一種防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿。其干混料組成按重量份數計如下：普通硅酸鹽水泥：22?39；粉煤灰：2?18；膠粉：0.9?2.1；纖維素醚：0.05?0.45；消泡劑：0.03?0.3；膨脹劑：0.02?0.15；天然砂：40?75；使用時向干混料中加入占砂漿總質量10?20wt％的水即可得到防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿。使用粉煤灰細化了水泥基修補砂漿的內部結構，輔以外加劑的復合效應保證了其柔韌性和抗滲性以及良好的抗折強度和抗壓強度，其3d抗壓強度可達20?30MPa，28d抗壓強度可達36?45Mpa；能滿足一般混凝土建筑外墻的修補強度要求。
【專利說明】
-種防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿
技術領域
[0001] 本發明設及建筑材料技術領域，尤其設及一種防水型柔性水泥基干混罩面修補砂 漿。
【背景技術】
[0002] 由于普通水泥基修補砂漿是典型的脆性材料，其呈現多孔疏松結構，其抗滲性能 差、界面粘結強度低、抗凍融性能差、耐腐蝕性能差等，特別是其抗滲透性能極差和存在脆 性過大的缺陷，壓折比較高而形變協調能力很差。在荷載和環境因素共同的作用下，使用脆 性較大且抗滲性差的水泥基修補砂漿修復過的水泥混凝±建筑物外墻的長期界面粘結強 度會出現倒縮的現象，極易引起其出現開裂、空鼓甚至脫落等現象，不能夠很好的滿足現階 段對混凝±建筑外墻用罩面修補砂漿的性能要求，在混凝±建筑外墻修補工程應用中受到 了很大的限制。因此，提高水泥基修補砂漿的抗滲性和柔初性是很有必要的，具有良好抗滲 性能和柔初性能的水泥基修補砂漿能夠更好地適應荷載和外界環境的變化。改善水泥基修 補砂漿的滲透性和柔初性，特別是修補系統界面過渡區的柔初形變能力，當荷載和環境因 素引起應力時，柔性水泥基修補砂漿有一定的變形協調能力，繼而可W部分抵消或全部抵 消產生的應力，進而改善修補砂漿的耐久性能。由于現階段建筑物外墻的維護修補成本較 高，研究制備成本低廉且力學性能和耐久性能優異的混凝±建筑外墻用的防水型柔性水泥 基干混罩面修補砂漿十分必要。
【發明內容】
[0003] 本發明目的在于解決服役混凝±建筑外墻因抗滲性差和柔初性差而引起的表層 破壞或形變引起的開裂、空鼓甚至脫落等破損問題，提供一種防水型柔性水泥基干混罩面 修補砂漿。
[0004] 為達到上述目的，采用技術方案如下：
[0005] 防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿，其干混料組成按重量份數計如下：
[0006] 普通娃酸鹽水泥:22-39
[0007] 粉煤灰:2-18 [000引膠粉:0.9-2.1
[0009] 纖維素酸:0.05-0.45
[0010] 消泡劑：0.03-0.30 [001U 膨脹劑：0.02-0.15 [001 ^ 天然砂：40-75;
[OOU]使用時向干混料中加入占砂漿總質量10-20wt%的水即可得到防水型柔性水泥基 罩面修補砂漿。
[0014] 按上述方案，所述普通娃酸鹽水泥強度等級> 42.5級。
[0015] 按上述方案，所述粉煤灰為I級粉煤灰。
[0016] 按上述方案，所述膠粉為醋酸乙締-乙締共聚物、丙締酸共聚物或下苯膠粉。
[0017] 按上述方案，所述纖維素酸為徑丙基甲基纖維素酸或徑乙基甲基纖維素酸。
[0018] 按上述方案，所述消泡劑為粉狀聚酸改性娃消泡劑或粉狀有機娃消泡劑。
[0019 ]按上述方案，所述膨脹劑為粉狀肥A膨脹劑、粉狀AEA膨脹劑或粉狀CEA膨脹劑。
[0020] 按上述方案，所述天然砂粒徑《2.36mm，細度模數2.6。
[0021] 防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿是基于原材料的基本特性及其合理配伍，利 用水泥和粉煤灰組成的合理級配效應、膠粉和纖維素酸的協同改性W及與消泡劑和膨脹劑 的優勢互補效應，通過初步實驗探究W確定所用原材料的基本特性，并通過水泥基修補砂 漿原材料配合比的優化設計，開發出一種抗滲強度等級高、柔初形變能力強、界面粘結強度 高、保水性能優異、干燥收縮率低的混凝上建筑外墻用防水型柔性水泥基干混罩面修補砂 漿。
