CN114349466A - 一种用于修复墙体的修复材料及其修复方法 - Google Patents

一种用于修复墙体的修复材料及其修复方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114349466A
CN114349466A CN202210085838.XA CN202210085838A CN114349466A CN 114349466 A CN114349466 A CN 114349466A CN 202210085838 A CN202210085838 A CN 202210085838A CN 114349466 A CN114349466 A CN 114349466A
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnesium sulfate
mortar
basic magnesium
sulfate cement
retarder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210085838.XA
Other languages
English (en)
Inventor
曾翔超
余红发
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yangtze Normal University
Original Assignee
Yangtze Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yangtze Normal University filed Critical Yangtze Normal University
Priority to CN202210085838.XA priority Critical patent/CN114349466A/zh
Publication of CN114349466A publication Critical patent/CN114349466A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/30—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing magnesium cements or similar cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/04—Carboxylic acids; Salts, anhydrides or esters thereof
    • C04B24/06—Carboxylic acids; Salts, anhydrides or esters thereof containing hydroxy groups
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G23/00—Working measures on existing buildings
    • E04G23/02—Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
    • E04G23/0203—Arrangements for filling cracks or cavities in building constructions
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G23/00—Working measures on existing buildings
    • E04G23/02—Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
    • E04G23/0203—Arrangements for filling cracks or cavities in building constructions
