一种可操作时间长的堵漏材料及其使用方法与流程

本发明涉及建筑封堵材料，c04b16/02，尤其涉及一种可操作时间长的堵漏材料及其使用方法。

背景技术：

1、建筑行业如地下、屋面、隧道、桥梁等的施工过程经常会遇到多种因素造成的结构裂缝和孔隙缺陷，这就需要使用性能较好的加固材料对以上裂缝和缺陷进行密封和修复，以保证结构的安全性、耐久性、防水性等性能。但是，目前市面上的封堵材料除了具有封堵性能、抗折性能或耐温性能不理想的缺陷外，还一味追求快硬效果，具有可操作时间短、不利于施工的缺点，进而限制了堵漏材料的使用；因此，研究出封堵性能优异的材料具有非常重要的市场价值。

2、中国专利cn114477931a公开了一种发泡型铝酸盐水泥基热力管道防水堵漏封堵材料及其制备，该专利的封堵材料包括：粘土熟料57-82份、铝矾土熟料25-45份、胶凝材料10-15份、硅灰5-10份、减水剂0.5-2.5份、过氧化钙0.5-1.5份、稳泡剂0.3-0.65份、缓凝剂0.2-0.4份、水20-35份，其中铝酸盐水泥和硅灰增强了早期强度，粘土熟料和铝矾土熟料增强了材料的粘结性能，虽然该材料具有较好的抗渗性和封堵性能，但是其固化时间非常快，不利于建筑施工。中国专利cn113651590b公开了一种建筑堵漏复合材料及其使用方法，其使用水性环氧固化剂增强材料在潮湿环境中的粘结性能和耐久性，并采用橡胶粒子取代传统的砂料提供弹性，降低材料的固化收缩，但是该材料的抗折强度不够、耐热性也有待提高。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明首先提供了一种可操作时间长的堵漏材料；按总重量计，所述堵漏材料的原料包括：缓凝剂0.02-3％、钙盐0.005-2％、纤维素醚0.001-1％、水泥补充至100％。

2、进一步地，按总重量计，所述堵漏材料的原料包括：缓凝剂0.02-1％、钙盐0.005-0.8％、纤维素醚0.001-0.5％、水泥补充至100％。

3、进一步地，所述水泥包括但不限于硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥中的至少一种。

4、进一步地，所述水泥包括硅酸盐水泥、火山灰水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥中的至少一种。

5、进一步地，所述水泥包括铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥中的至少一种。

6、优选地，所述水泥包括铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥。

7、进一步地，所述铝酸盐水泥的凝结时间为10-90s，优选为20-65s。

8、进一步地，所述硫铝酸盐水泥的凝结时间为10-15min。

9、进一步地，所述水泥中，铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥的重量比为8-20：33-60，优选为10-15：50-60。

10、在一种优选的实施方式中，所述铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥的重量比为13-15：54-57。

11、进一步地，所述铝酸盐水泥的强度等级为42.5级、52.5级中的至少一种，强度等级的测试标准为gb20472-2006。

12、进一步地，所述缓凝剂包括有机酸类、无机酸类、无机盐类、有机盐类中的至少一种。

13、进一步地，所述有机酸类包括但不限于甲酸、丙二酸、丁酸、戊酸、酒石酸、柠檬酸、葡糖酸、富马酸、琥珀酸、乙醇酸、羟基丁二酸中的至少一种。

14、进一步地，所述无机酸类包括但不限于硼酸、磷酸中的至少一种。

15、进一步地，所述无机盐类包括但不限于硫酸钙、亚硫酸钙、硫酸亚铁、磷酸二钠、磷酸三钠、磷酸四钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、铝酸钠、硫酸铝中的至少一种。

16、进一步地，所述有机盐类包括但不限于酒石酸盐、木质素磺酸盐、羟基羧酸盐、烷基膦酸盐中的至少一种。

17、优选地，所述缓凝剂包括有机酸类。

18、进一步优选地，所述有机酸类包括羟基丁二酸。羟基丁二酸属于羟基羧酸类减水剂，分子中具有1个羟基和两个羧基共3个强极性基团。这些强极性基团通过氢键与水分子产生缔合，使水泥水化颗粒表面形成一层水膜，不仅提高材料的流动性能，还进而阻碍了水化的深度进行；另外，其羟基还会与水泥等材料中游离的ca2+生成不稳定的络合物，在水化初期控制ca2+的浓度及ca(oh)2析出速率，从而综合延缓材料的初凝时间。相较于其他缓凝剂，羟基丁二酸分子结构简单，链长和极性更适用于本体系的需要，不仅可有效延长封堵材料的初凝时间，其对产品强度的影响还更小。