[0022] 粉煤灰的滲入能夠小幅改善水泥基修補砂漿的柔初性能，且能有效改善其界面區 的微觀結構，進而提高其抗滲強度;滲加膠粉可提高水泥基修補砂漿的柔初性能、抗滲性能 和界面粘結強度等，但其也有引氣作用，繼而減小水泥基修補砂漿的密實度，進而降低水泥 基修補砂漿的應用強度等級。
[0023] 膠粉和纖維素酸的復合使用能夠明顯的協同改善水泥基修補砂漿的柔初形變性 能和抗滲透性能W及界面粘結性能，并能夠提高水泥基修補砂漿的抗凍融、抗高溫和抗硫 酸鹽侵蝕W及抗堿侵蝕的能力，且纖維素酸具有優異的保水能力和增稠效應，可調整水泥 基修補砂漿的開放時間和凝結進程，從而控制膠凝體系的可操作時間，同時可W抑制被修 補混凝±建筑外墻過多過快的吸水吸漿并阻礙水分的過快蒸發。
[0024] 膠粉和纖維素酸與消泡劑和膨脹劑的復合使用，可W起到良好的優勢互補效應， 進一步改善水泥基修補砂漿的抗滲性能和柔初形變性能。因為當向水泥基修補砂漿中加入 膠粉和纖維素酸后，由于加水后形成的乳液粘度高，會導致水泥基修補砂漿較大的含氣量 進而影響其抗壓強度，滲加消泡劑可釋放水泥基修補砂漿拌合物中的氣泡并可抑制氣泡的 再生，繼而提高其強度等級。膨脹劑的功能是抑制水泥基修補砂漿本體的干縮W及聚合物 的引入加劇的干縮，且改善水泥基修補砂漿的界面浸潤和滲透能力，提高水泥基修補砂漿 的界面密實度，減少因干燥收縮所導致的收縮開裂W及空鼓脫落等修補失效現象。
[0025] 利用原材料的基本特性及其合理配伍制備的防水型柔性水泥基干混罩面修補砂 漿具有一定的致密均質性和柔初形變性，進而改善其滲透性能和形變協調能力。良好的抗 滲性使得其抗凍融能力和抗酸堿腐蝕能力W及抗氣蝕能力均得W有效提高;在荷載和外界 環境變化的條件下，其可W在一定的范圍內抑制裂縫的再生或已存裂縫的持續擴展，良好 的柔初性能使得其可W通過微形變減小粘結層中的破壞應力，進而可W改善水泥基修補砂 漿的界面粘結性能，提高修補系統的耐久性能。水泥基修補砂漿必須具有良好的界面粘結 性能，W保證其能牢固的粘結被修補建筑物，從而保證其長期不致出現空鼓或脫落現象，提 高新舊材料的整體協同受力性能和抵抗環境變化引起的破壞應力。本發明在混凝±建筑外 墻表層修復W及市政施工等工程領域具有很大的應用價值，特別是在混凝±建筑外墻表層 修復和加固領域具有很大的應用價值。
[0026] 本發明的防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿具有W下優點：
[0027] 1)本發明利用原材料的基本特性及其合理配伍，利用復合膠凝材料的合理顆粒級 配w及外加劑的協同和互補效應，優化水泥基修補砂漿的配合比。滲入粉煤灰和膠粉提高 水泥基修補砂漿的柔性及抗滲性能，修補砂漿的3d和28d壓折比均<3.5,抗滲強度> 2.5MPa;滲入纖維素酸提高水泥基修補砂漿的保水能力，其保水率>96 % ;且其界面粘結強 度高，14d拉伸粘結強度可達1.2-1.6MPa，28d粘結抗折強度可達7.5-8.9MPa;此外，利用消 泡劑和膨脹劑的優勢互補效應，其干燥收縮率低，28d干燥收縮率<0.05%。
[0028] 2)使用粉煤灰細化了水泥基修補砂漿的內部結構，輔W外加劑的復合效應保證了 其柔初性和抗滲性W及良好的抗折強度和抗壓強度，其3d抗壓強度可達20-30MPa，28d抗壓 強度可達36-45M化。在保證水泥基修補砂漿良好抗滲性和柔初性的前提下，能滿足一般混 凝±建筑外墻的修補強度要求。
[0029] 3)將防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿預先按配合比拌和均勻并儲存或包裝 成袋，在應用到混凝±建筑外墻表層破損或市政工程等的修補加固時，只需將混合均勻的 防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿與一定比例的水拌和均勻，即可利用施工工具將其涂 抹在已清理的建筑物表層破損處，且修補施工時無需界面劑。此外，本發明提供一種防水型 柔性水泥基干混罩面修補砂漿的保水性能極好，一般情況下施工成型后無需噴水養護，自 然養護即可。由于此修補砂漿預先已混合均勻，保證了罩面修補砂漿的質量穩定，節省了原 材料的配制時間，可提高修補工程的施工效率。
【具體實施方式】