    • E04G23/0211—Arrangements for filling cracks or cavities in building constructions using injection
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/2038—Resistance against physical degradation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/2038—Resistance against physical degradation
    • C04B2111/2053—Earthquake- or hurricane-resistant materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/28—Fire resistance, i.e. materials resistant to accidental fires or high temperatures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/72—Repairing or restoring existing buildings or building materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本发明公开一种用于修复墙体的修复材料及其修复方法，该修复材料包括碱式硫酸镁水泥、缓凝剂、萘系减水剂、消泡剂，本发明中的修复材料在不降低碱式硫酸镁水泥砂浆强度的前提下改善其工作性能，使其能够用于对南方古镇砖墙的修复；此外，由本发明中的修复材料制备的改性砂浆还具有成本低、抗震性强、耐候性强、与旧砖墙粘结性好以及防火功能，并且还能抵抗一定的不均匀沉降；并且本发明中的改性砂浆与旧砂浆没有色差，墙体整体加固效果好。

Description

一种用于修复墙体的修复材料及其修复方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，特别是涉及一种用于修复墙体的修复材料及其修复方法。
背景技术
南方古镇多采用砖混结构(砖墙承重体系)，古镇的砖墙在最初砌墙时使用的胶凝材料是石灰，由于建筑长期处于恶劣环境以及墙基不均匀沉降等引起墙体产生结构裂缝，从而导致墙体出现严重开裂现象，进而导致建筑成为危房。为了达到“修旧如旧”的效果，常用的增设圈梁和构造柱等墙身加固方法目前已经不适用。
此外，现在砌墙常用的钙质水泥砂浆已经被证明凝结过程中易形成龟裂、空鼓、脱落等严重质量同题，且钙质水泥中的水溶盐会严重损坏砖石文物。专用于古建筑砖墙裂缝修复砂浆，以水硬石灰为原料的专业用于砖石建筑修缮的材料，例如修复剂、填缝剂、注浆粘结剂等，其成本均较高；常用于砖墙非结构裂缝修复的材料(如混合砂浆等)，在将古镇砖墙去除苔藓、砂浆风化部分等进行裂缝修补、墙身加固后，均有强度低、耐久性差等缺点。另外，由于不允许对古建筑进行扰动性修复，使不均匀沉降导致的地面以下砖墙基础裂缝无法修复，这就要求地面以上应用的修复砂浆具有较高的抗拉强度，使修复后的砖墙整体抗裂。
镁质石灰是一种广泛应用于长城等工程的砌筑灰浆，其具有抗压强度高、密度大、吸水率低、与钙质砂浆兼容等特性。在长期恶劣环境下，大部分墙体仍然保存较好。而碱式硫酸镁水泥是一种新型镁质水泥，是通过现代外加剂技术，在MgO-MgSO4-H2O胶凝体系中形成新型针棒状、不溶性的碱式硫酸镁晶须(5Mg(OH)2·MgSO4·7H2O，5·1·7相)为主要水化产物的新型镁质胶凝材料，是一种晶须自形成、自增强、自增韧的高强高韧性晶须水泥，具有质轻、快凝、低碱、耐磨、不吸潮返卤、抗震、高抗拉强度(比同等级硅酸盐水泥高1-2倍)、抗腐蚀、抗火(分子式中有7个结晶水)，生产过程成本低、绿色环保等优点，由其生成的砂浆与砖、原砂浆(钙质水泥)和石材等粘结性能好，适合作为南方古镇砖墙和墙基础露出地面以上部位的修复材料。
但是，碱式硫酸镁水泥砂浆存在坍落度小和速凝的特点，导致碱式硫酸镁水泥砂浆工作性能差；因此，碱式硫酸镁水泥砂浆不能直接作为水泥净浆原料用来修复古镇城墙。
发明内容
