CN112824448A - 一种混凝土裂缝修补材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混凝土裂缝修补材料及其制备方法。该混凝土裂缝修补材料按质量计包括如下原料组分：（1）环氧树脂100份；（2）固化剂A 5～30份；（3）固化剂B 5～20份；（4）固化剂C 1～20份；（5）固化剂D 1～10份；（6）丁苯橡胶2～15份；（7）聚丙二醇二缩水甘油醚3～25份；（8）苯酚3～20份；（9）水泥10～200份；（10）填料1～30份；还包括溶剂油和/或松节油，所述溶剂油和/或松节油的用量为丁苯橡胶质量的0.5～3倍。该修补材料具有收缩性小、塑性和抗冲击性好、且与周围介质粘结性好的特点，固化后具有较高的强度和抗变形性能，可广泛用于屋面、机场和道面等混凝土裂缝的修补。
Description
技术领域
本发明涉及一种混凝土裂缝修补材料及其制备方法。
背景技术
在混凝土屋面、机场和道面的日常使用过程中，经常会出现裂缝的情况。对于屋面，一旦出现裂缝就会引起屋面渗漏，对于机场和道面，当出现裂缝时，如不及时修补就会加快面板的损坏。此外，对于北方地区的冬季或秋冬和冬春交替季节，一旦雨水或雪融化后的水进入裂缝后遇到寒冷冰冻天气，就会结冰凝固进而膨胀，进一步加快面板的损坏程度，缩短其使用寿命。因此，早期维修至关重要。在混凝土屋面、机场和道面的日常维护和维修过程中，要求快速维修尽快投入使用的情况比较多见。因此，希望有一种新材料以适应该领域的使用要求。
目前，裂缝修补材料主要包含无机和有机两大类材料，一般而言，有机材料流动性较好，无机材料流动性较差。由于其性能不同，各有优缺点，也分别适用于不同的环境。
CN101230244A是一种自渗型混凝土裂缝有机修补胶及其制备方法。该有机修补胶制备方法如下：按各成分在各自组分中所占质量比将10~50%的乙烯基聚氨酯和10~60%的乙烯基单体、10~60%的不饱和环氧树脂、0.1~10%的促进剂和0.01~1%的阻聚剂混合搅拌均匀后出料，即得主组分A；将60~90%的增塑剂和1~35%的硅烷偶联剂和1~5%的引发剂混合搅拌均匀后出料，即得副组分B；使用前将主组分A和副组分B分别包装，使用时根据需要按配比将主组分A与副组分B混合在一起。该修补胶主要考虑流动性和塑性，其整体性能仍需进一步改善。
CN107344835A公开了一种机场混凝土道面裂隙的封堵材料。该材料组成如下：水泥36-40%、高吸水性树脂15-19%、环氧树脂固化剂10-15%、增稠剂8-12%、混凝土膨胀剂6-8%、减水剂6-8%、速凝剂4-6%、高炉矿渣3-5%。该材料由于使用高吸水性环氧树脂，在固化之后存在着脆性强的缺点。
发明内容
针对现有技术中的不足之处，本发明提供了一种混凝土裂缝修补材料及其制备方法。该修补材料具有收缩性小、塑性和抗冲击性好、且与周围介质粘结性好的特点，固化后具有较高的强度和抗变形性能，可广泛用于屋面、机场和道面等混凝土裂缝的修补。
本发明提供了一种混凝土裂缝修补材料，按质量计包括如下原料组分：
（1）环氧树脂 100份；
（2）固化剂A 5～30份；优选为5～20份；
（3）固化剂B 5～20份；优选为8～15份；
（4）固化剂C 1～20份；优选为3～12份；
（5）固化剂D 1～10份；优选为3～8份；
（6）丁苯橡胶 2～15份；优选为3～10份；
（7）聚丙二醇二缩水甘油醚 3～25份；优选为5～20份；
（8）苯酚 3～20份；优选为5～18份；
（9）水泥 10～200份；优选为50～150份；
（10）填料 1～30份；优选为5～25份；
还包括溶剂油和/或松节油，所述溶剂油和/或松节油的用量为丁苯橡胶质量的0.5～3倍，优选为1～2倍。
进一步地，环氧树脂为双酚A型环氧树脂，选自E-51和E-44等中的一种或多种。
进一步地，固化剂A为改性多元胺固化剂，选自701#、702#和703#中的一种或多种。
进一步地，固化剂B为聚酰胺类固化剂，选自650和300#中的一种或多种。
进一步地，固化剂C为脂肪多胺类固化剂，选自乙二胺和二乙烯三胺等中的一种或多种。
进一步地，固化剂D为改性脂肪胺类固化剂，选自593或593与590以质量比为1:1的混合物。
进一步地，丁苯橡胶为粉末丁苯橡胶，粒径为20～40目。
进一步地，促溶剂为溶剂油、松节油、煤焦油中的至少一种。
进一步地，水泥为硅酸盐水泥，选自标号为325#、425#或525#中的至少一种。
进一步地，填料为普通河砂，粒径为0.2～3mm，要求水洗并干燥后使用，含水不大于3wt%。
本发明还提供了一种混凝土裂缝修补材料的制备方法，包括：
（i）将丁苯橡胶与溶剂油和/或松节油混合均匀
（ii）环氧树脂与聚丙二醇二缩水甘油醚混合均匀；
（iii）将固化剂A、固化剂B、固化剂C、固化剂D和苯酚混合均匀；
