5r/min搅拌速度搅拌1min，再以285r±10/min的搅拌速度搅拌2min，即得成品。
对比例3:
制备硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥-石膏-聚合物复合防水砂浆，粉煤灰硅酸盐水泥50份、高强硫铝酸盐水泥13份和二水石膏12份，醋丙胶粉7份，氨基磺酸盐粉体高效减水剂2.5份，玻璃粉15.5份（2500目），水胶比：0.6。
制备时包含如下步骤：
（1）粉料的制备：将上述粉料准确称量后，用干粉搅拌机搅拌（转速为300r/min）30min，至粉料充分混合均匀即制备得到防水浆的粉料；
（2）施工时，将粉料倒入干净的搅拌器中，边搅拌边缓慢加水，控制粉料与水的比例为1:0.6，500r/min搅拌17min，直到生成无结块的均匀胶浆即为防水砂浆。
对比例4：
（1）称取100质量份的粉料和40质量份的液料：
称取粉料：按各原料所需的重量分数称取625铝酸盐水泥5份，525硫铝酸盐水泥16份，525硅酸盐水泥18份，200~400目半水石膏粉7份，一级粉煤灰2份，1000~2000目超细微硅粉2份，混合石英砂48.26份（8~10目石英砂4.8份、20~40目石英砂33.8份、70~140目石英砂9.66份），酒石酸0.3份，硫酸锂0.02份，聚羧酸高效减水剂粉体0.1份，聚醚类消泡剂0.1份，400黏度羟丙基甲基纤维素0.3份；
称取液料：按各原料所需的重量分数称丁苯乳液12份、丙烯酸乳液16份、去离子水12份；
（2）将称取的高铝水泥、硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、半水石膏粉、粉煤灰、硅灰和混合石英砂放入搅拌机中以60±5r/min的搅拌速度搅拌2min，得到均匀粉料一；
（3）向步骤（2）中制得的均匀粉料一中加入称取的葡萄糖酸钠和柠檬酸的组合、硫酸锂和碳酸锂的组合、聚羧酸高效减水剂粉体、有机硅类消泡剂和矿物油类消泡剂的组合、400黏度羟丙基甲基纤维素，在搅拌机中以60±5r/min的搅拌速度搅拌1min，得到均匀粉料二；
（4）将称取的丙烯酸乳液、丁苯乳液和去离子水放入搅拌机中搅拌30s得到硅溶胶改性乳液；
（5）将步骤（4）制得的硅溶胶改性乳液加入至由步骤（3）制得的均匀粉料二中，在搅拌机中先以140±5r/min搅拌速度搅拌1min，再以285r±10/min的搅拌速度搅拌2min，即得成品。
对比例5：
称取100质量份的粉料和40质量份的液料：
称取粉料：按各原料所需的重量分数称取625铝酸盐水泥10份，725硫铝酸盐水泥20份，525硅酸盐水泥20份，200~400目半水石膏粉10份，一级粉煤灰3份，1000~2000目超细微硅粉5份，混合石英砂50份（8~10目石英砂5份、20~40目石英砂35份、70~140目石英砂10份），缓凝剂（葡萄糖酸钠和柠檬酸的组合）1份，早强剂（硫酸锂和碳酸锂的组合）0.05份，聚羧酸高效减水剂粉体0.4份，消泡剂（有机硅类消泡剂和矿物油类消泡剂的组合）0.3份，400黏度羟丙基甲基纤维素0.5份；
称取液料：按各原料所需的重量分数称取硅溶胶15份，丙烯酸乳液19份，去离子水10份；
（2）将称取的高铝水泥、硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、半水石膏粉、粉煤灰、硅灰和混合石英砂放入搅拌机中以60±5r/min的搅拌速度搅拌2min，得到均匀粉料一；
（3）向步骤（2）中制得的均匀粉料一中加入称取的葡萄糖酸钠和柠檬酸的组合、硫酸锂和碳酸锂的组合、聚羧酸高效减水剂粉体、有机硅类消泡剂和矿物油类消泡剂的组合、400黏度羟丙基甲基纤维素，在搅拌机中以60±5r/min的搅拌速度搅拌1min，得到均匀粉料二；
（4）将称取的硅溶胶、丙烯酸乳液和去离子水放入搅拌机中搅拌30s得到硅溶胶改性乳液；
（5）将步骤（4）制得的硅溶胶改性乳液加入至由步骤（3）制得的均匀粉料二中，在搅拌机中先以140±5r/min搅拌速度搅拌1min，再以285r±10/min的搅拌速度搅拌2min，即得成品。
