CN114315291A - 一种清水混凝土表面缺陷修复材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种清水混凝土表面缺陷修复材料，修复材料由以下组分制成：硅酸盐水泥，石灰石粉，矿粉，硅灰，可再分散乳胶粉，减水剂，纤维素醚，膨胀剂，黑色色粉，消泡剂，纤维素醚为粘度为羟丙基甲基纤维素醚；消泡剂为有机硅消泡剂。本发明通过调整胶凝材料的配比并且掺入黑色色粉使得修复材料与清水混凝土无色差，采用粒径较小的粉剂，适合细小裂缝，解决清水混凝土修补时具有色差和细小裂缝不易修补的问题，加入的膨胀剂使修补后的裂缝不会收缩，能有效的解决清水混凝土出现的裂缝、蜂窝麻面、花斑或粗骨料透明层等外观质量的问题，实现修复材料具有较好粘结强度和高耐磨等性能，达到与清水混凝土无色差。

Description

一种清水混凝土表面缺陷修复材料及其制备方法

技术领域

本发明属于水泥基修复材料技术领域，具体涉及一种清水混凝土表面缺陷修复材料及其制备方法。

背景技术

清水混凝土属于一次浇注成型，不需要做任何装饰，直接以混凝土的自然色作为装饰面，具有较好的绿色环保性和经济效益,并广泛地应用于大量的工程建设实践中。但是由于施工人员施工工艺不合理，相应的保护养护措施不到位，导致清水混凝土表面出现裂缝、砂痕、蜂窝麻面、花斑等外观质量问题的出现。因此这就要求我们运用合理的手段来进行表面修复。

目前清水混凝土表面缺陷的修复材料分为3种：(1)嵌补水泥浆—对于细微的裂缝可向裂缝灌入水泥浆，嵌实在覆盖养护；(2)嵌补涂料—对于较深的或贯穿的裂缝，可选择有机涂料进行修复；(3)嵌补砂浆—对于蜂窝麻面可采用清水混凝土配合比相同的砂浆，并且砂为细砂。现有清水混凝土表面缺陷修复材料与基层的粘结性不好，且难以保证修补部分的颜色与原混凝土颜色一致。

因此，开发出一种具有较好粘结强度且能达到与清水混凝土无色差的清水混凝土表面缺陷修复材料十分必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种清水混凝土表面缺陷修复材料。该材料通过调整胶凝材料的配比并且掺入黑色色粉使得修复材料与清水混凝土无色差，不加入粗细骨料并且所选胶凝材料均采用粒径较小的粉剂，适合细小裂缝，针对清水混凝土的表面缺陷进行修复，解决清水混凝土修补时具有色差和细小裂缝不易修补的问题，同时加入的膨胀剂使修补后的裂缝不会收缩，能有效的解决清水混凝土出现的裂缝、蜂窝麻面、花斑或粗骨料透明层等外观质量的问题，实现修复材料具有较好粘结强度和高耐磨等性能，达到与清水混凝土无色差。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种清水混凝土表面缺陷修复材料，其特征在于，所述修复材料由以下重量份数的组分制成：硅酸盐水泥450～550份，石灰石粉120～160份，矿粉170～230份，硅灰30～55份，可再分散乳胶粉5～15份，减水剂15～20份，纤维素醚1～4份，膨胀剂40～55份，黑色色粉1～4份，消泡剂1～2份；所述纤维素醚为粘度为7万～10万mpa.s的羟丙基甲基纤维素醚；所述消泡剂为有机硅消泡剂。

本发明通过采用硅酸盐水泥、石灰石粉、矿粉、硅灰作为凝胶材料，通过添加适量的化学外加剂，如可再分散乳胶粉，减水剂，纤维素醚，膨胀剂，黑色色粉，消泡剂，通过凝胶材料与化学外加剂进行配合形成清水混凝土表面缺陷修复材料，本发明通过调整胶凝材料的配比并且掺入黑色色粉使得修复材料与清水混凝土无色差，本发明不加入粗细骨料并且所选胶凝材料均采用粒径较小的粉剂，适合细小裂缝，针对清水混凝土的表面缺陷进行修复，解决清水混凝土修补时具有色差和细小裂缝不易修补的问题，同时加入的膨胀剂使修补后的裂缝不会收缩，选择粘度为7万～10万mpa.s的羟丙基甲基纤维素醚，粘度较低保水性好，粘结强度好，有机硅消泡剂破泡能力较强，是目前使用最为广泛的一种消泡剂，经试验验证所述修复材料与清水混凝土无明显色差且材料细腻利于修补；