（iv）将步骤（i）得到的混合物和步骤（ii）得到的混合物混合，然后与步骤（iii）得到的混合物、水泥和填料混合均匀，得到混凝土裂缝修补材料。
本发明还提供了一种混凝土裂缝修补材料的使用方法，包括：
将所述的裂缝修补材料填充到待修补的混凝土裂缝中，操作时间控制在40min以内，固化时间24h-48h后即可开放使用。
进一步地，对混凝土裂缝进行修补前，需对裂缝进行预处理，使其干净和干燥。比如：清除干净内部杂物，并用吹风机进行吹扫，清除灰尘，当无法吹扫干净时，可用带压水枪冲洗，施工前要保持缝隙干燥。
进一步地，对裂缝进行填充施工，要填满充实，表面与周围混凝土持平或略高不超过1mm。
进一步地，在对混凝土裂缝进行施工时，要进行封闭，待其固化后再开放使用。
本发明混凝土裂缝修补材料具有如下优点：
本发明混凝土裂缝修补材料具有收缩性小、塑性和抗冲击性好、且与周围介质粘结性好的特点，固化后具有较高的强度和抗变形性能，可广泛用于屋面、机场和道面等混凝土裂缝的修补。
具体实施方式
下面通过实施例进一步描述本发明的技术方案。这些实施例仅表明为了达到本发明的目的而选择的实施技术方案，但并不用于限制本发明的保护范围。
实施例1
混凝土裂缝修补材料A的制备：
（i）将40g粉末丁苯橡胶（粒径为30目）与50g溶剂油（200#）混合，得到组分X；
（ii）称取E-51环氧树脂1000g，向其中加入50g聚丙二醇二缩水甘油醚混合均匀，得到组分Y；
（iii）将100g701#、100g650、100g乙二胺固化剂和50g593固化剂以及150g苯酚混合均匀，得到组分Z；
（iv）将组分X加入到组分Y中搅拌均匀，然后再加入组分Z、500g水泥（425#）和100g河沙混合搅拌均匀即得到混凝土裂缝修补材料A。
实施例2
混凝土裂缝修补材料B的制备：
（i）将50g粉末丁苯橡胶（粒径为30目）与100g溶剂油（200#）混合，得到组分X；
（ii）称取E-51环氧树脂1000g，向其中加入80g聚丙二醇二缩水甘油醚混合均匀，得到组分Y；
（iii）将120g702#、100g650、50g二乙烯三胺和50g593固化剂以及60g苯酚混合均匀，得到组分Z；
（iv）将组分X加入到组分Y中搅拌均匀，然后再加入组分Z、1000g水泥（425#）和200g河沙混合搅拌均匀即得到混凝土裂缝修补材料B。
实施例3
混凝土裂缝修补材料C的制备：
（i）将100g粉末丁苯橡胶（粒径为30目）与150g溶剂油（200#）混合，得到组分X；
（ii）称取E-51环氧树脂1000g，向其中加入200g聚丙二醇二缩水甘油醚混合均匀，得到组分Y；
（iii）将80g701#、120g650和80g乙二胺固化剂以及100g苯酚混合均匀得到组分Z；
（iv）将组分X加入到组分Y中搅拌均匀，然后再加入组分Z、800g水泥（425#）和220g河沙混合搅拌均匀即得到混凝土裂缝修补材料C。
实施例4
混凝土裂缝修补材料D的制备：
（i）将80g粉末丁苯橡胶（粒径为30目）与100g松节油混合，得到组分X；
（ii）称取E-51环氧树脂1000g，向其中加入150g聚丙二醇二缩水甘油醚混合均匀，得到组分Y；
（iii）将120g701#、100g650、50g乙二胺和50g593固化剂以及80g苯酚混合均匀，得到组分Z；
（iv）将组分X加入到组分Y中搅拌均匀，然后再加入组分Z、1200g水泥（425#）和150g河沙混合搅拌均匀即得到混凝土裂缝修补材料D。
对比例1
混凝土裂缝修补材料E的制备：
（i）称取E-51环氧树脂1000g，向其中加入150g聚丙二醇二缩水甘油醚混合均匀，得到组分Y；
（ii）将120g701#、100g650、50g乙二胺和50g593固化剂以及80g苯酚混合均匀得到组分Z；
（iii）将组分Z与组分Y、1200g水泥（425#）和150g河沙混合搅拌均匀即得到混凝土裂缝修补材料E。
测试例
固化物试件制作和性能测试依据GB/T 2567-2008《树脂浇注体性能试验方法》进行，采用常温固化方法进行。各实施例和对比例的测试结果见表2。
表1 实施例中所用物料的用量
| 项 目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 对比例1 |
| 环氧树脂(E-51)/g | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 |
| 701<sup>#</sup>固化剂/g | 100 | - | 80 | 120 | 120 |
| 702<sup>#</sup>固化剂/g | - | 120 | - | - | - |
| 650固化剂/g | 100 | 100 | 120 | 100 | 100 |
| 乙二胺固化剂/g | 100 | - | 80 | 50 | 50 |
