CN110451886A - 一种水泥基高粘结强度界面剂 - Google Patents

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周静
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Abstract

本发明公开了一种水泥基高粘结强度界面剂，属于建筑施工材料领域，其技术方案要点是按重量份数计，原料包括硅酸盐水泥350‑450份、砂550‑650份、水180‑260份、表面活性剂20‑60份、丁苯乳液40‑80份、固化剂30‑70份、附着力促进剂10‑30份。达到提高界面剂与旧混凝土间的粘结强度的效果。

Description

一种水泥基高粘结强度界面剂
技术领域
本发明涉及建筑施工材料领域，特别涉及一种水泥基高粘结强度界面剂。
背景技术
在建筑领域，建筑物的老化和损坏现象是常见的。由于经济和社会因素等原因，不便将整体拆除重建，因此对于混凝土老化、开裂、剥蚀等问题，会采用补强加固方式进行处理，因此在混凝土施工或维护过程中常遇到新旧混凝土界面结合问题。
界面剂主要是利用界面剂中的聚合物与混凝土面层之间进行黏结，提高旧混凝土与新混凝土的粘结强度，目前界面剂有干粉状混凝土界面剂、聚合物分散液与水泥混合后的混凝土界面剂，而干粉状混凝土界面剂粘结强度低，聚合物分散液与水泥混合后的混凝土界面剂干燥较快，容易出现开裂，导致新混凝土与旧混凝土的粘结性能差。
因此，开发出一种粘结力强的界面剂很有必要。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种水泥基高粘结强度界面剂，达到提高界面剂与旧混凝土间的粘结强度的效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种水泥基高粘结强度界面剂，按重量份数计，原料包括硅酸盐水泥350-450份、砂550-650份、水180-260份、表面活性剂20-60份、丁苯乳液40-80份、固化剂30-70份、附着力促进剂10-30份。
本发明进一步设置为，按重量份数计，原料包括硅酸盐水泥400份、砂600份、水220份、表面活性剂40份、丁苯乳液60份、固化剂50份、附着力促进剂20份。
通过采用上述技术方案，在水泥和砂中添加表面活性剂能够降低旧混凝土界面上的表面张力，当表面张力越小时，旧混凝土表面更容易被界面剂中的水分润湿，从而有助于界面剂与旧混凝土面的粘结，提高界面剂的粘结性能。
丁苯乳液在界面剂与旧混凝土面的粘结中不发生化学作用，粘结力主要为机械粘结力和物理粘结力，丁苯乳液向旧混凝土基体空隙及毛细血管内浸润渗透，填充到旧混凝土面中的水泥颗粒中，形成聚合物与水泥相互填充的结构，加大了界面剂与旧混凝土界面间的范德华作用力，可阻止微裂缝的起裂和扩展，增大界面剂的粘聚性，可减少收缩裂缝，同时丁苯乳液具有保水作用，能够充分润湿旧混凝土表面，使得水泥充分水化，生成更多的水化物凝胶填充到老混凝土空隙中，提高了界面剂与旧混凝土的粘结性能。
当在界面剂中加入固化剂后，固化剂与丁苯乳液、水泥以及表面活性剂在就混凝土面上形成一个网络结构，使得界面剂与旧混凝土能够凝结成一个实体，同时固化剂的加入有助于界面剂中各组分间粘结，增加界面剂与旧混凝土的粘结性能。
附着力促进剂的加入，有效提高界面剂与旧混凝土面间的粘结强度，从而有效提高界面剂与旧混凝土面间的粘结性能。
本发明进一步设置为，砂的目数有40-70目和70-140目，其中按重量份数计，40-70目砂：70-140目砂为2:1。
通过采用上述技术方案，砂的颗粒及表面特征会影响其与水泥的粘结以及界面剂的流动性，当砂的目数有40-70目和70-140目时，既能增加水泥砂的粘结性能，同时也不会影响水泥砂的流动性能，使得界面剂的施工性能好，提高施工效率。
本发明进一步设置为，表面活性剂由茶皂素和硬脂酸组成，按重量份数计，茶皂素：硬脂酸为2-3：2。
本发明进一步设置为，表面活性剂由茶皂素和硬脂酸，按重量份数计，茶皂素：硬脂酸为2.5：2。
通过采用上述技术方案，茶皂素具有优良的乳化、分散和润湿等性能，能够使得丁苯乳液在水泥砂中充分扩散，同时还能降低界面剂与旧混凝土面间的表面张力，使得界面剂对旧混凝土面充分润湿，从而有助于界面剂与旧混凝土的粘结性能。
硬脂酸具有有机羧酸的通性，在界面剂中加入硬脂酸后，不仅能够降低界面剂与旧混凝土表面间的表面张力，同时硬脂酸还能中和旧混凝土面上的碱性，增大界面剂与旧混凝土面间的粘接强度，同时也提高界面剂的耐蚀性能。
本发明进一步设置为，固化剂包括双氰胺和间苯二甲胺，按重量份数计，双氰胺：间苯二甲胺为1：3。
通过采用上述技术方案，双氰胺具有优良的粘结性，并且双氰胺的碱性低，从而使得双氰胺能与丁苯乳液长期稳定存在，但是双氰胺耐水性比较差，因此双氰胺和间苯二甲胺比例为1：3时，既能提高界面剂的粘接性能，同时还能使得新旧混凝土间能紧密结合，防止由于界面剂固化时间比较长而使得新混凝土出现脱落现象。