为了解决碱式硫酸镁水泥砂浆工作性能差的问题，本发明的目的一是提供一种用于修复墙体的修复材料，修复材料包括：碱式硫酸镁水泥、缓凝剂、萘系减水剂、消泡剂；其中，缓凝剂、萘系减水剂和消泡剂的用量分别占碱式硫酸镁水泥用量的0.2wt.％、1.0wt.％和0.2wt.％。
本发明的有益效果为：通过将碱式硫酸镁水泥与缓凝剂、萘系减水剂、消泡剂组合使用，解决了碱式硫酸镁水泥砂浆由于具有较小坍落度和速凝的特点引起碱式硫酸镁水泥砂浆工作性能差的问题，同时也避免为提高碱式硫酸镁水泥砂浆的工作性能而过量加水导致其强度大幅降低问题；因此，本发明中的修复材料在不降低碱式硫酸镁水泥砂浆强度的前提下改善其工作性能，使其能够用于对古镇墙体的修复。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
进一步，缓凝剂、萘系减水剂和消泡剂的用量分别占碱式硫酸镁水泥用量的0.2wt.％、1.0wt.％和0.2wt.％。
进一步，碱式硫酸镁水泥中活性氧化镁在总氧化镁中的质量占比大于80％，缓凝剂为柠檬酸，消泡剂为A10、A306或NXZ，萘系减水剂为FDN-C。
采用上述进一步技术方案的有益效果为：碱式硫酸镁水泥中活性氧化镁的质量在总氧化镁中的占比大于80％才能确保碱式硫酸镁水泥中的氧化镁的活性大于60％，进而可避免5·1·7晶相的总生成量降低，进一步避免修复材料制备的砂浆的性能降低。
本发明的目的二是采用发明目的一中的修复材料对古镇墙体进行修复，修复方法包括以下步骤：
步骤S1、对墙体修复区域进行清理；
步骤S2、首先将碱式硫酸镁水泥与水总质量的1/2进行混合，然后加入缓凝剂、萘系减水剂、消泡剂、标准砂和剩余用量的水继续混合，获得水胶比为0.36-0.45的改性砂浆；
步骤S3、采用注入的方式将步骤S2获得的改性砂浆注入到墙体修复区域；
步骤S4、对注入的改性砂浆进行养护直至改性砂浆完全凝固。
本发明的有益效果为：本发明中首先是将碱式硫酸镁水泥与缓凝剂、萘系减水剂和消泡剂组合使用，在不降低碱式硫酸镁水泥砂浆强度的前提下解决现有技术中碱式硫酸镁水泥砂浆工作性能差的问题；其次，本发明中的改性砂浆制备时首先让碱式硫酸镁水泥与水总质量的1/2进行混合，其目的是让碱式硫酸镁水泥进行预水化，先形成少量5·1·7相(强度相)作为晶种，从而利用形成的晶种改善优化后的砂浆的界面过渡区的水化产物组成与孔结构特征，进而改善改性砂浆的各项性能。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
进一步，标准砂的质量为碱式硫酸镁水泥、缓凝剂、萘系减水剂与消泡剂质量之和的3-5倍。
采用上述进一步技术方案的有益效果为：标准砂在该范围内用量能保证拌制的改性砂浆同时具有较好的工作性能和力学性能。
进一步，标准砂的质量为碱式硫酸镁水泥、缓凝剂、萘系减水剂和消泡剂质量之和的3倍。
进一步，步骤S3中改性砂浆注入时的条件是：施工温度为5-35℃、相对湿度为55％-65％。
采用上述进一步技术方案的有益效果为：在该条件下将改性砂浆注入到墙体修复的区域时，避免温度太高令改性砂浆易开裂以及温度太低影响水化最终导致改性砂浆的性能降低。
进一步，步骤S3中的施工温度为18-22℃。
进一步，步骤S3中养护时的条件是：养护温度为5-35℃、相对湿度为30％-90％。
采用上述进一步技术方案的有益效果为：在该条件下对改性砂浆进行养护，避免温度太高令改性砂浆易开裂以及温度太低影响水化最终导致改性砂浆的性能降低。
进一步地，步骤S3中的相对湿度为55％-65％。
本发明具有以下有益效果：
本发明中的修复材料在不降低碱式硫酸镁水泥砂浆强度的前提下改善其工作性能，使其能够用于对南方古镇墙体的修复；此外，由本发明中的修复材料制备的改性砂浆还具有成本低、抗震性强、耐候性强、与旧砖墙粘结性好以及防火功能，并且还能抵抗一定的不均匀沉降；并且本发明中的改性砂浆与旧砂浆没有色差，墙体整体加固效果好。
具体实施方式
由于碱式硫酸镁水泥砂浆存在流动性差和速凝的特点，导致其工作性能差，最终导致碱式硫酸镁水泥砂浆不能直接用于古镇城墙的修复。本发明中的碱式硫酸镁水泥砂浆为碱式硫酸镁水泥在不加入其它的添加剂的条件下形成的砂浆。
