專利名稱：：一種混凝土修補材料及其制備方法
技術領域：
：本發明涉及一種用于混凝土結構的修補材料，具體地說是涉及一種用于水工、土木、交通、電力、海港等工程中對混凝土具有修補、加固、防滲、防護等作用的修補材料；本發明還涉及這種修補材料的制備方法。
背景技術：
：各類水工、土木、交通、電力、海港等工程的水泥混凝土結構在服役過程中，常經受著各種動荷載和靜荷載的作用，因溫度和濕度變化而引起的收縮和膨脹作用，以及環境氣體和液體的物理與化學侵蝕作用，使混凝土產生裂縫和腐蝕破壞，嚴重降低混凝土結構的承載能力和抗滲透性能。對于受損混凝土結構，常需進行快速加固維修，才能保證工程的持續安全、有效運行。普通硅酸鹽水泥砂漿或混凝土是常用的混凝土結構修補材料，但其凝結時間較長，強度發展慢，粘結強度低，且對一些酸和鹽類的耐侵蝕性差，不適用于快速修補、尤其是對有較高耐蝕性要求的工程的修補。近年來開發應用的有機聚合物改性水泥基修補材料，粘結強度高、耐蝕性好，但不適用于在潮濕環境或水下修補施工。
發明內容本發明的目的在于提供一種固化快、抗壓強度和粘結強度高、耐水、酸和鹽類的侵蝕性強、施工適應性強的快速修補材料。本發明的另一目的在于提供這種修補材料的制備方法。本發明的目的是這樣實現的一種混凝土修補材料，其特征在于它是由礦渣粉100份、水玻璃414份、聚醋酸乙烯酯乳膠粉38份、聚丙烯纖維02份、石英砂100300份、石英粉50150份和水3565份制得，以重量份計。本發明產品組合配比優選為所述礦渣粉為100份，所述水玻璃為812份，所述聚醋酸乙烯酯乳膠粉為57份，所述聚丙烯纖維為0.81.5份，所述石英砂為150250份，所述石英粉為100150份，所述水為4055份。本發明中，所述水玻璃的份量以水玻璃中的固體含量計，所述水包含水玻璃中帶有的液態水。為了提高產品的性能，所述礦渣粉為滿足GB/T18046規定S75級以上技術指標的粒化高爐礦渣粉；所述水玻為璃模數為0.82.0，固含量^25%wt的硅酸鈉水玻璃；所述聚醋酸乙烯酯乳膠粉的灰粉含量《10%wt;所述聚丙烯纖維的纖維長度為1020mm;所述石英砂的細度為10目40目；所述石英粉的細度為100目200目；所述水為可飲用水。本發明的另一目的是這樣實現的上述混凝土修補材料的制備方法，其特征在于首先，將所述石英砂、所述石英粉、所述礦渣粉、所述聚醋酸乙烯酯乳膠粉和所述聚丙烯纖維倒入攪拌機中，攪拌36分鐘后，再加入所述水玻璃和所述水，攪拌均勻。本發明中礦渣粉與硅酸鈉水玻璃作為化學激發無機膠凝材料，拌合后迅速發生反應，形成的產物有很強的膠結能力，硬化后產生很高強度，能與混凝土結構中的老混凝土基體緊密凝結，形成整體。硬化漿體結構致密，有很高的抗滲透性，對水、酸和鹽類的耐蝕性強。聚醋酸乙烯酯乳膠粉與水拌合后再生成乳液，可提高修補材料在漿體狀態時的穩定性和施工性能，漿體硬化干燥過程中乳液可形成相互連接的高分子膜，提高硬化漿體的韌性和粘結性。聚丙烯纖維可提高修補材料在漿體狀態時的穩定性，提高材料硬化后的抗折強度、改善材料的韌性和抗裂性。石英砂作為集料，可降低修補材料的收縮，提高材料的體積穩定性，從而提高材料的抗裂性。石英粉作為一種微集料，不僅可以降低修補材料的收縮，提高材料的體積穩定性，而且可以提高材料的抗折強度，進一步提高抗裂性。本發明的有益效果為1、本發明產品具有修補、加固、防滲、防護等作用，凝結固化時間短，且凝固時間可根據需要調整，凝結后強度發展快，適用于快速修補；2、本發明產品固化強度高、韌性好，與老混凝土基體粘結力強，粘結強度遠高于普通水泥砂漿，耐久性好，適用于永久性修補、加固；3、本發明產品的抗滲透性高，耐水、酸和鹽類的侵蝕性強，環境適應性強，適用于有高耐蝕要求的混凝土和結構的修補和防護；4、本發明產品既可在干燥環境中施工，也可在潮濕環境中施工，施工操作簡便靈活，可適用于各種類型的混凝土工程和結構；5、本發明產品的制備方法簡單，不需要特別的設備和特殊的工藝，可以根據需要隨時制的。具體實施例方式下面通過實施例的方式，對本發明技術方案進行詳細說明，但是本發明的保護范圍不局限于所述實施例。