本发明进一步设置为，附着力促进剂包括硅土、海藻酸钠和木质纤维素，按重量份数计，硅土10-16份、海藻酸钠8-14份、木质纤维素12-18份。
本发明进一步设置为，附着力促进剂包括硅土、海藻酸钠和木质纤维素，按重量份数计，硅土13份、海藻酸钠11份、木质纤维素15份。
通过采用上述技术方案，硅土的粒度更细，能包裹砂以及旧混凝土表面的砂石，填充旧混凝土表面间的空隙，提高界面剂与旧混凝土的粘聚性和可塑性。海藻酸钠是一种高粘性的高分子化合物，能够增加界面剂与旧混凝土的粘结强度外，同时海藻酸钠还具有一定的放龟裂的作用，防止界面剂与旧混凝土固化的过程中出现裂缝而影响界面剂与旧混凝土面的粘接强度。木质纤维素的加入能够提高界面剂的保水性能，从而使得界面剂的和易性好，同时还有助于提高界面剂在就混凝土面上的附着力，进一步提高界面剂的粘结强度。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、丁苯乳液和固化剂的配合使用，使得丁苯乳液能在混凝土界面形成网络结构，使得界面剂与旧混凝土能够凝结成一个实体，同时固化剂的加入有助于界面剂中各组分间粘结，增加界面剂与旧混凝土的粘结性能；
2、硅土、海藻酸钠和木质纤维素的添加，填充旧混凝土表面间的空隙，提高界面剂与旧混凝土的粘聚性和可塑性，进一步提高界面剂的粘结强度。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
表1 实施例1-5中各组分的配方(单位为Kg)
上述实施例中砂的目数有40-70目和70-140目两类，其中40-70目的砂与70-140目的砂的重量比为2:1。
实施例6
与实施例3的不同之处在于，固化剂中双氰胺与间苯二甲胺的重量比为2:3。
实施例7
与实施例3的不同之处在于，固化剂中双氰胺与间苯二甲胺的重量比为3:1。
对比例1
市售界面剂。
将上述实施例1-7制成的界面剂以及对比例1中的界面剂进行7d、14d、28d的粘结强度检测，检测结果如表2所示。
粘结强度测试：试验方法，制备老混凝土与界面剂的试件，老混凝土按试验设计的配比称好水泥、水、砂、石、掺合料等并进行搅拌均匀，然后放入模具中，并在振动台上振动成型，静置一天，硬化后脱模再进行养护，然后将界面剂与老混凝土直接粘结“8”字型试件进行养护，然后测定粘结强度。试验具体操作方法如《混凝土界面处理剂》(JC/T907-2002)来检测砂浆的粘结强度，砂浆粘接强度用抗剪粘结强度和抗拉粘结强度，抗剪粘结强度可以测定材料的机械粘结力，抗拉粘结强度主要是材料粘结界面的抗拉能力。
表2 界面剂性能检测结果
从上表可知：
实施例1-5中的抗剪粘结强度和抗拉粘结强度均优于对比例1中的各项性能，说明实施例1-5中的各组分间相互配合能够有效提高界面剂的粘结强度，同时实施例1-5中实施例3中的抗剪粘结强度和抗拉粘结强度优于实施例1-2和实施例4-5中的抗剪粘结强度和抗拉粘结强度，说明实施例3中的各组分间的配比有助于提高界面剂的粘结强度；
实施例6和实施例7与实施例3相比，当双氰胺与间苯二甲胺的重量比发生变化时，界面剂的粘结强度相对于实施例3明显降低，说明实施例3中双氰胺与间苯二甲胺的配比为最佳配比，有助于提高界面剂的粘结强度。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种水泥基高粘结强度界面剂，其特征在于：按重量份数计，原料包括硅酸盐水泥350-450份、砂550-650份、水180-260份、表面活性剂20-60份、丁苯乳液40-80份、固化剂30-70份、附着力促进剂10-30份。
2.根据权利要求1所述的一种水泥基高粘结强度界面剂，其特征在于：按重量份数计，原料包括硅酸盐水泥400份、砂600份、水220份、表面活性剂40份、丁苯乳液60份、固化剂50份、附着力促进剂20份。
3.根据权利要求1所述的一种水泥基高粘结强度界面剂，其特征在于：砂的目数有40-70目和70-140目，其中按重量份数计，40-70目砂：70-140目砂为2:1。
4.根据权利要求1所述的一种水泥基高粘结强度界面剂，其特征在于：表面活性剂由茶皂素和硬脂酸组成，按重量份数计，茶皂素：硬脂酸为2-3：2。
5.根据权利要求4所述的一种水泥基高粘结强度界面剂，其特征在于：表面活性剂由茶皂素和硬脂酸组成，按重量份数计，茶皂素：硬脂酸为2.5：2。
6.根据权利要求1所述的一种水泥基高粘结强度界面剂，其特征在于：固化剂包括双氰胺和间苯二甲胺，按重量份数计，双氰胺：间苯二甲胺为1：3。
7.根据权利要求1所述的一种水泥基高粘结强度界面剂，其特征在于：附着力促进剂包括硅土、海藻酸钠和木质纤维素，按重量份数计，硅土10-16份、海藻酸钠8-14份、木质纤维素12-18份。
8.根据权利要求7所述的一种水泥基高粘结强度界面剂，其特征在于：附着力促进剂包括硅土、海藻酸钠和木质纤维素，按重量份数计，硅土13份、海藻酸钠11份、木质纤维素15份。
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