发明人在对改善碱式硫酸镁水泥砂浆的工作性能的研究过程发现，如果过量加水或添加不合适的添加剂改变碱式硫酸镁水泥砂浆的工作性能的同时会导致砂浆强度大幅降低，比如常用的聚羧酸高效减水剂对碱式硫酸镁水泥砂浆的流动性无明显改善作用。
基于此，发明人将碱式硫酸镁水泥与其它的添加剂组合使用，在不降低碱式硫酸镁水泥砂浆强度的前提下改善其工作性能，使其能够用于对古镇墙体的修复。
本发明中第一方面的实施例提供一种用于修复墙体的修复材料，修复材料包括：碱式硫酸镁水泥、缓凝剂、萘系减水剂、消泡剂；其中，所述缓凝剂为碱式硫酸镁水泥的0.2wt.％-1.0wt.％，消泡剂为碱式硫酸镁水泥的0.1wt.％-1.0wt.％，萘系减水剂为碱式硫酸镁水泥的0.2wt.％-1.0wt.％。优选地，缓凝剂为碱式硫酸镁水泥的0.2wt.％，消泡剂为碱式硫酸镁水泥的0.1wt.％，萘系减水剂为碱式硫酸镁水泥的1.0wt.％。
在本实施例中，碱式硫酸镁水泥与缓凝剂、萘系减水剂、消泡剂组合使用，在不降低碱式硫酸镁水泥砂浆强度的前提下改善了其工作性能，修复材料中各组分之间协同机理如下：
发明人将碱式硫酸镁水泥与减水剂、消泡剂和缓凝剂组合使用，其中，减水剂减少了碱式硫酸镁水泥形成砂浆使用时水的用量，避免了碱式硫酸镁水泥砂浆由于过量加水导致其强度大幅度降低的问题；同时，减水剂改善了碱式硫酸镁水泥砂浆在使用过程中的流动性差，解决碱式硫酸镁水泥砂浆稠度大的问题。但是，发明人还发现本发明中修复材料中的减水剂和碱式硫酸镁水泥会形成减水剂-碱式硫酸镁体系，该体系力学性能的变化与减水剂吸附作用密切相关；此外，本发明中的减水剂同时也是一种表面活性剂，机械搅拌产生气泡也是导致碱式硫酸镁水泥砂浆强度降低的主要原因；因此，掺入减水剂的碱式硫酸镁水泥砂浆会出现大量气泡，增加硬化砂浆气孔量，降低砂浆的力学性能。而消泡剂能够通过抑泡和破泡物理作用有效提高碱式硫酸镁水泥砂浆强度及减水剂-碱式硫酸镁砂浆体系的早期强度，并降低减水剂-碱式硫酸镁砂浆体系的后期强度损失；并且消泡剂不对碱式硫酸镁砂浆体系水化产物(5·1·7晶相)的总生成量产生影响，即对碱式硫酸镁水泥砂浆的力学性能不产生影响。
因此，本实施例中通过在碱式硫酸镁水泥中加入消泡剂、缓凝剂以及减水剂在不降低碱式硫酸镁水泥砂浆强度的前提下改善其工作性能，使其能够用于对古镇墙体裂缝的修复。
此外，在本实施例中，缓凝剂为柠檬酸，消泡剂为A10、A360或NXZ，萘系减水剂为FDN-C。在本实例中，在减水剂-碱式硫酸镁水泥砂浆体系中，只有萘系减水剂同时具有减水效果和不降低碱式硫酸镁水泥砂浆强度的两种功效；但是，掺入减水剂会导致大量气泡产生，从而影响碱式硫酸镁水泥砂浆的力学性能，即大量减水剂分子吸附在MgO颗粒表面，阻碍了MgO颗粒与MgSO4溶液中氢离子和硫酸根离子的络合反应，使大量MgO颗粒水化生成Mg(OH)2，从而减少了5·1·7晶相生成量，这也是减水剂-碱式硫酸镁水泥砂浆体系早期强度降低的主要原因。然而，消泡剂A10、A306或NXZ能够有效抑制气泡形成并消除已产生气泡，使得碱式硫酸镁水泥砂浆能够同时具有工作性能和早期力学性能。同理，只有柠檬酸同时具有缓凝和不降低碱式硫酸镁水泥砂浆强度两种功效，而其它的缓凝剂都不同时具备两种功效，例如酒石酸。
在一些实施例中，碱式硫酸镁水泥中活性氧化镁在总氧化镁中的质量占比大于80％，缓凝剂为柠檬酸，消泡剂为A10、A306或NXZ，萘系减水剂为FDN-C。。其原因是碱式硫酸镁水泥中活性氧化镁的质量在总氧化镁中的占比大于80％才能确保碱式硫酸镁水泥中的氧化镁的活性大于60％，而氧化镁活性大于60％的碱式硫酸镁水泥可避免5·1·7晶相的总生成量降低的问题，进一步避免砂浆的工作性能和力学性能降低问题，比如砂浆养护后的抗拉强度。本实施例中所用碱式硫酸镁水泥采购于沈阳金辉蓝鼎有限公司52.5级FA型，该强度等级碱式硫酸镁水泥既能防止墙体的粘土砖先于碱式硫酸镁水泥砂浆破坏，又能保证砂浆具有足够的抗拉强度，使固化后的砂浆对粘土砖形成保护。此外，为了避免采购的碱式硫酸镁水泥中MgO活性降低影响制备砂浆的性能，采用的碱式硫酸镁水泥要尽快使用，通常是生产日期后两个月内使用。
此外，本实施例中的活性氧化镁是指经1000-3000℃煅烧后获得的氧化镁中能够参与MgSO4溶液中氢离子和硫酸根离子的络合反应的氧化镁。
另外，本实施例中的修复材料主要是用于对南方的古镇墙体的修复，不考虑极寒天气的冻融循环对砂浆耐久性的影响。
