用于混凝土快速修補(bǔ)的改性水泥漿料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種水泥漿料，尤其涉及一種用于混凝土快速修補(bǔ)的改性水泥漿料。
【背景技術(shù)】
[0002] 混凝土及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)以經(jīng)久耐用著稱，但因設(shè)計(jì)不當(dāng)、施工質(zhì)量不好或所使 用的環(huán)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(shí)間的推移，他們會(huì)延伸到內(nèi)層結(jié)構(gòu)材料，影響建筑物的使用壽命，甚至影響 結(jié)構(gòu)的安全性。我國(guó)大規(guī)模基本建設(shè)已有二十多年，已有大量混凝土工程亟待修復(fù)，開發(fā)一 種性能優(yōu)越，價(jià)格合理的混凝土修補(bǔ)材料有著重要意義。
[0003] 對(duì)受腐蝕混凝土進(jìn)行局部修補(bǔ)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(duì)混凝土修補(bǔ)材料及混凝土修補(bǔ)技術(shù)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(jié)力低、耐腐蝕性能差，因此不能用于受腐蝕混凝土結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)。比 如傳統(tǒng)的修補(bǔ)方法用環(huán)氧樹脂砂漿或樹脂混凝土對(duì)受腐蝕破壞的混凝土進(jìn)行修復(fù)。這種修 補(bǔ)材料可以在混凝土界面提供足夠的粘結(jié)力并可以防止舊混凝土進(jìn)一步受腐蝕，但由于樹 脂砂漿或混凝土的造價(jià)太高，較大面積的修補(bǔ)或非極為重要的建筑物一般難以承受。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于混凝土快速修補(bǔ)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??；并明顯提高砂漿的折 壓比、粘結(jié)強(qiáng)度和抵抗氯離子滲透能力，使得快速修補(bǔ)后的混凝土的耐久性更好。
[0005] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題而采用的技術(shù)方案是提供一種用于混凝土快速修補(bǔ) 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(qiáng)劑。
[0006] 上述的用于混凝土快速修補(bǔ)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(qiáng)劑 0. 25~5. 5%; 消泡劑 0.25~m。
[0008] 上述的用于混凝土快速修補(bǔ)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(bǔ)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(jí)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(bǔ)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(qiáng)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(bǔ)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(rùn)土和甲基羥丙基纖維素醚復(fù)合增稠劑，所述羥丙基甲基纖維素和 鈉基膨潤(rùn)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(bǔ)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(bǔ)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(bǔ)的改性水泥漿料，其中，所述早強(qiáng)劑為碳酸鋰、甲酸 鈣、脫硫石膏和亞硝酸鈉復(fù)合早強(qiáng)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(bǔ)的改性水泥漿料，其中，所述消泡劑為液態(tài)液氫化合 物，聚乙二醇和非結(jié)晶性二氧化硅的混合物，所述液態(tài)液氫化合物，聚乙二醇和非結(jié)晶性二 氧化硅的重量之比為0. 5:2. 5:2. 5。
[0017] 本發(fā)明對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果：本發(fā)明提供的用于混凝土快速修補(bǔ)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?。徊⒚?顯提高砂漿的折壓比、粘結(jié)強(qiáng)度和抵抗氯離子滲透能力，使得快速修補(bǔ)后的混凝土的耐久 性更好。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1為本發(fā)明水泥漿體初凝時(shí)間隨聚合物摻量百分比的趨勢(shì)圖；
