專利名稱：一種聚合物改性早強(qiáng)修補(bǔ)砂漿及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚合物改性早強(qiáng)修補(bǔ)砂漿及其制備方法以及在修補(bǔ)破損混凝土中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
建筑工程的結(jié)構(gòu)和功能失效不僅影響了人們的正常使用，而且造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，工業(yè)發(fā)達(dá)國家建設(shè)總投資的40%以上用于建筑物的維修與加固，剩余的不足60%才用于新建筑的建設(shè)。據(jù)美國總承包人聯(lián)合會1996年的估計，在未來的19年中，對基礎(chǔ)設(shè)施的修補(bǔ)和翻新將花費(fèi)3. 3萬億美元，這筆費(fèi)用已經(jīng)成為繼美國國家預(yù)算赤字和國際貿(mào)易赤字之后的第3大赤字。中國諸多大型基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)相繼完工并投入使用，而根據(jù)水泥混凝土本身的服役和老化規(guī)律預(yù)測，在今后的一個時期內(nèi)，我國建筑行業(yè)將完成由目前以新建基礎(chǔ)工程設(shè)施為主過渡到以修補(bǔ)和翻新這些基礎(chǔ)工程設(shè)施為主的戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)變。迫在眉睫的問題是，我國20世紀(jì)80年代以前修建的工業(yè)與民用建筑中有很大一部分正處在加固和維修時期，目前在建的一些民用及水工建筑物在施工和使用過程中也經(jīng)常遇到混凝土質(zhì)量問題，如蜂窩麻面、空洞、大面積損壞等。所以，未來的幾十年我國建筑行業(yè)將面臨保護(hù)、加固和維修工程設(shè)施的巨大壓力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是開發(fā)出一種性能優(yōu)良、能用于快速修補(bǔ)破損混凝土的聚合物改性早強(qiáng)修補(bǔ)砂漿；本發(fā)明的另一目的是提供上述聚合物改性早強(qiáng)修補(bǔ)砂漿的制備方法；本發(fā)明還提供了上述聚合物改性早強(qiáng)修補(bǔ)砂漿在修補(bǔ)破損混凝土中的應(yīng)用。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種聚合物改性早強(qiáng)修補(bǔ)砂漿，其特征在于其原料組分及各組分占原料總量的質(zhì)量百分比分別為水泥30. 00% 35. 50%石英砂30. 00% 35. 50%摻合料17. 00% 20. 50%石膏8. 50% 12. 00%外加劑1.58% 5. 50%優(yōu)選上述水泥為快凝快硬水泥和低堿度硫鋁酸鹽水泥的混合物，快凝快硬水泥和低堿度硫鋁酸鹽水泥的質(zhì)量比為1 (1 1.5)；優(yōu)選上述石英砂為水洗石英砂；其細(xì)度為 40 70目；所述的摻合料為重鈣和硅灰的混合物，其中重鈣和硅灰的質(zhì)量比為6 8 1 ； 所述的石膏為α 石膏和二水石膏的混合物；其中α 石膏和二水石膏的質(zhì)量比為2 4 1 ；優(yōu)選所述的重鈣為300-400目的重質(zhì)碳酸鈣。優(yōu)選所述的外加劑為可再分散乳膠粉、保水劑、消泡劑和減水劑，其摻量分別為 膠粉占聚合物改性早強(qiáng)修補(bǔ)砂漿原料總質(zhì)量的1. 4. 7%;保水劑占聚合物改性早強(qiáng)修補(bǔ)砂漿原料總質(zhì)量的0. 030% 0. 040%;減水劑占聚合物改性早強(qiáng)修補(bǔ)砂漿原料總質(zhì)量的
30. 20% 0. 30% ；消泡劑占聚合物改性早強(qiáng)修補(bǔ)砂漿原料總質(zhì)量的0. 25% 0. 46%。優(yōu)選所述的可再分散膠粉為醋酸乙烯酯_乙烯共聚乳膠粉、醋酸乙烯_叔碳乙烯酯_丙烯酸酯共聚乳膠粉或聚醋酸乙烯_羧酸乙烯_乙烯共聚乳膠粉中的一種；所述的保水劑為乙基羥乙基纖維素醚、羥丙基甲基纖維素醚(HPMC)、甲基纖維素醚(MC)，羥乙基甲基纖維素醚 (HEMC)。所述的消泡劑為市售消泡劑；所述的減水劑為三聚氰胺型高效減水劑。本發(fā)明還提供了上述聚合物改性早強(qiáng)修補(bǔ)砂漿的制備方法，其特征在于按原料各組分占原料總量的質(zhì)量百分比分別稱取水泥、石英砂、石膏、摻合料、外加劑，將原料混合均勻后即得聚合物改性早強(qiáng)修補(bǔ)砂漿。