CN114790104B - 用于修补桥梁伸缩缝的混凝土及其制备方法、使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于修补桥梁伸缩缝的混凝土及其制备方法、使用方法,涉及桥梁建筑材料领域。其中,用于修补桥梁伸缩缝的混凝土包括以下重量份的组分:胶凝材料260‑285份,复合纤维3‑8份,纳米增粘剂2‑5份,骨料620‑700份,减水剂1‑5份,辅料0‑2份,水50‑80份;其中,所述纳米增粘剂中包括纳米氧化石墨烯。实施本发明,可提升修补用混凝土对超高性能混凝土的粘接强度。

Description

用于修补桥梁伸缩缝的混凝土及其制备方法、使用方法
技术领域
本发明涉及桥梁建筑材料领域,尤其涉及一种用于修补桥梁伸缩缝的混凝土及其制备方法、使用方法。
背景技术
桥梁伸缩缝是桥梁工程中置于相邻梁,或梁与台背墙之间的附属结构,其主要作用是确保桥梁主体在载荷、气温变化下可自由变形。桥梁伸缩缝一般通过混凝土固定在桥梁上。桥梁伸缩缝在使用过程中容易出现裂缝,需要经常修复。在修复过程中,修补材料需要粘接桥梁伸缩缝、桥梁混凝土和桥面沥青。目前主要采用能快速开放交通的早强型水泥基修补材料进行换缝修补,其2h抗压强度约20MPa,与普通混凝土粘结良好。
另一方面,超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete,简称“UHPC”)由于其优异的力学耐久性能,适应当下交通流量大幅度增加,车辆荷载增加,超重超载现象时有发生的交通发展现状,在桥梁结构,尤其是桥面板领域的应用发展迅速。现有的伸缩缝所用的早强性水泥基修补材料在修补后,与旧超高性能混凝土形成良好的粘结强度,浇筑后往往需要3-6小时的养护时间才可开放交通,且存在抗冲击性能不足,后期强度发展缓慢等问题,也导致传统的伸缩缝快速修补材料出现使用寿命短,频繁更替影响交通运输的情况,难以应对日益增加的交通流量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种用于修补桥梁伸缩缝的混凝土,其与超高性能混凝土粘接性能良好,可实现桥梁伸缩缝的快速修补。
本发明还要解决的技术问题在于,提供一种用于修补桥梁伸缩缝的混凝土的制备方法。
本发明还要解决的技术问题在于,提供一种用于修补桥梁伸缩缝的混凝土的使用方法。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种用于修补桥梁伸缩缝的混凝土,其包括以下重量份的组分:
胶凝材料 260-285份,复合纤维 3-8份,纳米增粘剂 2-5份,骨料 620-700份,减水剂 1-5份,辅料 0-2份,水 50-80份;
其中,所述纳米增粘剂中包括纳米氧化石墨烯。
作为上述技术方案的改进,所述纳米增粘剂包括以下重量百分比的组分:
纳米氧化石墨烯 6-14%,乳胶粉 17-32%,纤维素醚 1-2%,水 60-70%。
作为上述技术方案的改进,所述纳米氧化石墨烯的粒径为0.5-3μm,其单层率>90%,单个纳米氧化石墨颗粒的厚度为1.1-1.2nm;
所述乳胶粉为乙烯与醋酸乙烯酯的共聚物,其玻璃化转化温度为10-20℃;
所述纤维素醚的粘度为400-500mPa·s,其150μm筛筛余≤5wt%。
作为上述技术方案的改进,所述纳米增粘剂的制备方法为:
(1)将乳胶粉、纤维素醚分散至水中,得到乳化液;
(2)将所述纳米氧化石墨烯分散至所述乳化液中,即得到纳米增粘剂。
作为上述技术方案的改进,所述复合纤维选用聚丙烯纤维和聚乙烯醇纤维,两者的重量比为1:(8-15);