本发明第二方面的实施例提供一种用第一方面的实施例中的修复材料修复墙体的方法，该修复方法包括以下步骤：
步骤S1、对古镇墙体修复区域进行清理；
步骤S2、首先将碱式硫酸镁水泥与水总质量的1/2进行混合，然后加入缓凝剂、萘系减水剂、消泡剂、标准砂和剩余用量的水继续混合，获得水胶比为0.36-0.45的改性砂浆；
步骤S3、采用注入的方式将步骤S2获得的改性砂浆注入到墙体修复区域；
步骤S4、对注入的改性砂浆进行养护直至改性砂浆完全凝固。
本实施例中，首先是将碱式硫酸镁水泥与缓凝剂、萘系减水剂和消泡剂组合使用，解决现有技术中碱式硫酸镁水泥砂浆流动度差和速凝的特点，同时避免为了改善碱式硫酸镁水泥砂浆的工作性能过量加水导致碱式硫酸镁水泥砂浆的强度大幅度降低的问题，实现在不降低碱式硫酸镁水泥砂浆强度的同时解决碱式硫酸镁水泥流动性差的问题。其次，本实施例通过改变改性砂浆制备过程原料的混合顺序，即先将碱式硫酸镁水泥与水总质量的1/2进行混合并搅拌实现碱式硫酸镁水泥的预水化，先形成5·1·7相(强度相)作为晶种，形成的晶种能够改善以及优化砂浆的界面过渡区的水化产物组成与孔结构特征，进而改善砂浆的各项性能，例如砂浆的抗压、抗拉性能、耐久性、与旧材的粘结性、流动性等。此外，本实施例中制备的改性砂浆还具有成本低、抗震性强、耐候性强、与旧砖墙粘结性好以及防火功能，并且还能抵抗一定的不均匀沉降；并且本发明中的改性砂浆与旧砂浆没有色差，墙体整体加固效果好。此外，由于碱式硫酸镁水泥砂浆在大气中不碳化，因此本实施例中的改性砂浆还表现出优异的耐久性。
本实施例中步骤S1中对墙体修复区域进行清理主要是除去墙体修复区域的苔藓和旧砂浆风化部分，确保改性砂浆饱满且与墙体的砖之间连接牢固，确保养护后的改性砂浆在墙体的裂缝之间产生拉应力，最终实现对墙体裂缝的修复，避免墙体的裂缝的扩大从而引起的墙体倒塌的问题。
在本实施例中，步骤S2中改性砂浆的制备具体包括以下步骤：
步骤C1、首先将碱式硫酸镁水泥与水总质量的1/2进行混合，并搅拌30s；
步骤C2、在步骤C1的基础上加入缓凝剂、消泡剂、萘系减水剂、标准砂和剩余用量的水，并继续搅拌90s后获得用于注浆的改性砂浆。
本实施例中步骤C2制备的改性砂浆的水胶比为0.36-0.45，该范围内的水胶比在确保步骤S3中改性砂浆的顺利注入到墙体修复的区域的同时还避免改性砂浆的强度以及其它性能受到不利影响。因此，在实际的制备砂浆的过程中，在施工开始搅拌完第一盘改性砂浆后，需要使用砂浆稠度测定仪测定改性砂浆的稠度。此外，本发明中的水胶比是水的质量与碱式硫酸镁水泥、缓凝剂、消泡剂和萘系减水剂四者质量之和的比。
另外，在一些实施例中，标准砂的质量为碱式硫酸镁水泥、缓凝剂、萘系减水剂和消泡剂质量之和的3-5倍。本实施例中标准砂的用量满足《砌筑砂浆配合比设计规程JGJT98-2010》标准，并且该用量范围内的标准砂能保证制备的改性砂浆同时具有较好的工作性能和力学性能。优选地，本实施例中的标准砂的质量为碱式硫酸镁水泥、缓凝剂、萘系减水剂和消泡剂质量之和的3倍。此外，本实施例中的标准砂采用厦门艾思欧标准砂有限公司生产的中国ISO标准砂，并且该标准砂符合GSB 08-1337-2019标准。
为了避免改性砂浆在注入时的施工温度太高出现容易开裂以及温度太低影响水化的问题，在一些实施例中，步骤S3中改性砂浆注入时的施工温度为5-35℃，相对湿度为55％-65％；进一步地，步骤S3中改性砂浆注入时的最佳施工温度为18-22℃。
为了避免改性砂浆在养护的过程中的开裂问题，在一些实施例中，所述步骤S3中的养护温度为5-35℃，相对湿度30％-90％；进一步地，所述养护湿度为55％-65％。在该条件下对改性砂浆进行养护，可避免湿度低于30％时改性砂浆在养护的过程中由于湿度过低容易开裂的问题，同时也可避免养护温度过高引起开裂的问题。同时，在对改性砂浆进行养护时，需要在改性砂浆表面覆盖塑料薄膜，避免养护过程湿度改变过大。
另外，在本实施例中，修复区域是指古镇墙体的裂缝，在养护和施工过程的湿度和温度均为环境的湿度和温度。并且，本实施例中改性砂浆在快速凝结硬化过程中及其后不需洒水。
实施例
以下通过实施例对本发明中继续进一步说明。
实施例1
一种修复墙体的方法，该修复方法具体包括以下步骤：