本发明添加硅灰，能提显著提高抗压、抗折、抗渗、防腐、抗冲击及耐磨性能，本发明添加可再分散性乳胶粉，可再分散乳胶粉分散后成膜并作为第二种胶粘剂发挥增强作用，保护胶体被修复材料体系吸收，成膜的聚合物树脂作为增强材料分布与整个修复材料体系中，从而增加了修复材料的内聚力，本发明加入聚羧酸高效减水剂，能提高浆体的初始流动度，有助于修复材料的施工，本发明添加羟丙基甲基纤维素醚，能有效的改善修复材料的可塑性和保水性，对防止裂纹有效果，可增强水泥强度，本发明添加膨胀剂，能使修复材料微膨胀，抗收缩变形性能增强，干燥时有效减少修复材料开裂，本发明添加消泡剂，能有效的减少修复材料中引入的气泡，改善孔隙结构，提高密实性。

上述的一种清水混凝土表面缺陷修复材料，其特征在于，所述硅酸盐水泥为普通硅酸盐水泥P·O 42.5，平均粒径为12μm～17μm。本发明采用普通硅酸盐水泥使用最为广泛，是不同环境下优选的一种水泥种类，42.5等级强度水泥满足强度需求也经济实惠。

上述的一种清水混凝土表面缺陷修复材料，其特征在于，所述石灰石粉含水量小于1％，平均粒径为6μm～10μm。本发明中石灰石粉中的细颗粒其填充效应将产生一定的减水效果，石灰石粉还具有水化活性，并能加速水泥的水化，保证水泥基材料强度的增长和长期耐久性。

上述的一种清水混凝土表面缺陷修复材料，其特征在于，所述矿粉的等级为S95级，所述矿粉的活性指数7d大于75％，28d大于95％，比表面积大于350m²/kg，平均粒径为7μm～12μm。本发明依据《用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》规定，S95级矿粉满足试验需求。

上述的一种清水混凝土表面缺陷修复材料，其特征在于，所述硅灰需水量比小于125％，烧失量小于1％，平均粒径为0.1μm～0.2μm。本发明中硅灰由于粒径小可以填充于水泥颗粒之间，加水拌和后填充于水泥浆体的孔隙间，从微观尺度上增加了水泥石的密实度，降低了渗透性，在早期水化过程中由于硅灰具有的火山灰活性，能提高水泥混凝土的耐磨性和抗硫酸盐侵蚀性。

上述的一种清水混凝土表面缺陷修复材料，其特征在于，所述可再分散乳胶粉包括：醋酸乙烯酯与乙烯的共聚胶粉、醋酸乙烯酯均聚胶粉和醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉中的一种或两种以上。本发明中可再分散性乳胶粉加入浆体中可提高浆体与各种基材的粘结强度，提高成型混凝土的抗压强度、抗折强度、耐磨损性、韧性、粘结力和保水性能，还可使面层避免起灰，提高混凝土的抗裂性和封闭性翻。

上述的一种清水混凝土表面缺陷修复材料，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂，减水率为20％～25％。本发明采用聚羧酸高效减水剂，与水泥的相容性较好，减水率高，收缩明显降低。

上述的一种清水混凝土表面缺陷修复材料，其特征在于，所述膨胀剂为硫铝酸盐系膨胀剂和/或石灰系膨胀剂。本发明中硫铝酸盐系膨胀剂主要以钙矾石为膨胀源，钙矾石相的生成使固相体积增加，引起表观体积的膨胀，达到补偿收缩和抗裂的目的，其具有膨胀缓和、可控制性好、使用安全、存放期长的特点，石灰系膨胀剂主要以氢氧化钙为膨胀源，该膨胀剂膨胀速度快，原料丰富，成本低，膨胀稳定快，耐热性好。

另外，本发明提供了一种制备清水混凝土表面缺陷修复材料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将硅酸盐水泥、石灰石粉、矿粉、硅灰、可再分散性乳胶粉和黑色色粉在强制搅拌机中分散均匀，然后再加入纤维素醚、膨胀剂、消泡剂和减水剂搅拌均匀，得到清水混凝土表面缺陷修复材料；