所述聚丙烯纤维的长度为2-8mm,断裂强度>400MPa;所述聚乙烯醇纤维的长度为10-15mm,抗拉强度为1000-1500MPa。
作为上述技术方案的改进,所述胶凝材料选用硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、硅灰的混合物,且三者的重量比为(35-50):(45-60):(1-5)。
作为上述技术方案的改进,所述骨料选用河砂和碎石;所述河砂的细度模数为2.3-3.1;所述碎石为5-20mm连续级配的碎石。
作为上述技术方案的改进,所述辅料包括:0.1-0.3份消泡剂,0.1-0.5份缓凝剂;
所述减水剂选用聚羧酸型减水剂,所述缓凝剂选用酒石酸。
相应的,本发明还公开了一种用于修补桥梁伸缩缝的混凝土的制备方法,用于制备上述的用于修补桥梁伸缩缝的混凝土;其包括:将骨料、胶凝材料、减水剂、辅料混合均匀,加水搅拌至出现均匀流态,再加入复合纤维、纳米增粘剂,搅拌均匀,即得。
相应的,本发明还公开了一种用于修补桥梁伸缩缝的混凝土的使用方法,其包括:将上述的用于修补桥梁伸缩缝的混凝土浇筑于待修补部位,振捣、修面后覆盖塑料薄膜,1.5-2.5h后撤除塑料薄膜。
实施本发明,具有如下有益效果:
1. 本发明的用于修补桥梁伸缩缝的混凝土,在配方中引入了含有氧化石墨烯的纳米增粘剂,其更易渗透至超高性能混凝土中,提升了修补用混凝土与旧超高性能混凝土的粘接强度。此外,氧化石墨烯也为胶凝材料提供了基点,促进了胶凝材料的水化胶凝,提升了早期强度,使得施工更加简便。
2. 本发明的用于修补桥梁伸缩缝的混凝土,将纳米氧化石墨烯、乳胶粉、纤维素醚组合成为纳米增粘剂,有效解决了纳米氧化石墨烯、乳胶粉、纤维素醚引入后所带来的不良影响,提高了修补用混凝土与旧超高性能混凝土的早期粘接强度,提升了修补料整体的抗冲击性能,延长了使用寿命,减少了修补次数。
3. 本发明的用于修补桥梁伸缩缝的混凝土,引入了聚丙烯纤维和聚乙烯醇纤维,其提升了修补用混凝土自身抗裂抗冲击性能,提高结构使用寿命,节约维护及更换成本。
4. 本发明的用于修补桥梁伸缩缝的混凝土具有高流动度低粘度,早期强度高,凝结时间适宜的特性,施工简便质量受控,实现2h快速通车,减少交通封锁时间。
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,下面将结合具体实施方式对本发明作进一步地详细描述。
本发明提供了一种用于修补桥梁伸缩缝的混凝土,其包括以下重量份的组分:
胶凝材料 260-285份,复合纤维 3-8份,纳米增粘剂 2-5份,骨料 620-700份,减水剂 1-5份,辅料 0-2份,水 50-80份;
其中,胶凝材料可为快硬型水泥,示例性的如硫铝酸盐水泥、镁质水泥,但不限于此。优选的,在本发明的一个实施例中,胶凝材料选用硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、硅灰的混合物,且三者的重量比为(35-50):(45-60):(1-5)。基于以上胶凝材料,可提供更高的早期粘接强度。
胶凝材料的用量为260-285份,示例性的为262份、265份、268份、271份、275份、278份、280份或282份,但不限于此。
其中,复合纤维可提升混凝土自身抗裂抗冲击性能,延长修补完成后桥梁伸缩缝结构的使用寿命,减少维护次数,降低维护成本。具体的,复合纤维可选用聚乙烯醇纤维、聚丙烯纤维或聚氨酯纤维,但不限于此。优选的,在本发明的一个实施例中,复合纤维选用聚丙烯纤维和聚乙烯醇纤维,两者的重量比为1:(8-15);具体的,聚丙烯纤维的长度为2-8mm,断裂强度>400MPa,优选的为450-600MPa;聚乙烯醇纤维的长度为10-15mm,抗拉强度为1000-1500MPa。基于上述实施例的复合纤维,可进一步提升修补用混凝土自身的各项性能。
