CN112592139B - 一种复杂运行环境水闸深水部位混凝土缺陷快速修复料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种复杂运行环境水闸深水部位混凝土缺陷快速修复料及其制备方法，它是由超细水泥、硫铝酸盐水泥、超细活性矿物掺合料、减水剂、絮凝剂、膨胀剂、阻锈剂、消泡剂、抗冲磨蚀剂等组分构成，该修补料能在300～500kp压力、水流流速<1.0m/s条件下实现对混凝土裂缝、冲坑、鼓胀等缺陷的快速修复，解决动水介质存在对施工和材料性能的影响，同时兼具耐腐蚀、抗冲磨等技术优势，具有环保、经济、施工简便、快速恢复工程运行等特点，实现了复杂运行环境水闸深水部位混凝土缺陷快速修复。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，涉及复杂运行环境水闸深水部位混凝土缺陷修复技术领域，具体是涉及一种复杂运行环境水闸深水部位混凝土缺陷快速修复材料。
背景技术
水闸作为低水头水工建筑物，量大面广且作用巨大，不仅在保障水安全方面发挥着重要作用，而且对新时代幸福河和生态文明建设中具有举足轻重作用。但由于气候变化、设计标准变化、长期运行、施工质量和安全管理等原因，工程运行能力和安全性均会出现降低，每年汛期都会出现中小型水闸倒塌和破坏事故，且出险概率远大于水库大坝。同时由于大量水闸工程更接近社会和经济发展核心区域，因此应急反应时间极短，由此造成的破坏性极强，直接影响到人民群众的生命安全。水闸工程深水部位混凝土受水生物侵蚀、水流冲刷及动水影响，混凝土经常会出现裂缝、冲坑、蜂窝、鼓胀等缺陷，影响水闸工程正常功能，长期以来一直得不到有效的解决，由此带来的经济损失巨大。因此，针对水闸工程安全运行中突出的基础隐患修复意义重大。
深水域水下修复技术难度大，不仅对修复材料在深水、动水环境中的质量保证和环境影响要求高，对缺陷修补材料的施工工艺也有很高的要求。修复材料要具有水下流动性好、快凝、早强、高强、粘结力好、高抗渗、防腐、抗冻和高耐磨等特性，另外，以上材料还要具有环保、经济、施工简便、快速恢复工程运行等特点，该项关键技术研究不仅有利于补齐水闸安全运行的短板，而且有助于提高水闸工程运行管理水平，强化水闸安全运行的行业监管能力。开展这一领域的修复材料任务非常紧迫。
发明内容
针对水闸深水部位混凝土缺陷修复工程水下作业难度大，本发明提供一种复杂运行环境水闸深水部位混凝土缺陷快速修复材料的制备方法，本发明实现了无机材料在水下的抗分散、粘结和快速凝结性能，解决了水压与动水条件下水介质存在对施工和材料性能的影响，保障了无机胶材的水下施工，同时兼具耐腐蚀、抗冲耐磨等优势。
本发明的技术关键是解决了以无机材料为主的水下修补材料水下施工性能与水下抗分散性能的平衡关系，保障了水下修补质量。
本发明的具体的技术方案：
一种复杂运行环境水闸深水部位混凝土缺陷快速修复料，按照以下原料组份的重量百分比组成进行混配：
上述复杂运行环境水闸深水部位混凝土缺陷快速修复料产品，其进一步特征在于，所述超细活性矿物掺合料为由平均粒径2μm的火山灰超细硅铝酸盐矿物粉体材料组成。
上述复杂运行环境水闸深水部位混凝土缺陷快速修复料产品，所述絮凝剂为水溶性纤维素醚、聚丙稀酰胺、生物壳聚糖一种或几种的复合物。
上述复杂运行环境水闸深水部位混凝土缺陷快速修复料产品，所述阻锈剂为醇胺类衍生物、氨基羧酸、二甲基乙醇胺和钼酸钙中的一种或几种的复合物。
上述复杂运行环境水闸深水部位混凝土缺陷快速修复料产品，所述抗冲磨蚀剂为硅粉和微珠粉按体积比1:10的混合物。
本发明还公开了一种复杂运行环境水闸深水部位混凝土缺陷快速修复料产品的制备方法，其特征在于：按权利要求1所述各重量比例称量各组分，将各种原材料通过物理机械混合，搅拌均匀，即得到本产品。
由本发明配制的复杂运行环境水闸深水部位混凝土缺陷快速修复料具有如下性能：
1、水下施工性好：净浆＞240mm，砂浆＞200mm，混凝土坍落度：230±20mm；
2、对水体污染小：静水水泥流失量<1.5％；
3、修复快速：凝结时间0.5～8h可调；
4、水下抗分散性高：水陆抗压强度比：7d＞80％，28d＞90％。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步描述本发明。
实施例1
本实施例的复杂运行环境水闸深水部位混凝土缺陷快速修复料，重量组分为：超细水泥73.6％；硫铝酸盐水泥：10％；超细活性矿物掺合料：10％；聚羧酸减水剂：0.4％；纤维素醚与壳聚糖混合类絮凝剂：0.375％；氧化钙类膨胀剂：4％；醇胺类衍生物阻锈剂：0.6％；有机硅消泡剂：0.025％；抗冲磨蚀剂：1％，将上述各组分按重量百分比准确称量，将各种原材料通过物理机械混合，搅拌均匀，即得到本产品。
