CN104016644A - 一种水泥基超早强高性能修补剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑材料，具体涉及一种水泥基超早强高性能修补剂。该水泥基超早强高性能修补剂，主要材料组成为硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，还包括普通河砂及石英砂，石灰和高性能减水剂，外加调凝剂，其中，该调节剂是硼酸、酒石酸、碳酸锂的混合物。用该大流动度超早强水泥灌浆料来取代原传统的修补方法，达到了快速、施工便捷、强度更高、并且超早强的目的，使修补不再造成时间、材料、人力资源和经济资源的大量浪费，从而大力推动我国的混凝土修补事业的发展。

Description

一种水泥基超早强高性能修补剂

（一）        技术领域

本发明涉及建筑材料，具体涉及一种水泥基超早强高性能修补剂。

（二）        背景技术

对于混凝土结构，如道路、桥梁、港口、码头和机场等地，因为水泥是脆性材料，所以韧性较差。其次在温度湿度的影响下易开裂、冻害等，因此其使用也是会受到限制的。尤其是应用于道路方面的水泥混凝土在车辆的载荷、循环磨损和所处环境因素的作用下容易出现表面剥蚀、粗骨料暴露、接缝产生错台、拱起、麻面、甚至断板、碎裂等现象。但是在水泥混凝土的存在的各种问题中最普遍发生并且最受人们关注的是裂缝破损。根据裂缝的表现形式分：有表面裂缝、贯穿裂缝（横向裂缝、纵向裂缝、交叉裂缝）、板角断裂以及化学反应引起的裂缝。每当这种情况出现时就会严重的影响其使用价值，同时更会给交通带来不便，在这种就要进行修补。传统的修补方法一般就是将出现问题的一段路面切割掉，再把修补混凝土铺上去，形成新的路段，这样的方法不但费时费力而且还存在着一些缺陷：一是车辆会带来荷载应力和环境因素会导致温度应力作用，要避免这些有害因素带来的困扰就要将新加铺的水泥混凝土修补层厚度设定的较大，这样自然就会导致修补工作量的加大；二是在这种修补方法的设计思想上，忽略了下层废旧的混凝土还会存有剩余的强度和模量，修补时仅依靠加铺的修补层来抵抗外界带来的破坏应力，造成了能源的浪费；三是这种修补施工工期较长、会大大延迟交通的开放、满足不了高等级公路快速修补的要求。所以我国亟待开发出新型的大流动度超早强水泥灌浆料来取代这种传统的修补方法，以达到快速、施工便捷、强度更高、并且超早强的目的，使修补不再造成时间、材料、人力资源和经济资源的大量浪费，从而大力推动我国的混凝土修补事业的发展。

（三）        发明内容

    本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种水泥基超早强高性能修补剂，大流动度超早强水泥灌浆料取代了传统的修补方法，以达到快速、施工便捷、强度更高、并且超早强的目的，使修补不再造成时间、材料、人力资源和经济资源的大量浪费，从而大力推动我国的混凝土修补事业的发展。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种水泥基超早强高性能修补剂，其特殊之处在于：主要材料组成为硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，还包括普通河砂及石英砂，石灰和高性能减水剂，外加调凝剂，其中，该调节剂是硼酸、酒石酸、碳酸锂的混合物。

本发明的水泥基超早强高性能修补剂，按重量计，硫铝酸盐水泥：普通硅酸盐水泥为1-3:1，水泥：普通河砂：石英砂：磨细生石灰：聚羧酸减水剂：水：=1:1-1.5：1-1.5:0.02-0.07: 0.02-0.07:0.2-0.35，酒石酸：硼酸：碳酸锂=0.3-0.45:0.08-0.2:0.35-0.55，其中，碳酸锂为水泥含量的0.0005-0.0015。

本发明的水泥基超早强高性能修补剂，石灰为磨细生石灰，减水剂为聚羧酸减水剂。 

一种水泥基超早强高性能修补剂用途，将原混凝土破碎或将原混凝土换填为级配碎石，直接将拌制好的修补剂倒入其中，该修补剂借助于其大流动性可迅速渗透到各个角落，并将破碎骨料包裹、淹没，待液面上升至地面高程即可停止灌入，自流平或待其即将凝结时人工修整。

本发明的有益效果：本发明的修补剂具有极大的流动性，初始拌合流动度可超过320mm，30min后流动度大于240mm。2h抗压强度超过20MPa，24h抗压强度达到50MPa，抗折强度不低于10MPa。实验室28d抗压强度最高超过70MPa。且56d强度值不倒缩。用该大流动度超早强水泥灌浆料来取代原传统的修补方法，达到了快速、施工便捷、强度更高、并且超早强的目的，使修补不再造成时间、材料、人力资源和经济资源的大量浪费，从而大力推动我国的混凝土修补事业的发展。