复合纤维的用量为3-8份,示例性的为3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份或7.5份,但不限于此。
其中,纳米增粘剂中包括纳米氧化石墨烯,一者其可提供纳米级小尺寸填充效应,使材料更加密实,提高强度;且其更易渗透于超高性能混凝土中,提升修补用混凝土与超高性能混凝土的粘接强度;二者其含有大量的含氧官能团,起到晶核效应,为水化反应提供基点,减少水化产物对胶凝材料颗粒(如水泥、硅灰颗粒等)的包裹,促进水化反应,提高强度及胶凝材料的利用率,进一步提高了修补用混凝土与超高性能混土的粘结强度。具体的,纳米氧化石墨烯的粒径为0.5-3μm,其单层率>90%,单个纳米氧化石墨颗粒的厚度为1.1-1.2nm。
需要说明的是,虽然纳米氧化石墨烯具备上述优点,但其引入也会造成混凝土局部粘度过大,强度均匀性差,耐久性差。为此,在本发明的一个实施例中,在纳米增粘剂中引入了乳胶粉和纤维素醚。具体的,纳米增粘剂包括以下重量百分比的组分:纳米氧化石墨烯6-14%,乳胶粉 17-32%,纤维素醚 1-2%,水 60-70%。其中,乳胶粉有利于形成弹性体,从而提升抗冲击性能,同时其也可提升粘接强度,但乳胶粉也会造成修补用混凝土粘度的上升。具体的,在本发明的一个实施例中,乳胶粉为乙烯与醋酸乙烯酯的共聚物,其玻璃化转化温度为10-20℃。其中,纤维素醚可提高表面粗糙度,减少反射光,但其对粘接强度不利。具体的,在本发明的一个实施例中,纤维素醚为非离子型羟丙基甲基纤维素醚,其粘度为400-500mPa·s,其150μm筛筛余≤5wt%。通过以上三者的结合,可有效降低纳米氧化石墨烯对于强度均匀性的不利影响,降低纤维素醚对于强度的不利影响;不仅有效提升修补用混凝土与旧超高性能混凝土的早期粘接强度,还可有效提升修补用混凝土与沥青混合料的早期粘接强度。
具体的,纳米增粘剂的用量为2-5份,示例性的为2份、2.5份、3份、3.5份、4份或4.5份。
进一步的,纳米增粘剂的制备方法为:(1)将乳胶粉、纤维素醚分散至水中,得到乳化液;(2)将纳米氧化石墨烯分散至乳化液中,即得到纳米增粘剂。基于上述制备方法得到的纳米增粘剂,可更好地提升修补用混凝土与旧超高性能混凝土、沥青混合料的早期粘接强度。
其中,骨料可选用河砂、碎石,但不限于此。优选的,在本发明的一个实施例中,骨料选用河砂和碎石。其中,河砂的细度模数为2.3-3.1;碎石为5-20mm连续级配的碎石。具体的,河砂与碎石的重量比为(2.1-2.8):(3.8-4.4)。
具体的,骨料的用量为620-700份,示例性的为620份、630份、640份、650份、660份、670份、680份或690份,但不限于此。
其中,减水剂选用聚羧酸型减水剂,但不限于此。具体的,减水剂的用量为1-5份,示例性的为1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份或4份,但不限于此。
其中,辅料为本领域常用的辅料,示例性的如消泡剂、缓凝剂,但不限于此。具体的,在本发明的一个实施例之中,辅料包括0.1-0.3份消泡剂和0.1-0.5份缓凝剂。其中,消泡剂可选用聚醚与矿物油复合型的粉体消泡剂,但不限于此。缓凝剂可选用酒石酸,但不限于此。
下面以具体实施例对本发明进行进一步说明:
实施例1
本实施例提供一种用于修补桥梁伸缩缝的混凝土,包括以下成分:
