CN1198772C - 一种混凝土道桥快速修补材料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种混凝土道桥快速修补材料，其重量组成为快硬硫铝酸盐水泥75%～95%、硅酸盐水泥5%～25%，外加萘系高效减水剂1.5%～3.5%、锂盐0.5%以下、硼酸0.5%以下。其特点是具有快凝、快硬、高强、微膨胀、耐侵蚀等特性，用于拌制砂浆与混凝土，不需添加其它辅助材料。砂浆的4H抗折强度大于4MPa、抗压强度大于25Mpa，混凝土的6H抗折强度大于4MPa、抗压强度大于30Mpa。对混凝土道桥实施修补后，6H可以开放交通。也适用于建筑、管道等混凝土构件的加固、补强。

Description

一种混凝土道桥快速修补材料
技术领域
本发明是一种用于混凝土道路、桥梁的快速修补材料，属于建筑材料的水泥技术领域。
背景技术
在公路、高速公路、公路与铁道桥梁中，混凝土路面与桥梁占有相当的比例。随着国民经济的迅速发展，车速加快、车辆增多、运载量加大，使旧有路面与桥梁损坏速度加快、损坏程度加重，必须及时进行维修、保养、补强。采用普通混凝土材料与技术修补，因强度发挥慢、养护耗时长而会阻断交通。因此，人们通过对损坏状况的分析、评价，研究了多种修补材料。国内有快速修补剂、超早强混凝土、聚合物混凝土、钢纤维混凝土、聚丙烯纤维混凝土等，纤维的作用是提高混凝土韧性与抗折强度。现在，交通部门要求混凝土6H抗折强度达到4MPa以重新开放交通，上述材料的6H强度指标一般低于该项要求。此外，也有利用特种材料及多种外加剂配制快硬、高强混凝土以满足急需，但尚未形成一种专用产品与技术。
发明内容
本发明的任务是提供一种混凝土道桥快速修补材料，具有快凝、快硬、高强的特点，用其配制的砂浆与混凝土小时抗折强度高，并且后期继续增长。它不仅可用于路面、桥面、机场跑道与停机坪混凝土缺陷的修补，而且可用于其它混凝土构件的加固、补强。
本发明是这样实观的，由75％～95％的快硬硫铝酸盐水泥、5％～25％的硅酸盐水泥并外加1.5％～3.5％减水率不低于25％的萘系高效减水剂、0.5％以下的锂盐增强剂、0.5％以下的硼酸缓凝剂均匀混合而成。萘系减水剂如NF或FDN或UNF，锂盐如Li2CO3或LiCl。
本发明的化学反应机理是，快硬硫铝酸盐水泥的主要水化产物是钙矾石，提供早期强度、微膨胀性与耐侵蚀性能；硅酸盐水泥水化产生的Ca(OH)2加速上述反应，有显著促凝作用，并改善混凝土韧性、耐磨性、增强粘接作用；锂盐促进凝结、硬化、使小时强度增长；硼酸对快硬硫铝酸盐水泥有显著的缓凝效果；使用一定的配比，使Ca(OH)2、锂盐的促凝、促强作用与硼酸的缓凝作用调整得当，可使砂浆的初凝时间介于10min～20min、终凝时间介于15min～30min之间，以满足施工时间的需要；萘系高效减水剂，使砂浆或混凝土在低水灰比条件下具有较大的流动度调整范围，易于对不同形状、不同尺寸的混凝土缺陷实施修补，利于加快施工速度、保证修补效果。
本发明的优点是显著的：
(1).用本材料拌制的砂浆4H抗折强度大于4MPa，抗压强度大于25MPa；混凝土6H抗折强度大于4MPa，抗压强度大于30MPa，道桥修补后6H可以开放交通。
(2).使用本材料可直接拌制快速修补、加固、补强砂浆与混凝土，无需添加其它辅助材料。
(3).在需要的场合，也可以用本材料拌制快速修补钢纤维或聚丙烯纤维混凝土，以进一步增强混凝土韧性与耐磨性。
(4).在需要较长的施工时间时，通过增加H3BO3用量，可使凝结时间延缓，但抗折强度的增长受到一定影响。
(5).用本材料可以配制大流动性泵送砂浆或泵送混凝土，当不需泵送时，水灰比降低，4小时抗折强度增高。
(6).本材料具有微膨胀性，可在一定程度上补偿收缩，使新修补混凝土与旧有混凝土粘接牢固，不脱落。
(7).本材料可抵抗硫酸盐与NaCl的侵蚀，也可用于海洋混凝土工程及寒冷地区需撒NaCl防冻的混凝土路面修补。
(8).本发明所用的主要原材料均有市售，易于实施。
具体实施方式
实施例
