用于混凝土快速修補的改性水泥漿料的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種水泥漿料，尤其涉及一種用于混凝土快速修補的改性水泥漿料。
【背景技術】
[0002] 混凝土及鋼筋混凝土結構以經久耐用著稱，但因設計不當、施工質量不好或所使 用的環境的影響，如氯離子侵蝕、冰凍和碳化等因素而引起損傷，這些損傷雖然最初是淺表 面的，然而隨時間的推移，他們會延伸到內層結構材料，影響建筑物的使用壽命，甚至影響 結構的安全性。我國大規模基本建設已有二十多年，已有大量混凝土工程亟待修復，開發一 種性能優越，價格合理的混凝土修補材料有著重要意義。
[0003] 對受腐蝕混凝土進行局部修補不僅可以事半功倍，還不影響建筑物的正常使用。 因此在世界范圍對混凝土修補材料及混凝土修補技術的研究已日益為人們所重視。但是普 通砂漿與混凝土界面粘結力低、耐腐蝕性能差，因此不能用于受腐蝕混凝土結構的修補。比 如傳統的修補方法用環氧樹脂砂漿或樹脂混凝土對受腐蝕破壞的混凝土進行修復。這種修 補材料可以在混凝土界面提供足夠的粘結力并可以防止舊混凝土進一步受腐蝕，但由于樹 脂砂漿或混凝土的造價太高，較大面積的修補或非極為重要的建筑物一般難以承受。
【發明內容】
[0004] 本發明所要解決的技術問題是提供一種用于混凝土快速修補的改性水泥漿料，能 夠加快水泥漿體的初凝，提高砂漿的減水率，使新拌砂漿的容重減小；并明顯提高砂漿的折 壓比、粘結強度和抵抗氯離子滲透能力，使得快速修補后的混凝土的耐久性更好。
[0005] 本發明為解決上述技術問題而采用的技術方案是提供一種用于混凝土快速修補 的改性水泥漿料，包含如下組分：水泥、集料、粉煤灰、乳膠粉、消泡劑和早強劑。
[0006] 上述的用于混凝土快速修補的改性水泥漿料，其中，所述改性水泥漿料中各組分 的重量百分含量如下：
[0007] 水泥 30~70%; 集料 15~55%; 粉煤灰 12~15%; 乳膠粉 2. 5~7. 5%; 早強劑 0. 25~5. 5%; 消泡劑 0.25~m。
[0008] 上述的用于混凝土快速修補的改性水泥漿料，其中，所述改性水泥漿料中還包含 膨脹劑和增稠劑，所述膨脹劑的重量百分含量為〇~2. 5%，所述增稠劑的重量百分含量為 0~2. 5%〇
[0009] 上述的用于混凝土快速修補的改性水泥漿料，其中，所述改性水泥漿料中還包含 稻殼灰，所述集料為粒徑小于4. 75毫米的天然砂，所述粉煤灰為I級粉煤灰，所述水泥、集 料和稻殼灰的重量比為4:2:1。
[0010] 上述的用于混凝土快速修補的改性水泥漿料，其中，所述改性水泥漿料中各組分 的重量百分含量如下：
[0011] 水泥 40%; 集料 20%; 粉煤灰 15%; 乳膠粉 5%; 早強劑 5%; 消泡劑 0.5%; 膨脹劑 2%; 增稠劑 2.5%; 稻殼灰 10%。
[0012] 上述的用于混凝土快速修補的改性水泥漿料，其中，所述膨脹劑為ZY型膨脹劑， 所述增稠劑為鈉基膨潤土和甲基羥丙基纖維素醚復合增稠劑，所述羥丙基甲基纖維素和 鈉基膨潤土的重量之比為1 :10,所述稻殼灰由稻殼在530°C~580°C溫度下燃燒后粉磨而 成。
[0013] 上述的用于混凝土快速修補的改性水泥漿料，其中，所述水泥為硫鋁酸鹽水泥。
[0014] 上述的用于混凝土快速修補的改性水泥漿料，其中，所述乳膠粉為聚醋酸乙烯酯 可再分散乳膠粉RE5044N。
[0015] 上述的用于混凝土快速修補的改性水泥漿料，其中，所述早強劑為碳酸鋰、甲酸 鈣、脫硫石膏和亞硝酸鈉復合早強劑，所述碳酸鋰、甲酸鈣、脫硫石膏和亞硝酸鈉的重量之 比為 〇? 1:0. 5:2. 5:2. 5。
[0016] 上述的用于混凝土快速修補的改性水泥漿料，其中，所述消泡劑為液態液氫化合 物，聚乙二醇和非結晶性二氧化硅的混合物，所述液態液氫化合物，聚乙二醇和非結晶性二 氧化硅的重量之比為0. 5:2. 5:2. 5。
[0017] 本發明對比現有技術有如下的有益效果：本發明提供的用于混凝土快速修補的改 性水泥漿料，能夠加快水泥漿體的初凝，提高砂漿的減水率，使新拌砂漿的容重減小；并明 顯提高砂漿的折壓比、粘結強度和抵抗氯離子滲透能力，使得快速修補后的混凝土的耐久 性更好。
【附圖說明】
[0018] 圖1為本發明水泥漿體初凝時間隨聚合物摻量百分比的趨勢圖；
[0019] 圖2為本發明水泥漿體終凝時間隨聚合物摻量百分比的趨勢圖；
[0020] 圖3為本發明聚合物對水泥砂漿的減水作用示意圖；