步骤二、将步骤一中得到清水混凝土表面缺陷修复材料加入水后进行搅拌，然后对清水混凝土进行修补。

本发明先将硅酸盐水泥、粉煤灰、矿粉、硅灰、可再分散性乳胶粉、灰色色粉在强制搅拌机中分散均匀，再加入纤维素醚、膨胀剂、消泡剂和减水剂搅拌均匀，得到清水混凝土表面缺陷修复材料，使用时，加入适量的水并调整流动度，搅拌即可对清水混凝土进行修补；本发明中分两步将原料充分搅拌均匀，制备的材料效果更好。

上述的方法，其特征在于，步骤二中所述搅拌的时间为3min～5min。本发明通过控制搅拌的时间，使清水混凝土表面缺陷修复材料与水充分混合均匀，保证了修补的性能。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明通过调整胶凝材料的配比并且掺入黑色色粉使得修复材料与清水混凝土无色差，本发明不加入粗细骨料并且所选胶凝材料均采用粒径较小的粉剂，适合细小裂缝，针对清水混凝土的表面缺陷进行修复，解决清水混凝土修补时具有色差和细小裂缝不易修补的问题，同时加入的膨胀剂使修补后的裂缝不会收缩。

2、本发明提供的修复材料取材方便，施工简单，拉伸粘结强度高，低收缩，抗冲磨强度高，制造成本低，操作简单，在施工现场加水搅拌即可，所用组分能够相互作用，制作的浆体具有高流动性、耐磨性好、抗渗、防腐、不收缩等特点，作用于清水混凝土表面缺陷时，能与主体部分结合成一体，并达到色泽一致。

3、本发明添加的硅灰，能提显著提高抗压、抗折、抗渗、防腐、抗冲击及耐磨性能。

4、本发明添加的可再分散性乳胶粉，可再分散乳胶粉分散后成膜并作为第二种胶粘剂发挥增强作用，保护胶体被修复材料体系吸收，成膜的聚合物树脂作为增强材料分布与整个修复材料体系中，从而增加了修复材料的内聚力。

5、本发明加入的聚羧酸高效减水剂，能提高浆体的初始流动度，有助于修复材料的施工。

6、本发明添加的羟丙基甲基纤维素醚，能有效的改善修复材料的可塑性和保水性，对防止裂纹有效果，可增强水泥强度。

7、本发明添加的膨胀剂，能使修复材料微膨胀，抗收缩变形性能增强，干燥时有效减少修复材料开裂。

8、本发明添加的消泡剂，能有效的减少修复材料中引入的气泡，改善孔隙结构，提高密实性。

下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述。

具体实施方式

实施例1

本实施例的清水混凝土表面缺陷修复材料，由以下重量份数的组分制成：硅酸盐水泥500份，石灰石粉150份，矿粉200份，硅灰45份，可再分散乳胶粉10份，减水剂18份，纤维素醚2份，膨胀剂50份，黑色色粉3份，消泡剂1份；

所述纤维素醚为粘度为7万～10万mpa.s的羟丙基甲基纤维素醚；所述消泡剂为有机硅消泡剂；所述硅酸盐水泥为普通硅酸盐水泥P·O 42.5，平均粒径为12μm～17μm；所述石灰石粉含水量小于1％，平均粒径为6μm～10μm；所述矿粉的等级为S95级，矿粉的活性指数7d大于75％，28d大于95％，比表面积大于350m²/kg，平均粒径为7μm～12μm；所述硅灰需水量比小于125％，烧失量小于1％，平均粒径为0.1μm～0.2μm；所述可再分散乳胶粉包括：醋酸乙烯酯与乙烯的共聚胶粉、醋酸乙烯酯均聚胶粉和醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉；所述减水剂为聚羧酸高效减水剂，减水率为20％～25％；所述膨胀剂为硫铝酸盐系膨胀剂和石灰系膨胀剂。

本实施例的清水混凝土表面缺陷修复材料通过以下步骤制备：

步骤一、将硅酸盐水泥、粉煤灰、矿粉、硅灰、可再分散性乳胶粉和灰色色粉在强制搅拌机中分散均匀，然后再加入纤维素醚、膨胀剂、消泡剂和减水剂搅拌均匀，得到清水混凝土表面缺陷修复材料；

