混凝土修复材料及其制备方法与流程

1.本发明属于混凝土修复材料技术领域，具体涉及一种混凝土修复材料及其制备方法。


背景技术：

2.混凝土指以水泥为主要胶凝材料，与水、砂、石子，必要时掺入化学外加剂和矿物掺合料，按适当比例配合，经过均匀搅拌、密实成型及养护硬化而成的人造石材。
3.混凝土修复材料可分为无机材料、有机材料以及无机有机复合型材料。常规的水泥砂浆或混凝土具有强度低、固化时间长、易收缩和开裂等缺点。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种混凝土修复材料及其制备方法。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种混凝土修复材料，包括以下质量份的各组分：水泥220～850，矿物掺合料20～60，砂子350～650，减水剂1～6，防水胶粉5～20，纤维1～5，有机添加剂0.1～5，无碱液体速凝剂改性吸水树脂1～15；其中所述无碱液体速凝剂改性吸水树脂由吸水树脂在无碱液体速凝剂中浸泡后制得。
6.又一方面，本发明还提供了一种混凝土修复材料的制备方法，包括：将吸水树脂放入无碱液体速凝剂中浸泡后，加热烘干至恒重，制得无碱液体速凝剂改性吸水树脂；将减水剂、防水胶粉、有机添加剂混合后，制得预混料；将水泥、砂子、矿物掺合料、纤维和无碱液体速凝剂改性吸水树脂混合后，加入到预混料中，制得砂浆粉；对砂浆粉加水搅拌后，制得混凝土修复材料。
7.本发明的有益效果是，本发明制得的混凝土修复材料，浆体流动性可调，凝结时间可调，粘接抗流挂性能可调，能够作为普通修补材料，也可喷涂作业，压力注浆或离心浇筑；本发明的混凝土修复材料具有良好的抗裂性能，自修复性能，且免养护；适合于各种情况的混凝土材料修补，也适用于压力喷射法浇筑及离心喷射法浇筑；当浆体停止流动时，材料瞬间呈现出凝胶状，使喷涂到基体表面的材料不会因自重而出现流挂，确保内衬层各部位厚度均匀，因此适合厚喷涂；材料在粘附到基体后，有一定时间的凝固期，在该期限内可对喷涂层任意部位进行厚度检测或表面抹光；本发明的混凝土修复材料硬化后，具有较高的早期强度和后期强度，浆体致密，耐久性好，能有效延长构筑物使用寿命；本发明的混凝土修复材料硬化后，不需要后期处理，具有内养护功效，同时具有自修复效果。
8.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
9.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，作详细说明如下。
具体实施方式
10.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
11.混凝土修复材料可分为无机材料、有机材料以及无机有机复合型材料。常规的水泥砂浆或混凝土具有强度低、固化时间长、易收缩和开裂等缺点。有机修复材料具有抗疲劳强度差、抗冲击性低和黏附性差的缺点。无机有机复合修复材料可以有效地弱化其缺点，并相应地降低项目成本，是目前最受欢迎并且使用最为广泛的修复材料。
12.为了克服各种修补材料的缺点，本发明提供了一种能够适应多种环境及修复工艺的混凝土修复材料。所述混凝土修复材料，包括以下质量份的各组分：水泥220～850，矿物掺合料20～60，砂子350～650，减水剂1～6，防水胶粉5～20，纤维1～5，有机添加剂0.1～5，无碱液体速凝剂改性吸水树脂1～15；其中所述无碱液体速凝剂改性吸水树脂由吸水树脂在无碱液体速凝剂中浸泡后制得。
13.具体的，本发明的混凝土修复材料，制备的浆体流动性可调，凝结时间可调，粘接抗流挂性能可调，能够作为普通修补材料，也可喷涂作业，压力注浆或离心浇筑；浆体停止流动时，材料瞬间呈现出凝胶状，有良好的抗裂性能，自修复性能，且免养护。适合于各种情况的混凝土材料修补，也适用于压力喷射法浇筑及离心喷射法浇筑。
14.其中，本发明中通过加入无碱液体速凝剂改性吸水树脂，以避免加入速凝剂后砂浆迅速凝结，增加了施工可操作时间。
15.可选的，所述无碱液体速凝剂改性吸水树脂的颗粒粒径不超过2mm，以使大流动性的砂浆后期速凝。
16.可选的，所述水泥可以但不限于为硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
17.可选的，所述矿物掺合料可以但不限于包括：硅灰、石灰石粉、超细矿渣、粉煤灰中的一种或多种。
18.可选的，所述砂子可以但不限于包括石英砂、河沙或金刚砂中的一种或多种。
19.可选的，所述减水剂可以但不限于为固体粉末聚羧酸高效减水剂。
20.可选的，所述防水胶粉可以但不限于包括乙烯
‑
醋酸乙烯酯的共聚物、醋酸乙烯
‑
叔碳酸乙烯共聚物和丙烯酸共聚物中的一种或多种。
21.可选的，所述纤维可以但不限于包括聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维、玄武岩纤维、超高分子量聚乙烯纤维和钢纤维中的一种或多种。