制造本材料所使用的快硬硫铝酸盐水泥，标号不低于525#；硅酸盐水泥，强度等级不低于42.5MPa，也可使用适当成份、同强度等级的普通硅酸盐水泥；两种水泥的化学成份列于表1。萘系高效减水剂的减水率不低于25％，锂盐、硼酸均为市售工业级商品。实施例配方列于表2，主要化学成份列于表3，1∶2.5砂浆与混凝土检验结果列于表4，砂浆的水中7天限制膨胀率为0.018％～0.022％。
                 水泥的化学成份(％)                       表1
  项    别    SiO2    Al2O3    Fe2O3     CaO      MgO      SO3
  快硬硫铝酸盐水泥    6.49    35.31    1.64    41.76     1.23     13.34
硅酸盐水  泥 22.51 3.17 5.78 63.86 2.63 1.45
     实施例配方(％)                表2
       项别     A     B
  快硬硫铝酸盐水泥     95     75
  硅酸盐水泥     5     25
  萘系高效减水剂     3.0     2.0
       锂盐     0.020     0.035
       硼酸     0.15     0.25
萘系高效减水剂的主要化学组成是萘磺酸盐甲醛缩合物，NF由江西上饶建材化工厂生产，FDN由广东柯杰外加剂科技有限公司生产，UNF由天津豹鸣股份有限公司生产；锂盐可用Li2CO3或LiCl。按GB1345标准规定的水泥细度检验方法检验，细度为6.8％。
                实施例化学成份(％)                      表3
   项别     SiO2     Al2O3    Fe2O3    CaO    MgO     SO3
    A     7.10     32.86    1.80    42.22    1.27     12.42
    B     10.24     26.86    2.64    46.57    1.56     10.20
                        实施例砂浆与混凝土强度(Mpa)                           表4
配比No. 试件                      抗折强度                       抗压强度
  4H   6H  1d   28d  180d   4H   6H   1d  28d  180d
  AB  砂浆  5.22  6.30  6.57  7.47  8.69  30.8  37.2  45.4  57.6  61.4
 4.63  5.21  5.68  7.38  8.80  28.3  35.1  43.2  56.3  62.0
  AB *混凝土  3.67  5.15  6.44  7.20  8.12  36.0  41.7  47.5  62.1  68.1
 3.31  4.65  5.04  7.11  8.26  28.0  34.7  43.5  57.9  63.0
*混凝土配合比      本材料：砂∶石∶W/C＝1∶0.90∶1.60∶0.33砂浆4H抗折强度达4.63Mpa以上，抗压强度达28.3MPa以上；混凝土6H抗折强度达4.65MPa以上，抗压强度达34.7MPa以上；至180天龄期，砂桨与混凝土抗折强度均高于8MPa，抗压强度均高于60MPa。

Claims (3)

1.一种混凝土道桥快速修补材料，其特征在于重量组成是75％～95％的快硬硫铝酸盐水泥、5％～25％的硅酸盐水泥，外加1.5％～3.5％减水率不低于25％的萘系高效减水剂、0.5％以下的锂盐及0.5％以下的硼酸。
2.根据权利要求1所述的混凝土道桥修补材料，其特征在于萘系高效减水剂为NF或FDN或UNF。
3.根据权利要求1所述的混凝土道桥修补材料，其特征在于锂盐为碳酸锂或氯化锂。
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