步骤二、将步骤一中得到清水混凝土表面缺陷修复材料加入水后进行搅拌，然后对清水混凝土进行修补；所述加水量为清水混凝土表面缺陷修复材料总重量的22％，所述搅拌时间为4min。

经检测，经本实施例制备清水混凝土表面缺陷修复材料修补后的清水混凝土表面无裂痕，与主体部分结合成一体，无色差。

实施例2

本实施例的清水混凝土表面缺陷修复材料，由以下重量份数的组分制成：硅酸盐水泥480份，石灰石粉160份，矿粉210份，硅灰50份，可再分散乳胶粉13份，减水剂19份，纤维素醚3份，膨胀剂45份，黑色色粉2份，消泡剂2份；

所述纤维素醚为粘度为7万～10万mpa.s的羟丙基甲基纤维素醚；所述消泡剂为有机硅消泡剂；所述硅酸盐水泥为普通硅酸盐水泥P·O 42.5，平均粒径为12μm～17μm；所述石灰石粉含水量小于1％，平均粒径为6μm～10μm；所述矿粉的等级为S95级，矿粉的活性指数7d大于75％，28d大于95％，比表面积大于350m²/kg，平均粒径为7μm～12μm；所述硅灰需水量比小于125％，烧失量小于1％，平均粒径为0.1μm～0.2μm；所述可再分散乳胶粉包括：醋酸乙烯酯与乙烯的共聚胶粉和醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉；所述减水剂为聚羧酸高效减水剂，减水率为20％～25％；所述膨胀剂为硫铝酸盐系膨胀剂。

本实施例的清水混凝土表面缺陷修复材料通过以下步骤制备：

步骤一、将硅酸盐水泥、粉煤灰、矿粉、硅灰、可再分散性乳胶粉和灰色色粉在强制搅拌机中分散均匀，然后再加入纤维素醚、膨胀剂、消泡剂和减水剂搅拌均匀，得到清水混凝土表面缺陷修复材料；

步骤二、将步骤一中得到清水混凝土表面缺陷修复材料加入水后进行搅拌，然后对清水混凝土进行修补；所述加水量为清水混凝土表面缺陷修复材料总重量的20％，所述搅拌时间为5min。

经检测，经本实施例制备清水混凝土表面缺陷修复材料修补后的清水混凝土表面无裂痕，与主体部分结合成一体，无色差。

实施例3

本实施例的清水混凝土表面缺陷修复材料，由以下重量份数的组分制成：硅酸盐水泥550份，石灰石粉120份，矿粉170份，硅灰30份，可再分散乳胶粉5份，减水剂15份，纤维素醚1份，膨胀剂40份，黑色色粉1份，消泡剂1份；

所述纤维素醚为粘度为7万～10万mpa.s的羟丙基甲基纤维素醚；所述消泡剂为有机硅消泡剂；所述硅酸盐水泥为普通硅酸盐水泥P·O 42.5，平均粒径为12μm～17μm；所述石灰石粉含水量小于1％，平均粒径为6μm～10μm；所述矿粉的等级为S95级，矿粉的活性指数7d大于75％，28d大于95％，比表面积大于350m²/kg，平均粒径为7μm～12μm；所述硅灰需水量比小于125％，烧失量小于1％，平均粒径为0.1μm～0.2μm；所述可再分散乳胶粉包括：醋酸乙烯酯与乙烯的共聚胶粉；所述减水剂为聚羧酸高效减水剂，减水率为20％～25％；所述膨胀剂为硫铝酸盐系膨胀剂。

本实施例的清水混凝土表面缺陷修复材料通过以下步骤制备：

步骤一、将硅酸盐水泥、粉煤灰、矿粉、硅灰、可再分散性乳胶粉和灰色色粉在强制搅拌机中分散均匀，然后再加入纤维素醚、膨胀剂、消泡剂和减水剂搅拌均匀，得到清水混凝土表面缺陷修复材料；

步骤二、将步骤一中得到清水混凝土表面缺陷修复材料加入水后进行搅拌，然后对清水混凝土进行修补；所述加水量为清水混凝土表面缺陷修复材料总重量的24％，所述搅拌时间为3min。

经检测，经本实施例制备清水混凝土表面缺陷修复材料修补后的清水混凝土表面无裂痕，与主体部分结合成一体，无色差。

实施例4

本实施例的清水混凝土表面缺陷修复材料，由以下重量份数的组分制成：硅酸盐水泥450份，石灰石粉160份，矿粉230份，硅灰55份，可再分散乳胶粉15份，减水剂20份，纤维素醚4份，膨胀剂55份，黑色色粉4份，消泡剂2份；