SAC L52.5级硫铝酸盐水泥 165.2份,PII52.2R硅酸盐水泥 109.2份,硅灰5.6份,聚丙烯纤维 0.6份,聚乙烯醇纤维 4.8份,纳米增粘剂3份,河砂 250份,碎石400份,减水剂4份,消泡剂0.4份,酒石酸1.0份,水60份;
其中,聚丙烯纤维的长度为3-5mm,断裂强度为455MPa;聚乙烯醇纤维的长度为12-13mm,抗拉强度为1150-1200MPa。河砂细度模数为2.5,碎石为5-20mm连续级配的碎石,减水剂为聚羧酸型减水剂,消泡剂为聚醚与矿物油复合型的粉体消泡剂。
纳米增粘剂的配方为:纳米氧化石墨烯 13%,乳胶粉22%,纤维素醚1%,水64%;
其中,纳米氧化石墨烯的粒径为1-1.5μm,其单层率为93.5%,单个纳米氧化石墨烯的厚度为1.5nm。纤维素醚为非离子型羟丙基甲基纤维素醚,其粘度为430mPa·s,其150μm筛筛余为3wt%。
本实施例中用于修补桥梁伸缩缝的混凝土的制备方法为:
(1)将纤维素醚、乳胶粉分散至水中,然后加入纳米氧化石墨烯,搅拌至分散均匀后得到纳米增粘剂;
(2)将河砂、碎石、减水剂、SAC L52.5级硫铝酸盐水泥、PII52.2R硅酸盐水泥、硅灰、消泡剂、酒石酸混合均匀,加水搅拌至出现均匀流态,再加入聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维和纳米增粘剂,搅拌均匀,即得。
实施例2
本实施例提供一种用于修补桥梁伸缩缝的混凝土,包括以下成分:
SAC L52.5级硫铝酸盐水泥 165.2份,PII52.2R硅酸盐水泥 109.2份,硅灰5.6份,聚丙烯纤维 0.6份,聚乙烯醇纤维 4.8份,纳米增粘剂3份,河砂 250份,碎石400份,减水剂4份,消泡剂0.4份,酒石酸1.0份,水60份;
其中,聚丙烯纤维的长度为3-5mm,断裂强度为455MPa;聚乙烯醇纤维的长度为12-13mm,抗拉强度为1150-1200MPa。河砂细度模数为2.5,碎石为5-20mm连续级配的碎石,减水剂为聚羧酸型减水剂,消泡剂为聚醚与矿物油复合型的粉体消泡剂。
纳米增粘剂的配方为:纳米氧化石墨烯 13%,乳胶粉22%,水65%;
其中,纳米氧化石墨烯的粒径为1-1.5μm,其单层率为93.5%,单个纳米氧化石墨烯的厚度为1.5nm。乳胶粉为乙烯与醋酸乙烯酯的共聚物,其玻璃化转化温度为13℃;
本实施例中用于修补桥梁伸缩缝的混凝土的制备方法为:
(1)将乳胶粉分散至水中,然后加入纳米氧化石墨烯,搅拌至分散均匀后得到纳米增粘剂;
(2)将河砂、碎石、减水剂、SAC L52.5级硫铝酸盐水泥、PII52.2R硅酸盐水泥、硅灰、消泡剂、酒石酸混合均匀,加水搅拌至出现均匀流态,再加入聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维和纳米增粘剂,搅拌均匀,即得。
实施例3
本实施例提供一种用于修补桥梁伸缩缝的混凝土,包括以下成分:
SAC L52.5级硫铝酸盐水泥 165.2份,PII52.2R硅酸盐水泥 109.2份,硅灰5.6份,聚丙烯纤维 0.6份,聚乙烯醇纤维 4.8份,纳米增粘剂3份,河砂 250份,碎石400份,减水剂4份,消泡剂0.4份,酒石酸1.0份,水60份;
其中,聚丙烯纤维的长度为3-5mm,断裂强度为455MPa;聚乙烯醇纤维的长度为12-13mm,抗拉强度为1150-1200MPa。河砂细度模数为2.5,碎石为5-20mm连续级配的碎石,减水剂为聚羧酸型减水剂,消泡剂为聚醚与矿物油复合型的粉体消泡剂。
纳米增粘剂的配方为:纳米氧化石墨烯 15%,纤维素醚 1%,水84%;其中,纳米氧化石墨烯的粒径为1-1.5μm,其单层率为93.5%,单个纳米氧化石墨烯的厚度为1.5nm。乳胶粉为乙烯与醋酸乙烯酯的共聚物,其玻璃化转化温度为13℃;纤维素醚为非离子型羟丙基甲基纤维素醚,其粘度为430mPa·s,其150μm筛筛余为3wt%。