实施例2
本实施例的复杂运行环境水闸深水部位混凝土缺陷快速修复料，重量组分为：超细水泥67.5％；硫铝酸盐水泥：15％；超细活性矿物掺合料：10％；聚羧酸减水剂：0.4％；聚丙烯酰胺类絮凝剂：0.45％；氧化钙类膨胀剂：4％；二甲基乙醇胺类阻锈剂：0.6％；有机硅消泡剂：0.05％；抗冲磨蚀剂：2％，将上述各组分按重量百分比准确称量，将各种原材料通过物理机械混合，搅拌均匀，即得到本产品。
实施例3
本实施例的复杂运行环境水闸深水部位混凝土缺陷快速修复料，重量组分为：超细水泥58.5％；硫铝酸盐水泥：15％；超细活性矿物掺合料：20％；聚羧酸减水剂：0.35％；纤维素醚类絮凝剂：0.5％；氧化钙类膨胀剂：4％；醇胺类衍生物阻锈剂：0.6％；有机硅消泡剂：0.05％；抗冲磨蚀剂：1％，将上述各组分按重量百分比准确称量，将各种原材料通过物理机械混合，搅拌均匀，即得到本产品。
实施例4
本实施例的复杂运行环境水闸深水部位混凝土缺陷快速修复料，重量组分为：超细水泥62.6％；硫铝酸盐水泥：20％；超细活性矿物掺合料：10％；聚羧酸减水剂：0.4％；纤维素醚与壳聚糖混合类絮凝剂：0.36％；氧化钙类膨胀剂：4％；醇胺类衍生物阻锈剂：0.6％；有机硅消泡剂：0.04％；抗冲磨蚀剂：2％，将上述各组分按重量百分比准确称量，将各种原材料通过物理机械混合，搅拌均匀，即得到本产品。
实施例5
本实施例的复杂运行环境水闸深水部位混凝土缺陷快速修复料，重量组分为：超细水泥51.3％；硫铝酸盐水泥：25％；超细活性矿物掺合料：15％；聚羧酸减水剂：0.4％；聚丙烯酰胺与壳聚糖混合絮凝剂：0.45％；氧化钙类膨胀剂：4％；钼酸钙类阻锈剂：0.8％；有机硅消泡剂：0.05％；抗冲磨蚀剂：3％，将上述各组分按重量百分比准确称量，将各种原材料通过物理机械混合，搅拌均匀，即得到本产品。
应用实施例
以下为本发明的性能情况：复杂运行环境水闸深水部位混凝土缺陷快速修复料为粉体混合物，使用时根据水下深度与水流大小，以水料比(0.3～0.35)：1加水拌匀即可，也可根据水下混凝土缺陷大小，适量配合砂与石子使用。试验以水料比0.35:1配合比配制的浆体性能见表1，试验方法参照GB8076《混凝土外加剂》和GB/T37990《水下不分散混凝土絮凝剂技术要求》相关条款进行。
表1试验结果
虽然本发明列举了部分实施例试验结果公开如上，但它们并不是用来限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，例如强度等级不低于52.5的其它水泥、不同水料比的增加或减少，对本快速评价方法不会产生实质性影响，那么这种改动同样属于本申请的权利要求保护范围所界定的范围之内。
Claims (5)
1.一种复杂运行环境水闸深水部位混凝土缺陷快速修复料，它是由下述重量百分比的原料制成：
超细水泥：51.3-73.6%；
硫铝酸盐水泥：10-25%；
超细活性矿物掺合料：10~30%；
减水剂：0.3~0.5%；
絮凝剂：0.1~0.5%；所述絮凝剂为水溶性纤维素醚、聚丙稀酰胺、生物壳聚糖一种或几种的复合物；
膨胀剂：3~5%；
阻锈剂：0.6~0.9%；
消泡剂：0~0.1%；
抗冲磨蚀剂：1~3%；所述抗冲磨蚀剂为硅粉和微珠粉按体积比1:10的混合。
2.根据权利要求1所述的复杂运行环境水闸深水部位混凝土缺陷快速修复料，其特征在于：原料配方最佳配比值为，
超细水泥：58%；
硫铝酸盐水泥：20%；
超细活性矿物掺合料：15%；
减水剂：0.4%；
絮凝剂：0.45%；
膨胀剂：3.5%；
阻锈剂：0.6%；
消泡剂：0.05%；
抗冲磨蚀剂：2%。
3.根据权利要求1或2所述的复杂运行环境水闸深水部位混凝土缺陷快速修复料，其特征在于：所述超细活性矿物掺合料为由平均粒径2μm的火山灰超细硅铝酸盐矿物粉体材料组成。
4.根据权利要求1或2所述的复杂运行环境水闸深水部位混凝土缺陷快速修复料，其特征在于：所述阻锈剂为醇胺类衍生物、氨基羧酸、二甲基乙醇胺和钼酸钙中的一种或几种的复合物。
5.一种权利要求1所述的复杂运行环境水闸深水部位混凝土缺陷快速修复料的制备方法，其特征在于：按权利要求1所述各重量比例称量各组分，将各种原材料通过物理机械混合，搅拌均匀，即得到本产品。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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