本發(fā)明還提供了上述的聚合物改性早強(qiáng)修補(bǔ)砂漿在修補(bǔ)破損混凝土中的應(yīng)用，其具體步驟為(1)鑿除混凝土表面已疏松的混凝土，用機(jī)械或者其他材料清潔混凝土表面，去除混凝土表面的粉塵、碎片；(2)用水適當(dāng)潤濕需要修補(bǔ)的混凝土表面，但不應(yīng)有積水；(3)在聚合物改性早強(qiáng)修補(bǔ)砂漿中加入占聚合物改性早強(qiáng)修補(bǔ)砂漿重量為 16% 18%的水，攪拌3 6分鐘后澆注在混凝土表面；(4)將混凝土表面抹平后自然養(yǎng)護(hù)即可。有益效果本發(fā)明膠凝組分采用的低堿度硫鋁酸鹽水泥和快凝快硬水泥組成中加入了早強(qiáng)、 促凝組分，加速了水泥的硬化，克服了以往普通聚合物改性砂漿的早期強(qiáng)度偏低的不足，早期強(qiáng)度得到了較大的提高；同時采用聚合物膠粉對水泥砂漿進(jìn)行改性，使得修補(bǔ)砂漿的抗折強(qiáng)度大幅度提高，脆性大幅度降低，耐久性也得到提高。因此，本修補(bǔ)材料可廣泛應(yīng)用于對修補(bǔ)材料抗折強(qiáng)度要求高同時又有修補(bǔ)時間要求的工程，如混凝土路面、橋面、機(jī)場跑道等搶修工程。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例本發(fā)明的聚合物改性早強(qiáng)砂漿是預(yù)先混合好、并定額包裝的單組分干粉， 例如可以包裝成25kg/袋。下面通過實(shí)例進(jìn)一步描述本發(fā)明。實(shí)施例1按重量計，稱取水泥32份，其中快凝快硬水泥和低堿度硫鋁酸鹽水泥的質(zhì)量比為 1 1 ；石英砂(40 70目)34. 5份；摻合料18. 5份，其中重鈣和硅灰的比例為6. 4 1 ； 石膏9. 665份，其中α 石膏和二水石膏的質(zhì)量比為2.0 1 ；外加劑5. 335份，其中膠粉 (瑞士易來泰，ELOTEX FL0WKIT 51，以醋酸乙烯、乙烯和丙烯酸酯為基礎(chǔ)的聚合物)4. 7 份，保水劑(乙基羥乙基纖維素醚)0. 035份，減水劑(蘇州興邦-SM高效減水劑，三聚氰胺型高效減水劑)0. 3份，消泡劑(德國明凌，AGITAN Ρ803) 0. 3份。稱量好原料后，將其投入混料機(jī)，混合5分鐘，加入16份拌合水?dāng)嚢? 6分鐘后測其性能。實(shí)施例2按重量計，稱取水泥35. 3份，其中快凝快硬水泥和低堿度硫鋁酸鹽水泥的質(zhì)量比為1 1.2;石英砂(40 70目)35. 3份；摻合料17. 17份，其中重鈣和硅灰的比例為7.0 1;石膏10. 3份，其中α 石膏和二水石膏的質(zhì)量比為2. 5 1;外加劑1.93份，其中膠粉(“瓦克” VINNAPAS 5044醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳膠粉)1. 3份，保水劑(甲基纖維素醚))0. 030份，減水劑(安陽雙環(huán)助劑有限公司三聚氰胺型高效減水劑)0. 25份，消泡劑(珠海漢高化工，ΑΜΗ2消泡劑)0. 35份。稱量好原料后，將其投入混料機(jī)，混合5分鐘，加入17份拌合水?dāng)嚢? 6分鐘后測其性能。實(shí)施例3按重量計，稱取水泥30份，其中快凝快硬水泥和低堿度硫鋁酸鹽水泥的質(zhì)量比為 1 1.5;石英砂(40 70目)35. 5份；摻合料20. 5份，其中重鈣和硅灰的比例為8 1 ；石膏10.5份，其中α 石膏和二水石膏的質(zhì)量比為3. 2 1 ；外加劑3. 5份，其中膠粉(“瓦克” VINNAPAS 5044醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳膠粉)2. 86份，保水劑(羥乙基甲基纖維素醚)0. 04份，減水劑(蘇州興邦-SM高效減水劑，三聚氰胺型高效減水劑)0. 2份，消泡劑 (日本艾迪科，B-317F)0. 4份。稱量好原料后，將其投入混料機(jī)，混合5分鐘，加入18份拌合水?dāng)嚢? 6分鐘后測其性能。實(shí)施例4按重量計，稱取水泥35. 5份，其中快凝快硬水泥和低堿度硫鋁酸鹽水泥的質(zhì)量比為1 1.5;石英砂(40 70目)31.0份；摻合料19. 5份，其中重鈣和硅灰的比例為 6.8 1;石膏11份，其中α 石膏和二水石膏的質(zhì)量比為4 1 ；外加劑3. 0份，其中膠粉 (瑞士易來泰，ELOTEX FL0WKIT 51，以醋酸乙烯、乙烯和丙烯酸酯為基礎(chǔ)的聚合物)2. 42 份，保水劑(羥丙基甲基纖維素醚)0. 03份，減水劑(安陽雙環(huán)助劑有限公司三聚氰胺型高效減水劑)0. 25份，消泡劑(珠海漢高化工，ΑΜΗ2消泡劑)0. 3份。稱量好原料后，將其投入混料機(jī)，混合5分鐘，加入16份拌合水?dāng)嚢? 6分鐘后測其性能。本修補(bǔ)砂漿與水泥砂漿性能對比