所述纤维素醚为粘度为7万～10万mpa.s的羟丙基甲基纤维素醚；所述消泡剂为有机硅消泡剂；所述硅酸盐水泥为普通硅酸盐水泥P·O 42.5，平均粒径为12μm～17μm；所述石灰石粉含水量小于1％，平均粒径为6μm～10μm；所述矿粉的等级为S95级，矿粉的活性指数7d大于75％，28d大于95％，比表面积大于350m²/kg，平均粒径为7μm～12μm；所述硅灰需水量比小于125％，烧失量小于1％，平均粒径为0.1μm～0.2μm；所述可再分散乳胶粉包括：醋酸乙烯酯均聚胶粉和醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉；所述减水剂为聚羧酸高效减水剂，减水率为20％～25％；所述膨胀剂为石灰系膨胀剂。

本实施例的清水混凝土表面缺陷修复材料通过以下步骤制备：

步骤一、将硅酸盐水泥、粉煤灰、矿粉、硅灰、可再分散性乳胶粉和灰色色粉在强制搅拌机中分散均匀，然后再加入纤维素醚、膨胀剂、消泡剂和减水剂搅拌均匀，得到清水混凝土表面缺陷修复材料；

步骤二、将步骤一中得到清水混凝土表面缺陷修复材料加入水后进行搅拌，然后对清水混凝土进行修补；所述加水量为清水混凝土表面缺陷修复材料总重量的24％，所述搅拌时间为3min。

经检测，经本实施例制备清水混凝土表面缺陷修复材料修补后的清水混凝土表面无裂痕，与主体部分结合成一体，无色差。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种清水混凝土表面缺陷修复材料，其特征在于，所述修复材料由以下重量份数的组分制成：硅酸盐水泥450～550份，石灰石粉120～160份，矿粉170～230份，硅灰30～55份，可再分散乳胶粉5～15份，减水剂15～20份，纤维素醚1～4份，膨胀剂40～55份，黑色色粉1～4份，消泡剂1～2份；所述纤维素醚为粘度为7万～10万mpa.s的羟丙基甲基纤维素醚；所述消泡剂为有机硅消泡剂。

2.根据权利要求1所述的一种清水混凝土表面缺陷修复材料，其特征在于，所述硅酸盐水泥为普通硅酸盐水泥P·O 42.5，平均粒径为12μm～17μm。

3.根据权利要求1所述的一种清水混凝土表面缺陷修复材料，其特征在于，所述石灰石粉含水量小于1％，平均粒径为6μm～10μm。

4.根据权利要求1所述的一种清水混凝土表面缺陷修复材料，其特征在于，所述矿粉的等级为S95级，所述矿粉的活性指数7d大于75％，28d大于95％，比表面积大于350m²/kg，平均粒径为7μm～12μm。

5.根据权利要求1所述的一种清水混凝土表面缺陷修复材料，其特征在于，所述硅灰需水量比小于125％，烧失量小于1％，平均粒径为0.1μm～0.2μm。

6.根据权利要求1所述的一种清水混凝土表面缺陷修复材料，其特征在于，所述可再分散乳胶粉包括：醋酸乙烯酯与乙烯的共聚胶粉、醋酸乙烯酯均聚胶粉和醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉中的一种或两种以上。

7.根据权利要求1所述的一种清水混凝土表面缺陷修复材料，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂，减水率为20％～25％。

8.根据权利要求1所述的一种清水混凝土表面缺陷修复材料，其特征在于，所述膨胀剂为硫铝酸盐系膨胀剂和/或石灰系膨胀剂。

9.一种制备如权利要求1～8中任一权利要求所述的一种清水混凝土表面缺陷修复材料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将硅酸盐水泥、石灰石粉、矿粉、硅灰、可再分散性乳胶粉和黑色色粉在强制搅拌机中分散均匀，然后再加入纤维素醚、膨胀剂、消泡剂和减水剂搅拌均匀，得到清水混凝土表面缺陷修复材料；

步骤二、将步骤一中得到清水混凝土表面缺陷修复材料加入水后进行搅拌，然后对清水混凝土进行修补。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤二中所述搅拌的时间为3min～5min。