本实施例中用于修补桥梁伸缩缝的混凝土的制备方法为:
(1)将纤维素醚分散至水中,然后加入纳米氧化石墨烯,搅拌至分散均匀后得到纳米增粘剂;
(2)将河砂、碎石、减水剂、SAC L52.5级硫铝酸盐水泥、PII52.2R硅酸盐水泥、硅灰、消泡剂、酒石酸混合均匀,加水搅拌至出现均匀流态,再加入聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维和纳米增粘剂,搅拌均匀,即得。
实施例4
本实施例提供一种用于修补桥梁伸缩缝的混凝土,包括以下成分:
SAC L52.5级硫铝酸盐水泥 140份,PII52.2R硅酸盐水泥 140份,聚丙烯纤维 2份,聚丙烯纤维 0.6份,聚乙烯醇纤维 4.8份,河砂 250份,碎石400份,减水剂 4份,消泡剂0.4份,酒石酸1份,水60份;
其中,聚丙烯纤维的长度为3-5mm,断裂强度为455MPa;聚乙烯醇纤维的长度为12-13mm,抗拉强度为1150-1200MPa。河砂细度模数为2.5,碎石为5-20mm连续级配的碎石,减水剂为聚羧酸型减水剂,消泡剂为聚醚与矿物油复合型的粉体消泡剂。
纳米增粘剂的配方为:纳米氧化石墨烯 13%,乳胶粉22%,纤维素醚1%,水64%;
其中,纳米氧化石墨烯的粒径为1-1.5μm,其单层率为93.5%,单个纳米氧化石墨烯的厚度为1.5nm。乳胶粉为乙烯与醋酸乙烯酯的共聚物,其玻璃化转化温度为13℃;纤维素醚为非离子型羟丙基甲基纤维素醚,其粘度为430mPa·s,其150μm筛筛余为3wt%。
本实施例中用于修补桥梁伸缩缝的混凝土的制备方法为:
(1)将乳胶粉、纤维素醚分散至水中,然后加入纳米氧化石墨烯,搅拌至分散均匀后得到纳米增粘剂;
(2)将河砂、碎石、减水剂、SAC L52.5级硫铝酸盐水泥、PII52.2R硅酸盐水泥混合均匀,加水搅拌至出现均匀流态,再加入聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维和纳米增粘剂,搅拌均匀,即得。
实施例5
本实施例提供一种用于修补桥梁伸缩缝的混凝土,包括以下成分:
SAC L52.5级硫铝酸盐水泥 280份,聚丙烯纤维 0.6份,聚乙烯醇纤维 4.8份,纳米增粘剂3份,河砂 250份,碎石400份,减水剂 4份,水60份;
其中,聚丙烯纤维的长度为3-5mm,断裂强度为455MPa;聚乙烯醇纤维的长度为12-13mm,抗拉强度为1150-1200MPa。河砂细度模数为2.5,碎石为5-20mm连续级配的碎石,减水剂为聚羧酸型减水剂。
纳米增粘剂的配方为:纳米氧化石墨烯 13%,乳胶粉22%,纤维素醚1%,水64%;
其中,纳米氧化石墨烯的粒径为1-1.5μm,其单层率为93.5%,单个纳米氧化石墨烯的厚度为1.5nm。乳胶粉为乙烯与醋酸乙烯酯的共聚物,其玻璃化转化温度为13℃;纤维素醚为非离子型羟丙基甲基纤维素醚,其粘度为430mPa·s,其150μm筛筛余为3wt%。
本实施例中用于修补桥梁伸缩缝的混凝土的制备方法为:
(1)将乳胶粉、纤维素醚分散至水中,然后加入纳米氧化石墨烯,搅拌至分散均匀后得到纳米增粘剂;
(2)将河砂、碎石、减水剂、SAC L52.5级硫铝酸盐水泥、PII52.2R硅酸盐水泥、硅灰混合均匀,加水搅拌至出现均匀流态,再加入聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维和纳米增粘剂,搅拌均匀,即得。
实施例6