对比例6：
（1）称取100质量份的粉料和40质量份的液料：
称取粉料：按各原料所需的重量分数称取625铝酸盐水泥10份，725硫铝酸盐水泥20份，525硅酸盐水泥20份，200~400目半水石膏粉10份，一级粉煤灰3份，1000~2000目超细微硅粉5份，混合石英砂50份（8~10目石英砂5份、20~40目石英砂35份、70~140目石英砂10份），缓凝剂（葡萄糖酸钠和柠檬酸的组合）1份，早强剂（硫酸锂和碳酸锂的组合）0.05份，聚羧酸高效减水剂粉体0.4份，消泡剂（有机硅类消泡剂和矿物油类消泡剂的组合）0.3份，400黏度羟丙基甲基纤维素0.5份；
称取液料：按各原料所需的重量分数称以及硅溶胶16份，丁苯乳液18份，去离子水10份；
（2）将称取的高铝水泥、硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、半水石膏粉、粉煤灰、硅灰和混合石英砂放入搅拌机中以60±5r/min的搅拌速度搅拌2min，得到均匀粉料一；；
（3）向步骤（2）中制得的均匀粉料一中加入称取的葡萄糖酸钠和柠檬酸的组合、硫酸锂和碳酸锂的组合、聚羧酸高效减水剂粉体、有机硅类消泡剂和矿物油类消泡剂的组合、400黏度羟丙基甲基纤维素，在搅拌机中以60±5r/min的搅拌速度搅拌1min，得到均匀粉料二；
（4）将称取的硅溶胶、丁苯乳液和去离子水放入搅拌机中搅拌30s得到硅溶胶改性乳液；
（5）将步骤（4）制得的硅溶胶改性乳液加入至由步骤（3）制得的均匀粉料二中，在搅拌机中先以140±5r/min搅拌速度搅拌1min，再以285r±10/min的搅拌速度搅拌2min，即得成品。
对比例7：
（1）称取100质量份的粉料和40质量份的液料：
称取粉料：按各原料所需的重量分数称取625铝酸盐水泥10份，725硫铝酸盐水泥20份，525硅酸盐水泥20份，200~400目半水石膏粉10份，一级粉煤灰3份，1000~2000目超细微硅粉5份，混合石英砂50份（8~10目石英砂5份、20~40目石英砂35份、70~140目石英砂10份），缓凝剂（葡萄糖酸钠和柠檬酸的组合）1份，早强剂（硫酸锂和碳酸锂的组合）0.05份，聚羧酸高效减水剂粉体0.4份，消泡剂（有机硅类消泡剂和矿物油类消泡剂的组合）0.3份，400黏度羟丙基甲基纤维素0.5份；
称取液料：按各原料所需的重量分数称取纳米二氧化硅12份，丁苯乳液8份，丙烯酸乳液14份，去离子水10份；
（2）将称取的高铝水泥、硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、半水石膏粉、粉煤灰、硅灰和混合石英砂放入搅拌机中以60±5r/min的搅拌速度搅拌2min，得到均匀粉料一；
（3）向步骤（2）中制得的均匀粉料一中加入称取的葡萄糖酸钠和柠檬酸的组合、硫酸锂和碳酸锂的组合、聚羧酸高效减水剂粉体、有机硅类消泡剂和矿物油类消泡剂的组合、400黏度羟丙基甲基纤维素，在搅拌机中以60±5r/min的搅拌速度搅拌1min，得到均匀粉料二；
（4）将称取的硅溶胶、丙烯酸乳液、丁苯乳液和去离子水放入搅拌机中搅拌30s得到硅溶胶改性乳液；
（5）将步骤（4）制得的硅溶胶改性乳液加入至由步骤（3）制得的均匀粉料二中，在搅拌机中先以140±5r/min搅拌速度搅拌1min，再以285r±10/min的搅拌速度搅拌2min，即得成品。
对比例8：
普通水泥胶砂采用425普通硅酸盐水泥配制，按照GB/T 17671-1999《水泥胶砂强度检测方法（ISO法）》成型试块。
效果例1：
对实施例1-实施例3、对比例1-对比例8得到的成品进行了抗折强度测试、抗压强度测试、抗冻性测试和抗盐冻测试。
其中，材料抗冻性测试采用GB/T 50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》慢冻法进行测试；材料抗盐冻性测试参照GB/T 50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》盐冻法进行测试。试验用4%道面除冰液进行试验，每十次循环后称量剥落量。