22.可选的，所述有机添加剂可以但不限于包括增稠剂、淀粉醚、消泡剂、纤维素醚中的一种或多种。
23.又一方面，本发明还提供了一种如前所述的混凝土修复材料的制备方法，包括：将吸水树脂放入无碱液体速凝剂中浸泡后，加热烘干至恒重，制得无碱液体速凝剂改性吸水树脂；将减水剂、防水胶粉、有机添加剂混合后，制得预混料；将水泥、砂子、矿物掺合料、纤维和无碱液体速凝剂改性吸水树脂混合后，加入到预混料中，制得砂浆粉；对砂浆粉加水搅拌后，制得混凝土修复材料。
24.具体的，将吸水树脂放入浓度不小于50％的无碱液体速凝剂中浸泡24小时后，放
入真空加热干燥箱中，抽真空并加热至吸水树脂恒重后，取出备用。称取减水剂、防水胶粉、有机添加剂，并对它们进行预混后，制得预混料；称取水泥、砂子、矿物掺合料、纤维和无碱液体速凝剂改性吸水树脂加入到预混料中，混匀得到砂浆粉；按照重量比为0.15～0.30的水料比，对砂浆粉加水，搅拌均匀得到混凝土修复材料。
25.实施例1
26.一种混凝土修复材料，由以下质量份的原料组成：硅酸盐水泥480质量份，超细矿渣50质量份，40
‑
60目的石英砂450质量份，聚羧酸高效减水剂2.5质量份，防水胶粉10质量份，聚丙烯纤维2质量份，消泡剂0.1质量份，无碱液体速凝剂改性吸水树脂5质量份。
27.其中，所述混凝土修复材料的制备方法为：称取20质量份粒径为1.5mm的吸水树脂放入浓度为45％的无碱液体速凝剂中浸泡24小时后，使用过滤装置将吸水树脂取出放入托盘，并将托盘放入真空加热干燥箱中，抽真空并加热烘干至恒重后，制得无碱液体速凝剂改性吸水树脂。
28.称取聚羧酸高效减水剂2.5质量份、防水胶粉10质量份、消泡剂0.1质量份，并对它们进行预混合，制得预混料。
29.称取硅酸盐水泥480质量份，40
‑
60目的石英砂450质量份，超细矿渣50质量份，聚丙烯纤维2质量份，无碱液体速凝剂改性吸水树脂5质量份，并将它们加入到预混料中，混匀得到砂浆粉。
30.称取159质量份的水，加入所述砂浆粉中，搅拌均匀得到混凝土修复材料。
31.实施例2
32.一种混凝土修复材料，由以下质量份的各原料组成：普通硅酸盐水泥500质量份，硅灰50质量份，40
‑
60目的石英砂400质量份，聚羧酸高效减水剂3质量份，防水胶粉15质量份，玄武岩纤维3质量份，淀粉醚0.5质量份，无碱液体速凝剂改性吸水树脂3质量份。
33.其中，所述混凝土修复材料的制备方法为：
34.称取20质量份粒径为1.2mm的吸水树脂放入浓度为40％的无碱液体速凝剂中浸泡24小时后，使用过滤装置将吸水树脂取出放入托盘，并将托盘放入真空加热干燥箱中，抽真空并加热烘干至恒重后，制得无碱液体速凝剂改性吸水树脂。
35.称取聚羧酸高效减水剂3质量份、防水胶粉15质量份、淀粉醚0.5质量份，并对它们进行预混合，制得预混料。
36.称取普通硅酸盐水泥500质量份，40
‑
60目的石英砂400质量份，硅灰50质量份，玄武岩纤维3质量份，无碱液体速凝剂改性吸水树脂3质量份，并将它们加入到预混料中，混匀得到砂浆粉。
37.称取165质量份水，加入所述砂浆粉中，搅拌均匀得到混凝土修复材料。
38.对比例
39.一种混凝土修复材料，由以下质量份的原料组成：硅酸盐水泥400质量份，石灰石粉55质量份，40
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60目的石英砂520质量份，聚羧酸高效减水剂2.5质量份，防水胶粉8质量份，聚乙烯醇纤维2质量份，消泡剂0.3质量份。
40.其中，所述混凝土修复材料的制备方法为：
41.称取聚羧酸高效减水剂2.5质量份、防水胶粉8质量份、消泡剂0.3质量份，并对它们进行预混合，制得预混料。
42.称取硅酸盐水泥400质量份，40
‑
60目的石英砂520质量份，石灰石粉55质量份，聚乙烯醇纤维2质量份，并将它们加入到预混料中，混匀得到砂浆粉。
43.称取159质量份的水，加入所述砂浆粉中，搅拌均匀得到混凝土修复材料。
44.对上述各实施例及对比例中制得的混凝土修复材料进行性能测试，结果如表1所示。
45.表1各实施例及对比例中制得的混凝土修复材料的性能数据
[0046][0047][0048]
由表1可以看出，本发明实例所得的混凝土修复材料：凝结时间可以根据需要进行调整；各龄期均有较高的强度；抗渗性能好；粘结强度高；施工时防流挂性能好。在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
[0049]
综上所述，本发明的混凝土修复材料，制备的浆体流动性可调，凝结时间可调，粘接抗流挂性能可调，能够作为普通修补材料，也可喷涂作业，压力注浆或离心浇筑；浆体停止流动时，材料瞬间呈现出凝胶状，有良好的抗裂性能，自修复性能，且免养护。适合于各种情况的混凝土材料修补，也适用于压力喷射法浇筑及离心喷射法浇筑。
[0050]
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。