19、进一步地，所述钙盐包括但不限于甲酸钙、乙酸钙、氯化钙、硝酸钙、磷酸二氢钙中的至少一种。

20、进一步地，所述钙盐包括甲酸钙、乙酸钙中的至少一种。

21、优选地，所述钙盐包括甲酸钙。

22、进一步地，所述纤维素醚包括但不限于甲基纤维素、乙基纤维素、甲基乙基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、羧甲基乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素中的至少一种。

23、进一步地，所述纤维素醚包括羧甲基乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素中的至少一种。

24、优选地，所述纤维素醚包括羟丙基甲基纤维素。

25、优选地，所述羟基丁二酸、甲酸钙和羟丙基甲基纤维素的重量比为3-10：1-5：1-3。

26、本技术采用羟基丁二酸对材料进行缓凝，主要是因为羟基丁二酸的缓凝程度合适，对材料的力学强度影响比较小，但在使用甲酸钙提高材料的早期强度和抗渗性能时，总会对初凝时间产生不利的影响。分析原因为：甲酸钙中coo-离子可以渗透到c3s和c2s的水化层,加速ca(oh)2的沉淀以及硅酸钙的分解，通过化学作用束缚硅原子进一步与oh-反应,从而交联相邻的硅酸盐群体,促进c-s-h凝胶的形成,提高水泥砂浆的硬化强度，也即是促进了水化作用，这和羟基丁二酸的作用刚好相反，并且其加入还增加了材料中钙离子的含量，能够消耗掉部分羟基丁二酸。羟丙基甲基纤维素的使用是为了提高砂浆的流动性、细滑度和均匀度，但是规定羟基丁二酸、甲酸钙和羟丙基甲基纤维素的重量比为3-10：1-5：1-3时，不仅可解决羟基丁二酸和甲酸钙对彼此作用的减弱，有效延长堵漏材料的初凝时间，还能提高材料的抗渗性能、抗折性能和耐热性能，可能是因为羟丙基甲基纤维素降低了水泥中c3s在加速期的反应速度，并延长了c3a-caso4系统的诱导期，从而延缓了体系的水化反应，助力于羟基丁二酸的作用，并且其合适的链长和极性使可参与到水泥的力学网络结构中，助力coo-的渗透提高抗渗性能，其赋予网络结构的交联作用还提高了材料的抗收缩、抗折性能和耐热性能。

27、进一步地，所述羟基丁二酸、甲酸钙和羟丙基甲基纤维素的重量比为4-8：2-4：1-3。

28、在一种优选的实施方式中，所述羟基丁二酸、甲酸钙和羟丙基甲基纤维素的重量比为6：3：2。

29、进一步地，所述堵漏材料的原料还包括10-40％的黑砂。黑砂表面光滑，可提高施工爽滑度，并且其力学作用可为材料提供早期强度，但是黑砂的添加量过多时反而造成水泥粘结性下降，力学强度也降低；另外，规定其粒径为70-140目，利用其在水泥中的颗粒分布状态，有效减缓具有强交联作用的水泥材料收到的应力，避免裂纹的扩张，提高材料抗折和耐冻融性能，当其粒径太大或太小时，会导致材料的抗渗性、粘结强度和抗折性能的下降。

30、进一步地，所述黑砂的用量占堵漏材料原料总重量的20-35％，优选为25-35％。

31、进一步地，所述黑砂的平均粒径为50-300目，优选为50-200目，更优选为70-140目。

32、进一步地，所述堵漏材料的制备方法为：将原料混合均匀即可。

33、优选地，所述堵漏材料的制备方法为：先将水泥、黑砂混合均匀，再向其中加入纤维素醚、钙盐和缓凝剂混合均匀即可。

34、进一步地，所述堵漏材料的使用方法为：将所述堵漏材料和水混匀即可。

35、进一步地，水的使用量占堵漏材料重量的15-45％，优选为20-40％，更优选为25-35％。

36、有益效果

37、1、本技术复配使用不同规格的水泥，材料的和匀性好，早期强度高，抗冻、耐磨、抗渗透性更强，并初步延长可操作时间；

38、2、本技术规定缓凝剂为羟基丁二酸，不仅可有效延长速凝型堵漏材料的初凝时间，还能降低缓凝剂对堵漏材料力学强度的影响；

39、3、本技术复配使用纤维素醚，并规定所述羟基丁二酸、甲酸钙和羟丙基甲基纤维素的重量比，不仅提高了堵漏材料的初期缓凝效果，还提高了抗渗性能、抗折性能和耐热性能；

40、4、本技术复配一定量的黑砂，并规定黑砂平均粒径为70-140目，不仅提高了材料施工爽滑度，还提高了抗折和耐冻融性能；

41、5、本技术的堵漏材料为速凝型材料，但在快干的基础上具有相对较长的初凝时间，可有效提升速凝材料的可操作性能和施工便捷性，并且并不影响材料的终凝时间和强度，可用于建筑行业的裂缝封堵。