本实施例提供一种用于修补桥梁伸缩缝的混凝土,包括以下成分:
SAC L52.5级硫铝酸盐水泥 165.2份,PII52.2R硅酸盐水泥 109.2份,硅灰5.6份,聚丙烯纤维0.4份,聚乙烯醇纤维5份,纳米增粘剂3份,河砂 250份,碎石400份,减水剂 4份,消泡剂0.4份,酒石酸1.4份,水60份;
其中,聚丙烯纤维的长度为3-5mm,断裂强度为455MPa;聚乙烯醇纤维的长度为12-13mm,抗拉强度为1150-1200MPa。河砂细度模数为2.5,碎石为5-20mm连续级配的碎石,减水剂为聚羧酸型减水剂。
纳米增粘剂的配方为:纳米氧化石墨烯 13%,乳胶粉22%,纤维素醚1%,水64%;
其中,纳米氧化石墨烯的粒径为1-1.5μm,其单层率为93.5%,单个纳米氧化石墨烯的厚度为1.5nm。乳胶粉为乙烯与醋酸乙烯酯的共聚物,其玻璃化转化温度为13℃;纤维素醚为非离子型羟丙基甲基纤维素醚,其粘度为430mPa·s,其150μm筛筛余为3wt%。
本实施例中用于修补桥梁伸缩缝的混凝土的制备方法为:
(1)将乳胶粉、纤维素醚分散至水中,然后加入纳米氧化石墨烯,搅拌至分散均匀后得到纳米增粘剂;
(2)将河砂、碎石、减水剂、SAC L52.5级硫铝酸盐水泥、PII52.2R硅酸盐水泥、硅灰混合均匀,加水搅拌至出现均匀流态,再加入聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维和纳米增粘剂,搅拌均匀,即得。
实施例7
本实施例提供一种用于修补桥梁伸缩缝的混凝土,包括以下成分:
SAC L52.5级硫铝酸盐水泥 165.2份,PII52.2R硅酸盐水泥 109.2份,硅灰5.6份,聚丙烯纤维 0.6份,聚乙烯醇纤维 4.8份,纳米增粘剂 2份,河砂 250份,碎石400份,减水剂 4份,消泡剂0.4份,酒石酸1.0份,水61份;
其中,聚丙烯纤维的长度为3-5mm,断裂强度为455MPa;聚乙烯醇纤维的长度为12-13mm,抗拉强度为1150-1200MPa。河砂细度模数为2.5,碎石为5-20mm连续级配的碎石,减水剂为聚羧酸型减水剂,消泡剂为聚醚与矿物油复合型的粉体消泡剂。
纳米增粘剂的配方为:纳米氧化石墨烯 17%,水83%;
其中,纳米氧化石墨烯的粒径为1-1.5μm,其单层率为93.5%,单个纳米氧化石墨烯的厚度为1.5nm。
本实施例中用于修补桥梁伸缩缝的混凝土的制备方法为:
(1)将纳米氧化石墨烯加入水中,搅拌至分散均匀后得到纳米增粘剂;
(2)将河砂、碎石、减水剂、SAC L52.5级硫铝酸盐水泥、PII52.2R硅酸盐水泥、硅灰、消泡剂、酒石酸混合均匀,加水搅拌至出现均匀流态,再加入聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维和纳米增粘剂,搅拌均匀,即得。
对比例1
本对比例提供一种用于修补桥梁伸缩缝的混凝土,其与实施例1的区别在于,混凝土的配方与纳米增粘剂的配方与实施例1不同,其余均与实施例1相同。
具体的,在本对比例中,纳米增粘剂含有1.5%纤维素醚和98.5%水;
本对比例中混凝土的配方为:
SAC L52.5级硫铝酸盐水泥 165.2份,PII52.2R硅酸盐水泥 109.2份,硅灰5.6份,聚丙烯纤维 0.6份,聚乙烯醇纤维 4.8份,纳米增粘剂 0.2份,河砂 250份,碎石400份,减水剂 4份,消泡剂0.4份,酒石酸1.0份,水 57.2份。
对比例2
本对比例提供一种用于修补桥梁伸缩缝的混凝土,其与实施例1的区别在于,纳米增粘剂中,含有26%乳胶粉和74%水,其余均与实施例1相同。
对比例3