步骤S1、清除墙体裂缝处的苔藓和风化部分。
步骤S2、改性砂浆的制备，具体包括以下步骤：
步骤C1、首先将碱式硫酸镁水泥与水总质量的1/2进行混合并搅拌30s；
步骤C2、在步骤C1的基础上加入柠檬酸、FDN-C、A10与标准砂和剩余用量的水继续混合并搅拌90s，最终获得水胶比为0.45的改性砂浆；其中，柠檬酸的用量为碱式硫酸镁水泥用量的0.2wt.％，A10的用量为碱式硫酸镁水泥用量的0.1wt.％，FDN-C的用量为碱式硫酸镁水泥用量的1.0wt.％，标准砂的质量为碱式硫酸镁水泥、柠檬酸、FDN-C和A10质量之和的3倍。
步骤S3、采用注入的方式将步骤S2获得的改性砂浆注入到墙体裂缝中；改性砂浆注入时的温度为18-22℃，相对的湿度为55％-65％。
步骤S4、对注入的改性砂浆进行塑料薄膜覆盖养护直至改性砂浆完全凝固，其养护的温度为18-22℃，养护相对湿度为55-65％。
对比例1
本实施例中的修复方法与实施例1中相同，与实施例1的不同之处在于：本实施例的改性砂浆的制备时不加入FDN-C的萘系减水剂。
对比例2
本实施例中的修复方法与实施例1中相同，与实施例1的不同之处在于：本实施例的改性砂浆的制备时不加入A10的消泡剂。
对比例3
本实施例中的修复方法与实施例1中相同，与实施例1的不同之处在于：本实施例的改性砂浆的制备时不加入A10的消泡剂、FDN-C的萘系减水剂和柠檬酸。
对比例4
本实施例中的修复方法与实施例1中相同，与实施例1的不同之处在于：本实施例的改性砂浆的制备时FDN-C减水剂被通用型聚羧酸减水剂PC-2016型替换。
对比例5
本实施例中的修复方法与实施例1中相同，与实施例1的不同之处在于：本实施例的改性砂浆的制备时柠檬酸替换成酒石酸。
对比例6
本实施例中的修复方法与实施例1中相同，与实施例1的不同之处在于：本实施例中步骤S2中改性砂浆由碱式硫酸镁水泥与柠檬酸、FDN-C、A10与标准砂和水直接混合后获得改性砂浆。
测试分析：
将上述实施例和对比例制备的改性砂浆以及养护后的改性砂浆进行下述的测试：
稠度的测试：采用稠度测定仪对上述实施例和对比例制备的改性砂浆的稠度进行测试，并将测试结果记录于表1中。
抗压强度和抗折强度的测试：根据《水泥胶砂强度检验方法GB/T17671》标准对上述实施例和对比例中改性砂浆进行在养护1d的抗压强度、养护28d的抗压强度、养护28d的抗折强度测试，并将测试结果记录于表1中。
粘结性能测试：根据《聚合物改性水泥砂浆试验规程DL/T 5126-2021》对养护28d的改性砂浆的粘结性测试，测定改性砂浆与旧材料之间粘结性，并将测试结果记录于表1中。
体积变化率的测试：依据标准《建筑砂浆基本性能试验方法JGJ/T70-2009》对改性砂浆进行体积变化率进行测定，并将测试结果记录于表1中。
表1.上述实施例和对比例的测试结果
Figure BDA0003487894960000111
从上述表1中可以看出，缓凝剂、萘系减水剂、消泡剂和碱式硫酸镁水泥组合形成的改性砂浆的稠度比只有碱式硫酸镁水泥的砂浆的稠度要大，并且含有碱式硫酸镁水泥、缓凝剂、萘系减水剂和消泡剂的改性砂浆的强度相对于只有碱式硫酸镁水泥的砂浆在养护28d后抗压强度、抗折强度以及弯拉粘结强度变化不大；因此，本发明在不改变碱式硫酸镁水泥砂浆原有强度的条件下改善了其稠度，有利于采用注入的方式对古镇墙体的修复，并且本发明中的改性砂浆能够抵抗一定的不均匀沉降，与旧材料间有好的粘结性，对修复后的墙体能够产生一定的加固效果，延长墙体的使用寿命。此外，本发明中砂浆的保水率满足JGJ/T70-2009。
综上，本发明通过从修复材料以及砂浆的制备方法两方面出发，首先是将碱式硫酸镁水泥与缓凝剂、萘系减水剂和消泡剂组合使用，解决碱式硫酸镁水泥砂浆工作性能差的问题；其次，本发明中的砂浆制备时首先让碱式硫酸镁水泥只与水总质量的1/2进行混合，其目的是让碱式硫酸镁水泥进行预水化，先形成5·1·7相(强度相)作为晶种，从而利用形成的晶种改善优化后的碱式硫酸镁水泥砂浆的界面过渡区的水化产物组成与孔结构特征，进而改善砂浆的性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的原理之内，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)