Figure 94883DEST_PATH_IMAGE001
由实施例1、对比例1、以及对比例3的试验数据可知，在将基体由“铝酸盐水泥-硫铝酸盐水泥-硅酸盐水泥-石膏复合体系”更换为“硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥-石膏-聚合物复合体系”后，聚合物与硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥-石膏的协同作用明显小于铝酸盐水泥与硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥-石膏的协同作用，从而导致对比例1的凝结时间变长，抗折强度和抗压强度均下降，最大冻融循环次数和最大盐冻循环次数显著降低。
另外，由实施例1和对比例2的试验数据可知，在将基体更换为“硫铝酸盐-硅酸盐水泥-石膏体系”后，由于缺少了铝酸盐水泥，其凝结时间虽未变化，但是抗折强度和抗压强度均下降，最大冻融循环次数和最大盐冻循环次数显著降低。
由实施例1和对比例4、以及实施例3与对比例4-7的试验数据可知，液料缺乏硅溶胶、丁苯乳液、丙烯酸乳液任意一种，以及将纳米二氧化硅替代硅溶胶后，凝结时间虽未明显变长，但抗折强度和抗压强度均下降，最大冻融循环次数和最大盐冻循环次数显著降低。
效果例2：
对实施例1-实施例3、对比例1-对比例8得到的成品进行了毛细吸水速率测定，其测定方法如下：
砂浆的自然成型面毛细孔吸水率的测量采用DIN 52617方法，把试块置于温度为20±2℃的洁净水中，其中试块的上表面浸入水中2～3mm，试块下面用10mm钢筋垫起，以保证试块的吸水面积。在试块放入水中的同时，秒表开始计时，初始阶段每隔6min测量一次试块重量；1h后，每隔10min测量一次试块重量；2h后，每隔15min测量一次试块重量；4h后，每隔30min测量一次试块重量。测量时间为12h，之后，测定24h和48h时的试块重量，测定重量记作
Figure 753266DEST_PATH_IMAGE002
，
Figure 214334DEST_PATH_IMAGE002
与试件干燥质量之差即为不同时间的
Figure 831129DEST_PATH_IMAGE003
，砂浆的毛细吸水性用毛细孔吸水速率表征，其计算公式如下：
Figure 10438DEST_PATH_IMAGE004
（1）
Figure 272180DEST_PATH_IMAGE005
（2）
式中：
Figure 56596DEST_PATH_IMAGE006
为试件单位面积的累计吸水量；
Figure 922921DEST_PATH_IMAGE007
为砂浆毛细吸水速率；
Figure 307635DEST_PATH_IMAGE008
为时间；
Figure 589711DEST_PATH_IMAGE003
为吸水质量；
Figure DEST_PATH_IMAGE009
为试件截面积；
Figure 274640DEST_PATH_IMAGE010
为水的密度；由式（2）可得
Figure 311866DEST_PATH_IMAGE006
。
绘出
Figure DEST_PATH_IMAGE011
关系曲线，根据式（1）经线性拟和可得到曲线的斜率，即为砂浆的毛细吸水速率S。图5示出了实施例2得到的成品和对比例8得到的成品测量毛细吸水速率的曲线图，图中M0为对比例8的曲线图，M1为实施例2的曲线图，由图5可知，采用实施例2制得的材料毛细吸水率极低，为普通砂浆的1/15。
另，采用该方法得到实施例1-实施例3、对比例1-对比例8得到的成品进行了毛细吸水速率数值，结果如表2所示。
Figure 200187DEST_PATH_IMAGE012
由表2可知，在改变基体体系，以及液料组分时，均会导致得到的成品的吸水率显著增高，防水性能显著下降，从而显著影响抗冻性和抗盐冻性能。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域技术人员依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种抗冻、抗盐冻机场水泥道面快速修复材料，其特征在于，其由粉料和液料双组份构成，所述粉料和所述液料的质量比为1:0.4；