[0021] 圖4為本發明粉煤灰對乳膠粉改性水泥砂漿的減水率隨聚合物摻量趨勢圖；
[0022] 圖5為本發明聚合物及其消泡劑對水泥砂漿容重的影響示意圖；
[0023] 圖6為本發明粉煤灰對乳膠粉改性水泥砂漿的減水率隨聚合物摻量趨勢圖。
【具體實施方式】
[0024] 下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的描述。
[0025] 本發明提供的用于混凝土快速修補的改性水泥漿料，包含如下組分：水泥、集料、 粉煤灰、乳膠粉、消泡劑和早強劑；所述改性水泥漿料中各組分的重量百分含量如下：
[0026] 水泥 30~70%; 集料 15~55%; 粉煤灰 12~15%; 乳膠粉 2. 5~7, 5%;: 早強劑 0. 25~5. 5%; 消泡劑 0. 25~1%。
[0027] 本發明提供的用于混凝土快速修補的改性水泥漿料，所述改性水泥漿料中還包含 膨脹劑和增稠劑，所述膨脹劑的重量百分含量為〇~2. 5%，所述增稠劑的重量百分含量為 0~2. 5 %;所述膨脹劑為ZY型膨脹劑，所述增稠劑為鈉基膨潤土和甲基羥丙基纖維素醚復 合增稠劑，所述羥丙基甲基纖維素和鈉基膨潤土的重量之比優選為1 :1〇,可以較為方便地 調節灌漿料的粘稠度，從而使得漿體具有更好的流動性。
[0028] 本發明提供的用于混凝土快速修補的改性水泥漿料，所述水泥優選為硫鋁酸鹽水 泥；所述集料優選為粒徑小于4. 75毫米的天然砂；所述粉煤灰優選為鴨河口I級粉煤灰， 45微米篩余率6. 56 %，密度2. 32g/cm3;所述乳膠粉優選為聚醋酸乙烯酯可再分散乳膠粉 RE5044N。所述改性水泥漿料中還包含稻殼灰，稻殼灰中Si02含量很高，煅燒良好的無定形 稻殼灰具有很高的活性，稻殼灰由納米尺度的Si02凝膠粒子（約50nm)疏松地粘而成。稻 殼灰結構中除了以往報道的微米尺度的蜂窩孔（約l〇ym)外，還含大量由Si02凝膠粒子 非緊密粘聚而形成的納米尺度孔隙（<50nm)，納米尺度的Si02粒子和納米尺度的大量孔隙 使得稻殼灰具有較大的比表面，水泥、集料和稻殼灰的重量比優選為4:2:1，以便充分利用 各組分粒子之間的空間大小，改善水泥和混凝土的性能。各組分的優選重量百分含量如下： 水泥40% ;集料20% ;粉煤灰15% ;乳膠粉5 % ;早強劑5 % ;消泡劑0. 5 % ;膨脹劑2 % ;增 稠劑2.5% ;稻殼灰10%。
[0029] 在稻殼加熱過程中，100°C以后由于內在水的蒸發，稻殼開始發生重量損失。在 350°C，揮發物開始燃燒，重量損失加劇，從400°C到500°C，殘余的碳發生氧化反應，生成二 氧化碳逸出，重量損失主要發生在此階段，灰分中的二氧化硅以非晶態形式存在，在600°C 以后，在某些情況下可以發現晶態的石英生成。隨著溫度的升高，逐漸出現二氧化硅的其他 結晶形式，首先是方石英的形成，然后在更高溫度下，形成鱗石英。在900°C以后長時間加熱 生成的稻殼灰都是晶態的二氧化硅。由于稻殼的熱敏性比較高，想要獲取大比表面積的稻 殼灰必須嚴格控制燃燒溫度。為了獲得燃燒完全而非晶態二氧化硅含量高的稻殼灰，所述 稻殼灰最好由稻殼在530°C~580°C溫度下燃燒后粉磨而成。
[0030] 本發明提供的用于混凝土快速修補的改性水泥漿料，所述早強劑為碳酸鋰、甲酸 鈣、脫硫石膏和亞硝酸鈉復合早強劑，所述碳酸鋰、甲酸鈣、脫硫石膏和亞硝酸鈉的重量之 比優選為 0. 1:0. 5:2. 5:2. 5。
[0031] 實驗例
[0032] 1、原材料
[0033] 水泥：試驗采用超早強硫鋁酸鹽水泥。
[0034] 集料：膠砂試驗用的標準砂。
[0035]粉煤灰：鴨河口I級粉煤灰，45微米篩余率6. 56%，需水率92%，密度2. 32g/cm3。
[0036] 聚合物：選用乳膠粉作為聚合物，乳膠粉優選為聚醋酸乙烯酯可再分散乳膠粉 RE5044N。
[0037] 消泡劑為液態液氫化合物，聚乙二醇和非結晶性二氧化硅的混合物，所述液態液 氫化合物，聚乙二醇和非結晶性二氧化硅的重量之比為〇. 5:2. 5:2. 5,外觀密度約340g/L。
[0038] 拌和水采用自來水。
[0039] 2、樣品制備與測試
[0040] 制備方法參照GBJ56-83的水泥凈漿試驗方法。本試驗中用于抗折強度，抗壓強 度，體積密度，干縮性能和粘結強度測試的砂漿均按照優選的質量百分含量進行配比制備。 砂漿制備時，拌合水的用量根據新拌砂漿流動度確定，所有砂漿的流動度控制在（140±5) _范圍內。按各自相應的水灰比混料，混料時先將聚合物摻入水中，然后按水泥膠