CN106220105A - 一种混凝土快速修复用聚合物水泥砂浆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种混凝土快速修复用聚合物水泥砂浆及其制备方法，其组分如下：水泥15‑25%；石英砂40‑60%；石灰石粉5‑10%；聚合物乳液6‑12%；消泡剂0.03‑0.06%；粉末减水剂0.5‑1%；铁粉0.6‑0.9%；促凝剂0.03‑0.12%；聚丙烯纤维0.05‑0.15%；其余为水，上述组分之和为100%。本发明既可显著提高混凝土快速修复用聚合物水泥砂浆的水化速率，降低其收缩率，又能提高混凝土快速修复用聚合物水泥砂浆与旧混凝土的粘接强度，改善其在严寒环境下的力学、耐久和施工性能，特别适用于高速铁路钢筋混凝土结构的快速修复。
Description
技术领域
本发明属于水泥技术领域，涉及一种混凝土快速修复用聚合物水泥砂浆及其制备方法，具体是一种具备早强及适合施工作业时间短的混凝土快速修复用聚合物水泥砂浆。
背景技术
聚合物水泥砂浆是由水泥、骨料和可以分散在水中的有机聚合物搅拌而成的。聚合物可以是由一种单体聚合而成的均聚物，也可以由两种或更多的单聚体聚合而成的共聚物。聚合物必须在环境条件下成膜覆盖在水泥颗粒上，并使水泥机体与骨料形成强有力的粘接。聚合物网络必须具有阻止微裂缝发生的能力，而且能阻止裂缝的扩展。
聚合物水泥砂浆作为一种广泛应用的水泥基修复材料，具有保水性好、与原有基层的黏结力强、抗弯拉强度高等特点，较为广泛的应用于混凝土结构的修复领域。但是聚合物砂浆存在着凝结时间长、早期粘接强度低、早期抗折强度低等问题，如授权公告号 CN101580369 B公开的一种混凝土结构修补用纤维增强高强砂浆。针对这些问题，必须采取有效的方式提高聚合物水泥砂浆的水化速率、早期粘接强度、早期抗折强度等，尤其是提高聚合物水泥砂浆的力学和耐久性能，不仅有利于工期的缩短和快速抢修工程的进行，也有利于聚合物修复砂浆工程质量的改善。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出一种混凝土快速修复用聚合物水泥砂浆及其制备方法
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种混凝土快速修复用聚合物水泥砂浆，所述聚合物水泥砂浆的组分及质量分数如下：
水泥 15-25%
石英砂 40-60%
石灰石粉 5-10%
聚合物乳液 6-12%
消泡剂 0.03-0.06%
粉末减水剂 0.5-1%
铁粉 0.6-0.9%
促凝剂 0.03-0.12%
聚丙烯纤维 0.05-0.15%
余量为水，各组分之和为100%。
所述的水泥为52.5级硫铝酸盐水泥。
所述的石英砂粒径为0.075-4.75mm。
所述的石灰石粉粒度为1000目。
所述的聚合物乳液为丁苯橡胶乳液、氯丁橡胶乳液、乙烯-醋酸乙烯共聚乳液中的一种。
所述的消泡剂为不挥发物含量24-26%的有机硅聚醚消泡剂。
所述的粉末减水剂为三聚氰胺减水剂、萘系减水剂、聚羧酸减水剂中的一种。
所述的促凝剂为碳酸钠、碳酸锂、氯化钠或氯化锂中的一种。
本发明还提供一种制备混凝土快速修复用聚合物水泥砂浆的方法，包括以下步骤：
（1）将聚合物乳液、消泡剂和水按照配比搅拌混合均匀；