| 二乙烯三胺固化剂/g | - | 50 | - | - | - |
| 593固化剂/g | 50 | 50 | 60 | 50 | 50 |
| 粉末丁苯橡胶/g | 40 | 50 | 100 | 80 | - |
| 溶剂油(200号)/g | 50 | 100 | 150 | - | - |
| 松节油/g | - | - | - | 100 | - |
| 聚丙二醇二缩水甘油醚/g | 50 | 80 | 200 | 150 | 150 |
| 苯酚/g | 150 | 60 | 100 | 80 | 80 |
| 水泥(425<sup>#</sup>)/g | 500 | 1000 | 800 | 1200 | 1200 |
| 河沙/g | 100 | 200 | 220 | 150 | 150 |
表2 各实施例和对比例所得材料的固化物性质测试结果
| 项 目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 对比例1 |
| 可操作时间/min | 40 | 60 | 50 | >50 | 50 |
| 外观 | 均匀 | 均匀 | 均匀 | 均匀 | 均匀 |
| 抗拉强度/MPa | 17.9 | 18.6 | 17.1 | 18.1 | 15.9 |
| 拉伸剪切强度/MPa | 9.9 | 10.0 | 11.3 | 10.9 | 8.9 |
| 抗压强度/MPa | 72.9 | 73.7 | 72.4 | 75.8 | 72.5 |
| 干粘接强度/MPa | 6.5 | 6.8 | 7.9 | 8.3 | 5.9 |
Claims (11)
1.一种混凝土裂缝修补材料，按质量计包括如下原料组分：
（1）环氧树脂 100份；
（2）固化剂A 5～30份；优选为5～20份；
（3）固化剂B 5～20份；优选为8～15份；
（4）固化剂C 1～20份；优选为3～12份；
（5）固化剂D 1～10份；优选为3～8份；
（6）丁苯橡胶 2～15份；优选为3～10份；
（7）聚丙二醇二缩水甘油醚 3～25份；优选为5～20份；
（8）苯酚 3～20份；优选为5～18份；
（9）水泥 10～200份；优选为50～150份；
（10）填料 1～30份；优选为5～25份；
还包括溶剂油和/或松节油，所述溶剂油和/或松节油的用量为丁苯橡胶质量的0.5～3倍，优选为1～2倍。
2.根据权利要求1所述的混凝土裂缝修补材料，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂，选自E-51和E-44中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的混凝土裂缝修补材料，其特征在于，固化剂A为改性多元胺固化剂，选自701#、702#和703#中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的混凝土裂缝修补材料，其特征在于，固化剂B为聚酰胺类固化剂，选自650和300#中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的混凝土裂缝修补材料，其特征在于，固化剂C为脂肪多胺类固化剂，选自乙二胺和二乙烯三胺中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的混凝土裂缝修补材料，其特征在于，固化剂D为改性脂肪胺类固化剂，选自593或593与590以质量比为1:1的混合物。
7.根据权利要求1所述的混凝土裂缝修补材料，其特征在于，丁苯橡胶为粉末丁苯橡胶，粒径为20～40目。
8.根据权利要求1所述的混凝土裂缝修补材料，其特征在于，水泥为硅酸盐水泥，选自标号为325#、425#或525#中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的混凝土裂缝修补材料，其特征在于，填料为普通河砂，粒径为0.2～3mm，含水不大于3wt%。
10. 权利要求1-9任一所述的混凝土裂缝修补材料的制备方法，包括：
（i）将丁苯橡胶与溶剂油和/或松节油混合均匀
（ii）环氧树脂与聚丙二醇二缩水甘油醚混合均匀；
（iii）将固化剂A、固化剂B、固化剂C、固化剂D和苯酚混合均匀；
（iv）将步骤（i）得到的混合物和步骤（ii）得到的混合物混合，然后与步骤（iii）得到的混合物、水泥和填料混合均匀，得到混凝土裂缝修补材料。
11.权利要求1-9任一所述的混凝土裂缝修补材料的使用方法，包括：
将所述的裂缝修补材料填充到待修补的混凝土裂缝中，操作时间控制在40min以内，固化时间24h-48h后即可开放使用。
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