（四）        具体实施方式

实施例1：

本实施例的水泥基超早强高性能修补剂，主要材料组成为硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，普通河砂及石英砂，石灰、和高性能减水剂，外加课题组自制的调凝剂，该调节剂为硼酸、酒石酸、碳酸锂混合物，其中酒石酸：硼酸：碳酸锂的重量比=0.36:0.14:0.48，一般碳酸锂约为水泥含量的千分之一，而硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的重量比为1:1，水泥：普通河沙：石英砂：磨细生石灰：聚羧酸减水剂：水：=1:1：1.2:0.05:0.05:0.28。上述均按重量计。

实施例2

本实施例的水泥基超早强高性能修补剂，主要材料组成为硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，普通河砂及石英砂，石灰、和高性能减水剂，外加课题组自制的调凝剂，该调节剂为硼酸、酒石酸、碳酸锂混合物，其中酒石酸：硼酸：碳酸锂的重量比=0.3:0.08:0.35，一般碳酸锂约为水泥含量的千分之零点五，而硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的重量比为2:1，水泥：普通河沙：石英砂：磨细生石灰：HSB减水剂：水：=1:1.2：1:0.02:0.02:0.2。HSB（High Strence Bing）是高分子磺化合成的羰基焦醛。憎水基主链为脂肪族烃类，简称HSB，是在青岛HS研发的一种绿色高效减水剂。上述均按重量计。

实施例3

本实施例的水泥基超早强高性能修补剂，主要材料组成为硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，普通河砂及石英砂，石灰、和高性能减水剂，外加课题组自制的调凝剂，该调节剂为硼酸、酒石酸、碳酸锂混合物，其中酒石酸：硼酸：碳酸锂的重量比=0.45:0.2:0.55，一般碳酸锂约为水泥含量的千分之一点五，而硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的重量比为3:1，水泥：普通河沙：石英砂：磨细生石灰：聚羧酸减水剂：水：=1:1.5：1.5:0.07:0.07:0.35。上述均按重量计。

实施例4

这种修补剂具有极大的流动性，初始拌合流动度可超过320mm，30min后流动度大于240mm。2h抗压强度超过20MPa，24h抗压强度达到50MPa，抗折强度不低于10MPa。实验室28d抗压强度最高超过70MPa。且56d强度值不倒缩。

该修补剂用于混凝土结构的修补非常适宜，且施工工艺简单易行，只需将原混凝土破碎（或将原混凝土换填为级配碎石），直接将拌制好的修补剂倒入其中，该修补剂借助于其大流动性可迅速渗透到各个角落，并将破碎骨料包裹、淹没。待液面上升至地面高程即可停止灌入。可自流平或待其即将凝结时人工修整。该工艺只需根据工程需要通过调整调凝剂的掺入量来控制修补剂的凝结时间，把握好这个环节，则施工流程很快即可完成，且开放交通快，2h即可恢复交通。

该修补剂还可用于桥梁伸缩缝的冬季施工，普通混凝土低于5℃时强度增长缓慢，对强度发展十分不利，而该修补剂可以在2h内迅速产生高强度，且具有微膨胀作用，可与路面结合紧密，凝结后不收缩。且可迅速开放交通。非常具有推广价值。

该项目的核心技术就在于自制的调凝剂（由三种化学试剂复配而成），可以准确的控制修补剂的凝结时间和强度，根据不同工程的需要加以调整。 

Claims (4)

1.一种水泥基超早强高性能修补剂，其特征在于：主要材料组成为硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，还包括普通河砂及石英砂，石灰和高性能减水剂，外加调凝剂，其中，该调节剂是硼酸、酒石酸、碳酸锂的混合物。

2.根据权利要求1所述的水泥基超早强高性能修补剂，其特征在于：按重量计，硫铝酸盐水泥：普通硅酸盐水泥为1-3:1，水泥：普通河砂：石英砂：磨细生石灰：聚羧酸减水剂：水：=1:1-1.5：1-1.5:0.02-0.07: 0.02-0.07:0.2-0.35，酒石酸：硼酸：碳酸锂=0.3-0.45:0.08-0.2:0.35-0.55，其中，碳酸锂为水泥含量的0.0005-0.0015。

3.根据权利要求1或2所述的水泥基超早强高性能修补剂，其特征在于：石灰为磨细生石灰，减水剂为聚羧酸减水剂。

4.一种根据权利要求1或2所述的水泥基超早强高性能修补剂用途，其特征在于：将原混凝土破碎或将原混凝土换填为级配碎石，直接将拌制好的修补剂倒入其中，该修补剂借助于其大流动性可迅速渗透到各个角落，并将破碎骨料包裹、淹没，待液面上升至地面高程即可停止灌入，自流平或待其即将凝结时人工修整。