（2）将水泥、石英砂、石灰石粉、粉末减水剂、铁粉、促凝剂、聚丙烯纤维与步骤（1）所得混合物一起拌合3-5min，得混凝土快速修复用聚合物水泥砂浆。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明制备工艺简单，制得的聚合物水泥砂浆特别适用于钢筋混凝土结构的修复；
通过本发明中的硫铝酸盐水泥，可以显著提高聚合物水泥砂浆的水化速率，从而提高其早期强度，缩短工程工期；促凝剂可调节聚合物水泥砂浆的凝结时间；铁粉可以明显提高聚合物水泥砂浆与旧混凝土的粘接强度；聚丙烯纤维可显著降低聚合物水泥砂浆的收缩率和增加其抗折强度；乳液可显著提高其低温环境下的力学和耐久性能。
具体实施方式
以下通过实施例进一步对本发明进行描述。
实施例 1
1) 按质量分数配比取各组分：水泥20%；石英砂54%；石灰石粉10%；乙烯-醋酸乙烯共聚乳液6%；不挥发物含量为24-26%的有机硅聚醚消泡剂0.04%；粉末减水剂0.5%；铁粉 0.6%；碳酸锂0.03%；聚丙烯纤维0.09%；其余为水，上述组分之和为100%。
2）将水、乙烯-醋酸乙烯共聚乳液和不挥发物含量为24-26%的有机硅聚醚消泡剂按照配比预先搅拌混合均匀。
3）将水泥、石英砂、石灰石粉、铁粉、三聚氰胺减水剂、碳酸锂、聚丙烯纤维和步骤2）所得的混合物加入搅拌机中进行拌合，时间4 min，得到混凝土快速修复用聚合物水泥砂浆。
通过上述方法得到的聚合物水泥砂浆参照JC/T336-2011测试，1天抗压强度、抗折强度和粘接强度分别为14.6、6.1、1.2MPa；28天抗压强度、抗折强度和粘接强度分别为32.5、9.2、1.8MPa；28天的膨胀率为0.05%。
实施例 2
1) 按质量分数配比取各组分：水泥20%；石英砂52%；石灰石粉10%；氯丁橡胶乳液9%；不挥发物含量为24-26%的有机硅聚醚消泡剂0.04%；三聚氰胺减水剂0.5%；铁粉 0.6%；碳酸锂0.03%；聚丙烯纤维0.09%；其余为水，上述组分之和为100%。
2）将水、氯丁橡胶乳液和不挥发物含量为24-26%的有机硅聚醚消泡剂按照配比预先搅拌混合均匀。
3）将水泥、石英砂、石灰石粉、三聚氰胺减水剂、铁粉、碳酸锂、聚丙烯纤维和步骤2）所得的混合物加入搅拌机中进行拌合，时间4 min，得到混凝土快速修复用聚合物水泥砂浆。
通过上述方法得到的聚合物水泥砂浆参照JC/T336-2011测试，1天抗压强度、抗折强度和粘接强度分别为13.8、6.0、1.5MPa；28天抗压强度、抗折强度和粘接强度分别为35.3、9.3、1.9MPa；28天的膨胀率为0.03%。
实施例 3
1) 按质量分数配比取各组分：水泥25%；石英砂40%；石灰石粉10%；氯丁橡胶乳液6%；不挥发物含量为24-26%的有机硅聚醚消泡剂0.03%；萘系减水剂1%；铁粉0.9%；碳酸钠0.12%；聚丙烯纤维0.05%；其余为水，上述组分之和为100%。
2）将水、氯丁橡胶乳液和不挥发物含量为24-26%的有机硅聚醚消泡剂按照配比预先搅拌混合均匀。
3）将水泥、石英砂、石灰石粉、萘系减水剂、铁粉、碳酸钠、聚丙烯纤维和步骤 2）所得的混合物加入搅拌机中进行拌合，时间4 min，得到混凝土快速修复用聚合物水泥砂浆。
通过上述方法得到的聚合物水泥砂浆参照JC/T336-2011测试，1天抗压强度、抗折强度和粘接强度分别为15.2、7.3、1.7MPa；28天抗压强度、抗折强度和粘接强度分别为38.7、10.5、2.1MPa；28天的膨胀率为0.04%。
实施例 4