本对比例提供一种用于修补桥梁伸缩缝的混凝土,其与实施例1的区别在于,无纳米增粘剂,其余均与实施例1相同。
将实施例1-实施例7、对比例1-对比例3得到的混凝土进行性能测试,具体的:
(1)初凝时间、终凝时间、坍落度和倒置坍落度时间参考标准GB/T 50080-2020相应规定进行;
(2)抗压强度参考标准GB/T 50081-2019相应规定进行,其中,抗压强度标准偏差由6个抗压强度数据计算得到;
(3)1d抗冲击次数参考标准GB/T 21120-2018冲压冲击试验相关规定进行;
(4)修补用新旧混凝土的粘结强度参考标准JC/J 907-2002相应规定进行;
(5)修补用混凝土与超高性能混凝土粘结强度的测定参考JC/J 907-2002进行,在该标准基础上将基准混凝土改用UHPC;
(6)修补用混凝土与沥青混合料粘结强度的测定参考JC/J 907-2002进行,在该标准基础上将基准混凝土改用AC-20。
具体的性能测试结果如下表所示:
Figure 350018DEST_PATH_IMAGE001
以上所述是发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于修补桥梁伸缩缝的混凝土,其特征在于,包括以下重量份的组分:
胶凝材料 260-285份,复合纤维 3-8份,纳米增粘剂 2-5份,骨料 620-700份,减水剂1-5份,辅料 0-2份,水 50-80份;
其中,所述胶凝材料选用硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、硅灰的混合物,且三者的重量比为(35-50):(45-60):(1-5);所述复合纤维选用聚丙烯纤维和聚乙烯醇纤维,两者的重量比为1:(8-15);
所述纳米增粘剂包括以下重量百分比的组分:
纳米氧化石墨烯 6-14%,乳胶粉 17-32%,纤维素醚 1-2%,水 60-70%;
其中,所述纳米氧化石墨烯的粒径为0.5-3μm,其单层率>90%,单个纳米氧化石墨颗粒的厚度为1.1-1.2nm;
所述乳胶粉为乙烯与醋酸乙烯酯的共聚物,其玻璃化转化温度为10-20℃;
所述纤维素醚的粘度为400-500mPa•s,其150μm筛筛余≤5wt%;
所述纳米增粘剂的制备方法为:
(1)将乳胶粉、纤维素醚分散至水中,得到乳化液;
(2)将所述纳米氧化石墨烯分散至所述乳化液中,即得到纳米增粘剂。
2.如权利要求1所述的用于修补桥梁伸缩缝的混凝土,其特征在于,所述聚丙烯纤维的长度为2-8mm,断裂强度>400MPa;
所述聚乙烯醇纤维的长度为10-15mm,抗拉强度为1000-1500MPa。
3.如权利要求1所述的用于修补桥梁伸缩缝的混凝土,其特征在于,所述骨料选用河砂和碎石;所述河砂的细度模数为2.3-3.1,所述碎石为5-20mm连续级配的碎石。
4.如权利要求1所述的用于修补桥梁伸缩缝的混凝土,其特征在于,所述辅料包括:0.1-0.3份消泡剂,0.1-0.5份缓凝剂;
所述减水剂选用聚羧酸型减水剂,所述缓凝剂选用酒石酸。
5.一种用于修补桥梁伸缩缝的混凝土的制备方法,用于制备如权利要求1-4任一项所述的用于修补桥梁伸缩缝的混凝土;其特征在于,包括:将骨料、胶凝材料、减水剂、辅料混合均匀,加水搅拌至出现均匀流态,再加入复合纤维、纳米增粘剂,搅拌均匀,即得。
6.一种用于修补桥梁伸缩缝的混凝土的使用方法,其特征在于,包括:将如权利要求1-4任一项所述的用于修补桥梁伸缩缝的混凝土浇筑于待修补部位,振捣、修面后覆盖塑料薄膜,1.5-2h后撤除塑料薄膜。
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