[0019] 圖2為本發(fā)明水泥漿體終凝時(shí)間隨聚合物摻量百分比的趨勢(shì)圖；
[0020] 圖3為本發(fā)明聚合物對(duì)水泥砂漿的減水作用示意圖；
[0021] 圖4為本發(fā)明粉煤灰對(duì)乳膠粉改性水泥砂漿的減水率隨聚合物摻量趨勢(shì)圖；
[0022] 圖5為本發(fā)明聚合物及其消泡劑對(duì)水泥砂漿容重的影響示意圖；
[0023] 圖6為本發(fā)明粉煤灰對(duì)乳膠粉改性水泥砂漿的減水率隨聚合物摻量趨勢(shì)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0025] 本發(fā)明提供的用于混凝土快速修補(bǔ)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(qiáng)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(qiáng)劑 0. 25~5. 5%; 消泡劑 0. 25~1%。
[0027] 本發(fā)明提供的用于混凝土快速修補(bǔ)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(rùn)土和甲基羥丙基纖維素醚復(fù) 合增稠劑，所述羥丙基甲基纖維素和鈉基膨潤(rùn)土的重量之比優(yōu)選為1 :1〇,可以較為方便地 調(diào)節(jié)灌漿料的粘稠度，從而使得漿體具有更好的流動(dòng)性。
[0028] 本發(fā)明提供的用于混凝土快速修補(bǔ)的改性水泥漿料，所述水泥優(yōu)選為硫鋁酸鹽水 泥；所述集料優(yōu)選為粒徑小于4. 75毫米的天然砂；所述粉煤灰優(yōu)選為鴨河口I級(jí)粉煤灰， 45微米篩余率6. 56 %，密度2. 32g/cm3;所述乳膠粉優(yōu)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(wú)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(jié)構(gòu)中除了以往報(bào)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(yōu)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(yōu)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(qiáng)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(guò)程中，100°C以后由于內(nèi)在水的蒸發(fā)，稻殼開始發(fā)生重量損失。在 350°C，揮發(fā)物開始燃燒，重量損失加劇，從400°C到500°C，殘余的碳發(fā)生氧化反應(yīng)，生成二 氧化碳逸出，重量損失主要發(fā)生在此階段，灰分中的二氧化硅以非晶態(tài)形式存在，在600°C 以后，在某些情況下可以發(fā)現(xiàn)晶態(tài)的石英生成。隨著溫度的升高，逐漸出現(xiàn)二氧化硅的其他 結(jié)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(zhǎng)時(shí)間加熱 生成的稻殼灰都是晶態(tài)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(yán)格控制燃燒溫度。為了獲得燃燒完全而非晶態(tài)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(fā)明提供的用于混凝土快速修補(bǔ)的改性水泥漿料，所述早強(qiáng)劑為碳酸鋰、甲酸 鈣、脫硫石膏和亞硝酸鈉復(fù)合早強(qiáng)劑，所述碳酸鋰、甲酸鈣、脫硫石膏和亞硝酸鈉的重量之 比優(yōu)選為 0. 1:0. 5:2. 5:2. 5。
[0031] 實(shí)驗(yàn)例
[0032] 1、原材料
[0033] 水泥：試驗(yàn)采用超早強(qiáng)硫鋁酸鹽水泥。
[0034] 集料：膠砂試驗(yàn)用的標(biāo)準(zhǔn)砂。
[0035]粉煤灰：鴨河口I級(jí)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(yōu)選為聚醋酸乙烯酯可再分散乳膠粉 RE5044N。
[0037] 消泡劑為液態(tài)液氫化合物，聚乙二醇和非結(jié)晶性二氧化硅的混合物，所述液態(tài)液 氫化合物，聚乙二醇和非結(jié)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(lái)水。
[0039] 2、樣品制備與測(cè)試
[0040] 制備方法參照GBJ56-83的水泥凈漿試驗(yàn)方法。本試驗(yàn)中用于抗折強(qiáng)度，抗壓強(qiáng) 度，體積密度，干縮性能和粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試的砂漿均按照優(yōu)選的質(zhì)量百分含量進(jìn)行配比制備。 砂漿制備時(shí)，拌合水的用量根據(jù)新拌砂漿流動(dòng)度確定，所有砂漿的流動(dòng)度控制在（140±5) _范圍內(nèi)。按各自相應(yīng)的水灰比混料，混料時(shí)先將聚合物摻入水中，然后按水泥膠