1.一种用于修复墙体的修复材料，其特征在于，所述修复材料包括：碱式硫酸镁水泥、缓凝剂、萘系减水剂、消泡剂；其中，所述缓凝剂、萘系减水剂和消泡剂的用量分别占碱式硫酸镁水泥用量的0.2wt.％-1.0wt.％、0.1wt.％-1.0wt.％和0.2wt.％-0.4wt.％。
2.根据权利要求2所述的修复材料，其特征在于，所述缓凝剂、萘系减水剂和消泡剂的用量分别占碱式硫酸镁水泥用量的0.2wt.％、1.0wt.％和0.2wt.％。
3.根据权利要求1所述的修复材料，其特征在于，碱式硫酸镁水泥中活性氧化镁在总氧化镁中的质量占比大于80％，缓凝剂为柠檬酸，消泡剂为A10、A306或NXZ，萘系减水剂为FDN-C。
4.采用权利要求1-3任一项所述的修复材料修复墙体的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、对墙体修复区域进行清理；
步骤S2、首先将碱式硫酸镁水泥与水总质量的1/2进行混合，然后加入缓凝剂、萘系减水剂、消泡剂、标准砂和剩余用量的水继续混合，获得水胶比为0.36-0.45的改性砂浆；
步骤S3、采用注入的方式将步骤S2获得的改性砂浆注入到墙体修复区域；
步骤S4、对注入的改性砂浆进行养护直至改性砂浆完全凝固。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述标准砂的质量为碱式硫酸镁水泥、缓凝剂、萘系减水剂与消泡剂质量之和的3-5倍。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述标准砂的质量为碱式硫酸镁水泥、缓凝剂、萘系减水剂与消泡剂质量之和的3倍。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中改性砂浆注入时的条件是：施工温度为5-35℃、相对湿度为55％-65％。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中的施工温度为18-22℃。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中养护时的条件是：养护温度为5-35℃、相对湿度为30％-90％。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中的相对湿度为55％-65％。
CN202210085838.XA 2022-01-25 2022-01-25 一种用于修复墙体的修复材料及其修复方法 Pending CN114349466A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210085838.XA CN114349466A (zh) 2022-01-25 2022-01-25 一种用于修复墙体的修复材料及其修复方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210085838.XA CN114349466A (zh) 2022-01-25 2022-01-25 一种用于修复墙体的修复材料及其修复方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114349466A true CN114349466A (zh) 2022-04-15

Family

ID=81093001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210085838.XA Pending CN114349466A (zh) 2022-01-25 2022-01-25 一种用于修复墙体的修复材料及其修复方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114349466A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090093612A (ko) * 2008-02-29 2009-09-02 단국대학교 산학협력단 초속경성 모르타르 조성물 및 그 제조방법