實施例1—種混凝土修補材料，由如下組分制得礦渣粉100份水玻璃(模數1.0)8份(固體含量)聚醋酸乙烯酯乳膠粉4份聚丙烯纖維1.2份石英砂100份石英粉150份水(包括水玻璃中的水)40份按上述質量比稱取各種原材料，先將石英砂、石英粉、礦渣粉、聚醋酸乙烯酯乳膠粉和聚丙烯纖維依次倒入攪拌機中，攪拌4min，再按比例加入水玻璃和水，攪拌均勻。本實施例制得的修補材料的性能為流動度150mm，初凝時間65min，終凝時間86min，硬化后3d抗壓強度30.2MPa，抗折強度4.5MPa，28d抗壓強度78.lMPa，抗折強度8.6MPa，28d粘結強度3.2MPa，抗硫酸鹽侵蝕抗蝕系數1.08，同等條件下耐酸性大于硅酸鹽水泥砂漿的3倍。實施例2一種混凝土修補材料，由如下組分制得礦渣粉水玻璃(模數1.4)聚醋酸乙烯酯乳膠粉聚丙烯纖維石英砂石英粉水(包括水玻璃中的水)100份io份(固體含j5.5份l份250份100份50份按與實施例1相同方法制備高耐蝕快速修補材料。所得修補材料的性能為流動度170mm，初凝時間50min，終凝時間74min，硬化后3d抗壓強度34.OMPa，抗折強度4.8MPa，28d抗壓強度78.lMPa，抗折強度8.8MPa，28d粘結強度2.8MPa，抗硫酸鹽侵蝕抗蝕系數1.02，同等條件下耐酸性大于硅酸鹽水泥砂漿的2.5倍。實施例3一種混凝土修補材料，由如下組分制得礦渣粉水玻璃(模數1.8)聚醋酸乙烯酯乳膠粉聚丙烯纖維石英砂石英粉水(包括水玻璃中的水)100份12份(固體含j7份0.8份250份100份55份按與實施例1相同方法制備高耐蝕快速修補材料。所得修補材料的性能為流動度185mm，初凝時間40min，終凝時間52min，硬化后3d抗壓強度38.4MPa，抗折強度5.lMPa，28d抗壓強度88.5MPa，抗折強度8.6MPa，28d粘結強度3.2MPa，抗硫酸鹽侵蝕抗蝕系數0.98，同等條件下耐酸性大于硅酸鹽水泥砂漿的2.5倍。實施例48—種混凝土修補材料，其組分及含量見表1，以重量份計，制備方法同實施例1。表1實施例48中的組分及含量<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權利要求一種混凝土修補材料，其特征在于它是由礦渣粉100份、水玻璃4～14份、聚醋酸乙烯酯乳膠粉3～8份、聚丙烯纖維0～2份、石英砂100～300份、石英粉50～150份和水35～65份制得，以重量份計。2.根據權利要求1所述的混凝土修補材料，其特征在于所述水玻璃為812份，所述聚醋酸乙烯酯乳膠粉為57份，所述聚丙烯纖維為0.81.5份，所述石英砂為150250份，所述石英粉為100150份，所述水為4055份。3.根據權利要求1或2所述的混凝土修補材料，其特征在于所述礦渣粉為滿足GB/T18046規定S75級以上技術指標的粒化高爐礦渣粉；所述水玻璃為模數為0.82.0，固含量>25%wt的硅酸鈉水玻璃；所述聚醋酸乙烯酯乳膠粉的灰份含量《10%wt;所述聚丙烯纖維的纖維長度為1020mm;所述石英砂的細度為10目40目；所述石英粉的細度為100目200目；所述水為可飲用水。4.根據權利要求13中任一權利要求所述的混凝土修補材料的制備方法，其特征在于首先，將所述石英砂、所述石英粉、所述礦渣粉、所述聚醋酸乙烯酯乳膠粉和所述聚丙烯纖維倒入攪拌機中，攪拌36分鐘后，再加入所述水玻璃和所述水，攪拌均勻。全文摘要本發明提供一種混凝土修補材料，其特征在于它是由礦渣粉100份、水玻璃4～14份、聚醋酸乙烯酯乳膠粉3～8份、聚丙烯纖維0～2份、石英砂100～300份、石英粉50～150份和水35～65份制得，以重量份計。本發明產品具有修補、加固、防滲、防護等作用，凝結固化時間短，且凝固時間可根據需要調整，凝結后強度發展快，適用于快速修補。文檔編號C04B28/26GK101698590SQ200910184938公開日2010年4月28日申請日期2009年10月21日優先權日2009年10月21日發明者方永浩,李夕強,肖玉明,葛兆祥,賈麗麗,陳逸群申請人:河海大學