1) 按质量分数配比取各组分：水泥15%；石英砂60%；石灰石粉5%；氯丁橡胶乳液12%；不挥发物含量为24-26%的有机硅聚醚消泡剂0.06%；聚羧酸减水剂0.5%；铁粉 0.9%；碳酸锂0.03%；聚丙烯纤维0.15%；其余为水，上述组分之和为100%。
2）将水、氯丁橡胶乳液和不挥发物含量为24-26%的有机硅聚醚消泡剂按照配比预先搅拌混合均匀。
3）将水泥、石英砂、石灰石粉、聚羧酸减水剂、铁粉、碳酸锂、聚丙烯纤维和步骤 2）所得的混合物加入搅拌机中进行拌合，时间4 min，得到混凝土快速修复用聚合物水泥砂浆。
通过上述方法得到的聚合物水泥砂浆参照JC/T336-2011测试，1天抗压强度、抗折强度和粘接强度分别为13.1、6.9、1.8MPa；28天抗压强度、抗折强度和粘接强度分别为35.6、9.8、2.3MPa；28天的膨胀率为0.02%。
本发明制得的混凝土快速修复用聚合物水泥砂浆，既可显著提高混凝土快速修复用聚合物水泥砂浆的水化速率，降低混凝土快速修复用聚合物水泥砂浆的收缩率，又能提高混凝土快速修复用聚合物水泥砂浆与旧混凝土的粘接强度，尤其是可以改善混凝土快速修复用聚合物水泥砂浆在严寒环境下的力学、耐久和施工性能，特别适用于高速铁路钢筋混凝土结构的快速修复。
以上列举的仅是本发明的具体实施例子。显然，本发明不限于以上实施例子，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种混凝土快速修复用聚合物水泥砂浆，其特征在于，所述聚合物水泥砂浆的组分及质量分数如下：
水泥 15-25%
石英砂 40-60%
石灰石粉 5-10%
聚合物乳液 6-12%
消泡剂 0.03-0.06%
粉末减水剂 0.5-1%
铁粉 0.6-0.9%
促凝剂 0.03-0.12%
聚丙烯纤维 0.05-0.15%
余量为水，各组分之和为100%。
2.根据权利要求1所述的混凝土快速修复用聚合物水泥砂浆，其特征在于，所述的水泥为52.5级硫铝酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的混凝土快速修复用聚合物水泥砂浆，其特征在于，所述的石英砂粒径为0.075-4.75mm。
4.根据权利要求1所述的混凝土快速修复用聚合物水泥砂浆，其特征在于，所述的石灰石粉粒度为1000目。
5.根据权利要求1所述的混凝土快速修复用聚合物水泥砂浆，其特征在于，所述的聚合物乳液为丁苯橡胶乳液、氯丁橡胶乳液、乙烯-醋酸乙烯共聚乳液中的一种。
6.根据权利要求1所述的混凝土快速修复用聚合物水泥砂浆，其特征在于，所述的消泡剂为不挥发物含量24-26%的有机硅聚醚消泡剂。
7.根据权利要求1所述的混凝土快速修复用聚合物水泥砂浆，其特征在于，所述的粉末减水剂为三聚氰胺减水剂、萘系减水剂、聚羧酸减水剂中的一种。
8.根据权利要求1所述的混凝土快速修复用聚合物水泥砂浆，其特征在于，所述的促凝剂为碳酸钠、碳酸锂、氯化钠或氯化锂中的一种。
9.一种制备如权利要求1至8任一项所述混凝土快速修复用聚合物水泥砂浆的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）将聚合物乳液、消泡剂和水按照配比搅拌混合均匀；
（2）将水泥、石英砂、石灰石粉、粉末减水剂、铁粉、促凝剂、聚丙烯纤维与步骤（1）所得混合物一起拌合3-5min，得混凝土快速修复用聚合物水泥砂浆。
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