CN105174879A (zh) * 2015-07-29 2015-12-23 卓达新材料科技集团有限公司 一种室内用高强速凝修补材料及其制备方法
CN112456955A (zh) * 2020-12-01 2021-03-09 西南科技大学 碱式硫酸镁水泥基轻质多孔材料及其制备方法
CN113461390A (zh) * 2021-08-03 2021-10-01 宋华杰 一种水泥基快速修补材料及其施工工艺

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090093612A (ko) * 2008-02-29 2009-09-02 단국대학교 산학협력단 초속경성 모르타르 조성물 및 그 제조방법
CN105174879A (zh) * 2015-07-29 2015-12-23 卓达新材料科技集团有限公司 一种室内用高强速凝修补材料及其制备方法
CN112456955A (zh) * 2020-12-01 2021-03-09 西南科技大学 碱式硫酸镁水泥基轻质多孔材料及其制备方法
CN113461390A (zh) * 2021-08-03 2021-10-01 宋华杰 一种水泥基快速修补材料及其施工工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111533517B (zh) 一种高速铁路混凝土轨道板用快速修补砂浆及其制备方法
US11008251B2 (en) Underwater non-dispersible quick-setting and rapid-hardening cement-based composite material and preparation method and application thereof
CN103803918A (zh) 一种掺有瓷粉废料的水泥基微膨胀裂缝修补砂浆及使用方法
CN108328977B (zh) 一种混凝土修补材料
CN107793098B (zh) 一种高流动性快速修补砂浆
US20180230053A1 (en) Castable material based on cementitious material with shrinkage resistance
CN100506736C (zh) 一种阻裂防水剂及其生产方法
CN111470821A (zh) 一种高性能纤维混凝土及其制备方法
CN110981278A (zh) 一种混凝土外加剂及混凝土外加剂的使用方法
CN111943626A (zh) 石膏基墙体找平材料及其制备方法和使用方法
CN112408880A (zh) 一种玄武岩纤维透水混凝土及其制备方法
CN108409266A (zh) 一种防水抗裂砂浆
CN114315291A (zh) 一种清水混凝土表面缺陷修复材料及其制备方法
CN111517732B (zh) 一种铁尾矿砂钢筋连接用套筒灌浆料组合物及制备与应用
CN110451840B (zh) 一种复合式密实剂
CN113860821B (zh) 一种绿色环保型轻集料混凝土及其制备方法
WO2020199907A1 (en) Low-shrinkage alkali-activated dry mix repair mortar
CN115385633A (zh) 一种基于聚合物改性的抗裂型复合灌浆路面专用灌浆料及其制备方法
CN111978036B (zh) 一种c50级海洋高性能混凝土
CN113354382A (zh) 一种耐酸腐蚀的修复砂浆及其制备方法
CN111848068A (zh) 一种用于水平表面缺陷的快速修补砂浆及其制备方法
CN115093184B (zh) 一种低氯离子迁移系数的水泥基材料的制备方法
CN114349466A (zh) 一种用于修复墙体的修复材料及其修复方法
CN115490496A (zh) 一种高强灌浆料及其制备方法和应用
CN115321924A (zh) 地下结构工程用耐久自密实填充混凝土材料

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination