一种建筑用快速修补材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种建筑用快速修补材料及其制备方法，属于无机材料【技术领域】。是在矿渣、偏高岭土和粉煤灰中加入特定模数水玻璃制成的。本发明快速修补材料凝结时间快，强度高，其凝结时间为3min～5min，强度随龄期增长，早期强度为5MPa～8 MPa，后期强度可以到达20MPa以上。本材料为无机类材料，膨胀系数与普通建筑材料相当，能够有效降低“二次”修补带来的影响，可广泛应用于道路、机场、水利、国防设施、油井和矿道支护等的修补工程。
【专利说明】一种建筑用快速修补材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于建筑材料【技术领域】，具体涉及一种具有早强性能的建筑用快速修补材 料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 许多混凝土构件在荷载作用、自然环境等因素的影响，混凝土结构物会出现破损、 断裂等问题，许多重要的混凝土结构如高速公路、桥梁、机场跑道，甚至一些民用建筑一旦 出现破坏，将造成巨大的直接和间接的经济损失，需花巨额资金来修复它们。对于类似情 况的处理有一部分采用传统材料修补，由于时间长中断结构物使用 采用修补材料破损部位进行修补，是最简单、快捷、经济的一种方法。目前，普通修补材 料的养护时间长，而采用高昂的化工原料修补材料，其膨胀系数与混凝土差别很大，容易引 起二次破坏。
[0003] 本发明涉及一种具有早强性能的一种建筑用快速修补材料及其制备方法，主要原 料选用矿渣，高领土和粉煤灰，激发剂选用特定模数的水玻璃。本快速修补材料的原料来源 丰富，价格低，水化热低、渗透率低，耐酸碱腐蚀性优良，而且本发明涉及的快速修补材料为 无机类快速修补材料，其膨胀系数与混凝土相近，不会引起二次破坏。
【发明内容】
[0004] 为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种建筑用快速修补材料及其制备方 法。
[0005] 本发明采用的技术方案如下： 本发明一种建筑用快速修补材料，包括按重量份数计的下列组分：由矿渣、高岭土和粉 煤灰组成的主体材料：65?71份；由经过氢氧化钠调整模数的水玻璃组成的激发剂：16? 18份；水：12?16份；由减水剂和速凝剂组成的外加剂：0. 6?1份。
[0006] 进一步地，所述主体材料各组分重量份数为： 矿禮： 40?55份 高岭土 18?22份 粉煤灰 10?14份。
[0007] 进一步地，所述激发剂各组分重量份数为： 水玻璃 17?20份 氢氧化钠 3?5份。
[0008] 进一步地，所述水玻璃的模数3. 2?3. 4, Na2O含量不少于8. 2%，SiO2含量不少于 26%。
[0009] 进一步地，所述水玻璃在使用前将模数调整到1. 4-1. 5模。
[0010] 进一步地，所述氢氧化钠为化学纯，含量不低于99%。
[0011] 进一步地，所述外加剂各组分重量份数为： 减水剂 0. 5?I. 3份 速凝剂 1?1. 6份。
[0012] 本发明所述建筑用快速修补材料的制备方法，包括如下步骤： 第一步，使用氢氧化钠，调整水玻璃模数到1. 4模?1. 5模； 第二步，将高岭土放入马弗炉内煅烧，煅烧温度为750°C?800°C，煅烧时间为4小时， 自然冷却； 第三步，按照各种原料的配比称取各原料； 第四步，称取所用比例的矿渣、偏高岭土和粉煤灰，混合均匀，放入水泥净浆搅拌机内； 将事先配置好的激发剂溶液、水和外加剂倒入料仓中，开始搅拌，将拌合好的浆体立刻倒入 需要修补的地方； 第五步，保持修补处无外力，无需养护，3min?5min后快速修补材料即凝结，凝结后10 分钟内在本材料表面喷水1次。
[0013] 进一步地，所述搅拌过程中，所使用的水为高温水，其温度为70°C?80°C。
[0014] 进一步地，所述搅拌方法是先慢搅2min，暂停15s，再快搅2min。
[0015] 本发明的有益效果是： (1)可以大量使用工业矿渣，使得工业固体废弃物得到资源化利用。
[0016] (2)采用无需加热的常温常压制备工艺技术，制备过程中无三废的排放，是一种 绿色制备过程。