所述粉料包括：高铝水泥、硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、石膏、粉煤灰、硅灰、混合石英砂、缓凝剂、早强剂、减水剂、消泡剂、防水组分，其中，所述高铝水泥为625铝酸盐水泥，所述石膏为200~400目半水石膏粉；
所述液料为硅溶胶改性乳液，所述硅溶胶改性乳液包括硅溶胶、丁苯乳液、丙烯酸乳液和去离子水；
所述粉料包括以下重量份数的各组分：高铝水泥5~10份、硫铝酸盐水泥15~20份、硅酸盐水泥16~20份、石膏7~10份、粉煤灰2~3份、硅灰2~5份，混合石英砂45~50份、缓凝剂0.3~1份、早强剂0.02~0.05份、减水剂0.1~0.4份、消泡剂0.1~0.3份、防水组份0.3~0.5份；
所述液料包括以下重量份数的各组分：硅溶胶8~12份、丁苯乳液8~12份、丙烯酸乳液12~16份、去离子水8~12份。
2.根据权利要求1所述的一种抗冻、抗盐冻机场水泥道面快速修复材料，其特征在于，所述硫铝酸盐水泥为525或725硫铝酸盐水泥；所述硅酸盐水泥为525硅酸盐水泥；所述的粉煤灰为一级粉煤灰；所述硅灰为1000~2000目超细微硅粉。
3.根据权利要求1所述的一种抗冻、抗盐冻机场水泥道面快速修复材料，其特征在于，所述混合石英砂按照质量百分比包括如下组分：8~10目石英砂4.5~5份、20~40目石英砂31~35份和70~140目石英砂9~10份。
4.根据权利要求1所述的一种抗冻、抗盐冻机场水泥道面快速修复材料，其特征在于，所述缓凝剂为酒石酸、葡萄糖酸钠、柠檬酸中的一种或多种；所述的早强剂为硫酸锂或碳酸锂中的一种或多种；所述减水剂为聚羧酸高效减水剂粉体；所述消泡剂为聚醚类、有机硅类或矿物油类消泡剂中的一种或多种，所述防水组分为400黏度羟丙基甲基纤维素。
5.如权利要求1所述的一种抗冻、抗盐冻机场水泥道面快速修复材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）称取粉料和液料
称取粉料：按各原料重量份数称取高铝水泥5~10份、硫铝酸盐水泥15~20份、硅酸盐水泥16~20份、石膏7~10份、粉煤灰2~3份、硅灰2~5份，石英砂45~50份、缓凝剂0.3~1份、早强剂0.02~0.05份、减水剂0.1~0.4份、消泡剂0.1~0.3份、防水组份0.3~0.5份；其中，所述高铝水泥为625铝酸盐水泥，所述石膏为200~400目半水石膏粉；
称取液料：按各原料所需的重量分数称取硅溶胶8~12份、丁苯乳液8~12份、丙烯酸乳液12~16份、去离子水8~12份；
（2）将称取的高铝水泥、硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、石膏、粉煤灰、硅灰和石英砂放入搅拌机中慢速搅拌2min，得到均匀粉料一；
（3）向步骤（2）中制得的均匀粉料一中加入称取的缓凝剂、早强剂、减水剂、消泡剂、防水组分，在搅拌机中慢速搅拌1min，得到均匀粉料二；
（4）将称取的硅溶胶、丙烯酸乳液、丁苯乳液和去离子水放入搅拌机中搅拌30s得到硅溶胶改性乳液；
（5）将步骤（4）制得的硅溶胶改性乳液加入至由步骤（3）制得的均匀粉料二中，在搅拌机中慢搅1min，再快速搅拌2min后，即得抗冻、抗盐冻机场水泥道面快速修复材料。
6.根据权利要求5所述的抗冻、抗盐冻机场水泥道面快速修复材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）和步骤（3）中，搅拌机的搅拌速度为60±5r/min；步骤（5）中，搅拌机以140±5r/min搅拌速度搅拌1min，再以285r±10/min的搅拌速度搅拌2min。
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