[0030] W下實施例進一步闡釋本發明的技術方案，但不作為對本發明保護范圍的限制。 [0031 ]本發明防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿，其組成按重量份數計如下：
[0032] 普通娃酸鹽水泥:22-39;粉煤灰:2-18;膠粉:0.9-2.1;纖維素酸:0.05-0.45;消泡 劑:0.03-0.30;膨脹劑:0.02-0.15;天然砂:40-75。
[0033] 其中，普通娃酸鹽水泥強度等級>42.5級。所述粉煤灰為I級粉煤灰。所述膠粉為 醋酸乙締-乙締共聚物、丙締酸共聚物或下苯膠粉。所述纖維素酸為徑丙基甲基纖維素酸或 徑乙基甲基纖維素酸。所述消泡劑為粉狀聚酸改性娃消泡劑或粉狀有機娃消泡劑。所述膨 脹劑為粉狀UEA膨脹劑、粉狀AEA膨脹劑或粉狀CEA膨脹劑。所述天然砂粒徑《2.36mm，細度 模數2.6，屬于中砂，其顆粒級配見表1。
[0034] 表 1
[0035]
[0036] 實施例1
[0037] 防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿質量配比如下：
[003引 P · 0 52.5級水泥：22
[0039] I級粉煤灰:2
[0040] 醋酸乙締-乙締共聚物膠粉:0.9
[0041] 徑丙基甲基纖維素酸:0.05
[0042] 聚酸改性娃消泡劑:0.03
[0043] 肥4膨脹劑:0.02
[0044] 天然砂:75
[0045] 制備方法
[0046] 按照原材料配合比要求分別稱取復合膠凝材料、外加劑和集料;將稱取好的復合 膠凝材料和外加劑在混料攬拌機中均勻拌和成干混料;將上述混合均勻的干混料再與集料 在混料攬拌機中拌和均勻;將拌和均勻的防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿進行儲存或 袋裝，即得。
[0047] 工程應用時，用水量為防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿總質量的10%。
[004引實施例2
[0049] 防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿質量配比如下：
[0050] P · 0 42.5級水泥：39 [005。I級粉煤灰：18
[0052]丙締酸共聚物膠粉:2.1 [0化3] 徑乙基甲基纖維素酸:0.45
[0化4] 有機娃消泡劑:0.3
[0055] 464膨脹劑:0.15
[0056] 天然砂:40
[0057] 制備方法同實施例1。工程應用時，用水量為防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿 總質量的20 %。
[0化引實施例3
[0059] 防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿質量配比如下：
[0060] P · 0 52.5級水泥:25
[0061] I級粉煤灰:4
[0062] 下苯膠粉:1.5
[0063] 徑丙基甲基纖維素酸:0.05
[0064] 聚酸改性娃消泡劑:0.3
[0065] 〔64膨脹劑:0.15
[0066] 天然砂:69
[0067] 制備方法同實施例1。工程應用時，用水量為防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿 總質量的12%。
[006引實施例4
[0069] 防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿質量配比如下：
[0070] P · 0 42.5級水泥:36 [007。I級粉煤灰：10
[0072] 醋酸乙締-乙締共聚物膠粉:1.8
[0073] 徑乙基甲基纖維素酸:0.1
[0074] 有機娃消泡劑:0.05
[0075] UEA膨脹劑:0.05
[0076] 天然砂:52
[0077]制備方法同實施例1。工程應用時，用水量為防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿 總質量的18 %。
[007引實施例5
[0079] 防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿質量配比如下：