[0017] (3)凝结时间快，强度高，本发明所涉及的快速修补材料凝结时间为3min? 5min，强度随龄期增长，早期强度为5MPa?8 MPa，后期强度（28d)可以到达20MPa以上。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合实施例对本发明进行详细描述： 实施例1 :本例修补材料为空心玻璃微珠泡沫混凝土，其组分为： 原料 质量g (1) 主体材料 矿渣 680 偏高领土 213 粉煤灰 105 (2) 激发剂 水玻璃 220 氢氧化钠 54 (3) 水 213 (4) 外加剂 减水剂 3 速凝剂 5 其制备方法为： 1、称取水玻璃220g，倒入容器中，再称取氢氧化钠54g，缓慢倒入水玻璃中，同时搅拌， 使氢氧化钠完全溶解于水玻璃中，从而达到降低水玻璃的模数的目的，最后将水玻璃放置 一段时间，使调整好模数的水玻璃的温度降低到室温； 2、将高岭土放入马弗炉内煅烧，煅烧温度为780°C，煅烧时间为4小时，待高岭土为有 粉红色时，停止加热，盖紧炉门，自然冷却。
[0019] 3、精准称取矿渣680g，偏高岭土 213g，粉煤灰105g，将称量好的原料放入水泥净 浆搅拌机中，开始均匀搅拌(低速，使物料均匀）； 4、 将水加热煮沸，并降温至80°C ; 5、 称取213g水（80°C )，倒入主体材料中中，缓慢均匀搅拌；将调制的水玻璃倒入搅 拌锅中，开始低速（50?100r/min)搅拌2min，暂停15s，然后高速（80?150r/min)搅拌 2min ； 6、 搅拌介绍后，立刻导入需要修补的材料表面，9分钟后用配水壶在快速修补材料表面 喷水3-5下。
[0020] 实施例2: 本例快速修补材料，其组分如表1所示： 表1
【权利要求】
1. 一种建筑用快速修补材料，其特征在于，包括按重量份数计的下列组分：由矿渣、高 岭土和粉煤灰组成的主体材料：65?71份；由经过氢氧化钠调整模数的水玻璃组成的激发 齐[J : 16?18份；水：12?16份；由减水剂和速凝剂组成的外加剂：0. 6?1份。
2. 根据权利要求1所述的建筑用快速修补材料，其特征在于：所述主体材料各组分重 量份数为： 矿禮： 40?55份 高岭土 18?22份 粉煤灰 10?14份。
3. 根据权利要求1所述的建筑用快速修补材料，其特征在于：所述激发剂各组分重量 份数为： 水玻璃 17?20份 氢氧化钠 3?5份。
4. 根据权利要求3所述的建筑用快速修补材料，其特征在于：所述水玻璃的模数 3. 2?3. 4, Na20含量不少于8. 2%，Si02含量不少于26%。
5. 根据权利要求4所述的建筑用快速修补材料的制备方法，其特征在于：所述水玻璃 在使用前将模数调整到1. 4-1. 5模。
6. 根据权利要求1所述的建筑用快速修补材料的制备方法，其特征在于：所述氢氧化 钠为化学纯，含量不低于99%。
7. 根据权利要求1所述的建筑用快速修补材料，其特征在于：所述外加剂各组分重量 份数为： 减水剂 0. 5?1. 3份 速凝剂 1?1. 6份。
8. 如权利要求1所述建筑用快速修补材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤： 第一步，使用氢氧化钠，调整水玻璃模数到1. 4模?1. 5模； 第二步，将高岭土放入马弗炉内煅烧，煅烧温度为750°C?800°C，煅烧时间为4小时， 自然冷却； 第三步，按照各种原料的配比称取各原料； 第四步，称取所用比例的矿渣、偏高岭土和粉煤灰，混合均匀，放入水泥净浆搅拌机内； 将事先配置好的激发剂溶液、水和外加剂倒入料仓中，开始搅拌，将拌合好的浆体立刻倒入 需要修补的地方； 第五步，保持修补处无外力，无需养护，3min?5min后快速修补材料即凝结，凝结后10 分钟内在本材料表面喷水1次。
9. 根据权利要求8所述建筑用快速修补材料的制备方法，其特征在于：所述搅拌过程 中，所使用的水为高温水，其温度为70°C?80°C。
10. 根据权利要求8所述建筑用快速修补材料的制备方法，其特征在于：所述搅拌方法 是先慢搅2min，暂停15s，再快搅2min。
【文档编号】C04B14/10GK104446309SQ201410683658
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】王晴, 蒋威, 丁兆洋 申请人:沈阳建筑大学