權(quán)利要求
1. 一種聚合物改性早強(qiáng)修補(bǔ)砂漿，其特征在于其原料組分及各組分占原料總量的質(zhì)量百分比分別為水泥30. 00% 35. 50%石英砂30. 00 % 35. 50 %摻合料17. 00% 20. 50%石膏8. 50% 12.00%外加劑1.58% 5. 50%
2.如權(quán)利要求1所述的聚合物改性早強(qiáng)修補(bǔ)砂漿，其特征在于所述水泥為快凝快硬水泥和低堿度硫鋁酸鹽水泥的混合物，快凝快硬水泥和低堿度硫鋁酸鹽水泥的質(zhì)量比為 1 (1 1. 5)。
3.如權(quán)利要求1所述的聚合物改性早強(qiáng)修補(bǔ)砂漿，其特征在于所述石英砂為水洗石英砂；其細(xì)度為40 70目；所述的摻合料為重鈣和硅灰的混合物，其中重鈣和硅灰的質(zhì)量比為6 8 1;所述的石膏為α 石膏和二水石膏的混合物；其中α 石膏和二水石膏的質(zhì)量比為2 4 1。
4.如權(quán)利要求3所述的聚合物改性早強(qiáng)修補(bǔ)砂漿，其特征在于所述的重鈣為300-400 目的重質(zhì)碳酸鈣。
5.如權(quán)利要求1所述的聚合物改性早強(qiáng)修補(bǔ)砂漿，其特征在于所述的外加劑為可再分散乳膠粉、保水劑、消泡劑和減水劑，其摻量分別為膠粉占聚合物改性早強(qiáng)修補(bǔ)砂漿原料總質(zhì)量的1. 1% 4.7% ；保水劑占聚合物改性早強(qiáng)修補(bǔ)砂漿原料總質(zhì)量的0. 030% 0. 040%;減水劑占聚合物改性早強(qiáng)修補(bǔ)砂漿原料總質(zhì)量的0. 20% 0. 30%;消泡劑占聚合物改性早強(qiáng)修補(bǔ)砂漿原料總質(zhì)量的0. 25% 0. 46%。
6.如權(quán)利要求5所述的聚合物改性早強(qiáng)修補(bǔ)砂漿，其特征在于所述的可再分散膠粉為醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳膠粉、醋酸乙烯-叔碳乙烯酯_丙烯酸酯共聚乳膠粉或聚醋酸乙烯-羧酸乙烯-乙烯共聚乳膠粉中的一種；所述的保水劑為乙基羥乙基纖維素醚、羥丙基甲基纖維素醚、甲基纖維素醚，羥乙基甲基纖維素醚。
7.一種制備如權(quán)利要求1所述的聚合物改性早強(qiáng)修補(bǔ)砂漿的方法，其特征在于按原料各組分占原料總量的質(zhì)量百分比分別稱取水泥、石英砂、石膏、摻合料、外加劑，將原料混合均勻后即得聚合物改性早強(qiáng)修補(bǔ)砂漿。
8.—種如權(quán)利要求1所述的聚合物改性早強(qiáng)修補(bǔ)砂漿在修補(bǔ)破損混凝土中的應(yīng)用，其具體步驟為(1)鑿除混凝土表面已疏松的混凝土，清潔混凝土表面，去除混凝土表面的粉塵、碎片；(2)用水適當(dāng)潤濕需要修補(bǔ)的混凝土表面，但不應(yīng)有積水；(3)在聚合物改性早強(qiáng)修補(bǔ)砂漿中加入占聚合物改性早強(qiáng)修補(bǔ)砂漿重量為16% 18%的水，攪拌3 6分鐘后澆注在混凝土表面；(4)將混凝土表面抹平后自然養(yǎng)護(hù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚合物改性早強(qiáng)修補(bǔ)砂漿及其制備方法與應(yīng)用，其原料組分及各組分占原料總量的質(zhì)量百分比分別為水泥30.00％～35.50％，石英砂30.00％～35.50％，摻合料17.00％～20.50％，石膏8.50％～12.00％，外加劑1.58％～5.50％。將各組分按規(guī)定的質(zhì)量百分比在混料機(jī)中充分混合均勻，包裝，即得此聚合物改性早強(qiáng)修補(bǔ)砂漿。此聚合物改性修補(bǔ)砂漿具有突出的早期強(qiáng)度和耐久性，可廣泛用于舊混凝土的修補(bǔ)工程，尤其適用于對修補(bǔ)材料抗折強(qiáng)度要求高、與舊混凝土粘結(jié)強(qiáng)度要求大而同時又有修補(bǔ)時間限制的工程，如混凝土橋面、路面、機(jī)場跑道等搶修工程。
文檔編號C04B28/00GK102503285SQ201110354580
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者馮春花, 李東旭, 趙維, 陳苗苗 申請人:南京工業(yè)大學(xué)