[0080] P · 0 42.5級水泥：30
[00川 I級粉煤灰：10
[0082] 下苯膠粉:1.3
[0083] 徑丙基甲基纖維素酸:0.3
[0084] 聚酸改性娃消泡劑:0.3
[0085] CEA膨脹劑:0.1
[0086] 天然砂:58
[0087] 制備方法同實施例1。工程應用時，用水量為防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿 總質量的16 %。
[0088] 實施例1-5制備的防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿的基本性能見表2。
[0089] 表2
[0090]
[0091] 由W上實驗數據可知，本發明的防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿的柔初性、 防水抗滲性能、保水性能、界面粘結強度W及體積穩定性能優異，并可根據實際施工情況進 行適當調節。普通水泥基修補砂漿的抗滲強度為一般小于l.OMPa，本發明的防水型柔性水 泥基干混罩面修補砂漿的抗滲強度均> 2.5MPa;普通水泥基砂漿的壓折比為5.0左右，本發 明的防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿的壓折比均<3.5,良好的抗滲性能和柔初性能 使其在混凝±建筑外墻表層罩面修補工程中具有很高的應用價值。
[0092] 實施例1-5制備的防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿的耐久性能見表3。
[0093] 表 3
[0094]
[OOM]由w上實驗數據可知，本發明的防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿的界面粘結 強度的抗凍融能力、抗高溫老化能力和抗硫酸鹽W及抗堿腐蝕能力較標養強度損失極小， 其耐久性能優異，能滿足混凝±建筑外墻表層罩面修補的要求。
【主權項】
1. 防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿，其特征在于干混料組成按重量份數計如下： 普通硅酸鹽水泥:22-39 粉煤灰:2-18 膠粉:. 9-2.1 纖維素醚:0.05-0.45 消泡劑:0.03-0.30 膨脹劑:0.02-0.15 天然砂:40-75; 使用時向干混料中加入占砂漿總質量10_20wt%的水即可得到防水型柔性水泥基罩面 修補砂漿。2. 如權利要求1所述的防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿，其特征在于所述普通硅 酸鹽水泥強度等級多42.5級。3. 如權利要求1所述的防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿，其特征在于所述粉煤灰 為I級粉煤灰。4. 如權利要求1所述的防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿，其特征在于所述膠粉為 醋酸乙烯-乙烯共聚物、丙烯酸共聚物或丁苯膠粉。5. 如權利要求1所述的防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿，其特征在于所述纖維素 醚為羥丙基甲基纖維素醚或羥乙基甲基纖維素醚。6. 如權利要求1所述的防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿，其特征在于所述消泡劑 為粉狀聚醚改性硅消泡劑或粉狀有機硅消泡劑。7. 如權利要求1所述的防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿，其特征在于所述膨脹劑 為粉狀UEA膨脹劑、粉狀AEA膨脹劑或粉狀CEA膨脹劑。8. 如權利要求1所述的防水型柔性水泥基干混罩面修補砂漿，其特征在于所述天然砂 粒徑< 2.36mm，細度模數2.6。
【文檔編號】C04B28/04GK105906265SQ201610250722
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月21日
【發明人】趙青林, 周海濤
【申請人】武漢理工大學