砂强度测 定方法（GB197-83)搅拌，再分别测定新拌砂浆的跳桌流动度、容重。成型后将试块放入养 护室内，在温度20±2°C下养护24小时后脱模，后在温度为20°C、相对湿度为（65±5) %的 空气中或水温为20°C的水中养护至龄期，然后测定试块的抗折强度，抗压强度，粘结强度。
[0041] 3、实验结果与分析
[0042] 3. 1聚合物对改性水泥浆料的凝结时间的影响如下表所示：
[0043]
[0044]表1
[0045] 由表1和图1，图2可以看出，当乳胶粉的掺量为5%和7. 5%时，使得初凝时间都 缩短了 5min;乳胶粉对水泥浆体的终凝则影响很小，掺量为2. 5%和5%时乳胶粉对水泥浆 体的终凝没有影响，当掺量为7. 5%时水泥浆体终凝时间略有缩短。
[0046] 3. 2聚合物对水泥砂浆的减水作用
[0047]
[0048] 表 2
[0049] 本实施例不添加稻壳灰，水泥和集料按照1:1的比例进行配比，由表2和图3可以 看出，水泥砂浆的减水率随着乳胶粉掺量的增加先增大后趋于平缓，其最大减水率在聚合 物掺量为5 %和7. 5 %时达到18. 52 %。从减水趋势可以看出，乳胶粉对水泥砂浆的减水作 用不如乳液，随着乳胶粉掺量的增大，砂浆减水率先增大到18. 52%后即保持不变。究其原 因，可能由于乳液较乳胶粉的颗粒分散均匀，颗粒之间可相互滑动，形成均匀密实的聚合物 膜，有利于水泥的水化作用；而如果分散不良，颗粒聚结不均，会形成多孔的聚合物膜，对水 泥的水化作用不利。
[0050] 聚合物的减水作用，一方面主要是因为聚合物颗粒在体系中起到轴承作用，另一 方面聚合物乳液中含有一定的表面活性剂，这两方面都改变了水泥浆体的流动性，减少了 砂浆的用水量。聚合物对水泥净浆减水作用不如对水泥砂浆明显，一个可能的原因是由于 在砂浆中加入砂，砂较水泥粘聚性降低，从而使得聚合物在水泥砂浆中分散均匀，颗粒之间 可相互滑动，形成均匀密实的聚合物膜，利于水泥水化，从而减水作用更明显。在聚合物水 泥砂浆中加入消泡剂同样对水泥砂浆具有减水作用。
[0051 ] 3. 3粉煤灰对乳胶粉改性水泥砂浆的减水作用
[0052]
[0053]表 3
[0054] 从表3和图4可以看出，粉煤灰对乳胶粉改性水泥砂浆同样具有减水作用，粉煤灰 取代水泥使得聚合物对水泥的减水作用减小，当乳胶粉掺量为2. 5%、5%、7. 5%时，粉煤灰 取代水泥使得乳胶粉对水泥砂浆的减水率分别减小了 50%、34%、20% ;因此可以说，对于 乳胶粉改性的水泥砂浆，掺入粉煤灰不利于改善其流动性。究其原因，可能由于粉煤灰含碳 量高，且粉煤灰为多孔的微玻璃结构使得粉煤灰具有吸附作用，使得粉煤灰在砂浆中引入 的有效气泡降低，所以降低了乳胶粉改性的水泥砂浆的减水作用。
[0055] 3. 4聚合物改性水泥砂浆的容重及其影响因素
[0056] 请继续参见图5,乳胶粉聚合物的加入使得水泥砂浆的容重下降，原因可能是以下 两点，一方面由表2可以看出，聚合物的加入使得砂浆减水导致容重下降；另一方面可能由 于聚合物的引气作用使得砂浆含气量增大，从而容重下降。
[0057]在乳胶粉砂浆中加入消泡剂容重的变化很小。由图6可以看出，粉煤灰的加入使 得乳胶粉改性水泥砂浆的容重增大。究其原因，主要是由于粉煤灰的掺入填充骨料颗粒的 空隙并包裹它们形成润滑层，由于粉煤灰的容重（表观密度）只有水泥的2/3左右，而且颗 粒好（质量好的粉煤灰含有大量玻璃珠），因此能填充的更密实。同时粉煤灰的细微颗粒均 匀分散到水泥浆体中，会成为大量水化物沉积的核心，随着水化龄期的进展，这些细微颗粒 填充水泥砂浆孔隙改善了砂浆孔结构（微集料效应），同时粉煤灰的吸附作用降低了浆体 中聚合物的浓度，使得乳液产生的气泡减少。所以粉煤灰的加入使得乳胶粉改性水泥砂浆 的容重增大。
[0058] 3. 5聚合物改性水泥砂浆的强度及其影响因素如下表所示：
[00591
[0060]表 4
[0061]由表4可以看出，对于乳胶粉改性的水泥砂浆，除聚合物掺量为5%的砂浆试块水 养护更有利于其3天抗折强度外，其余的都在空气中养护具有更高的抗折强度。原因可能 由于乳胶粉的耐水性不如丁苯乳液，在空气养护的试块由于水分的散失，聚合物在水泥浆 体中更易形成空间网络结构，从而强度较高。总的说来，空气中养护对提高乳胶粉改性水泥 砂浆的抗折强度更有利。
[0062]由表4可以看出，在空气中养护条件下，掺乳胶粉的水泥砂浆的抗折强度则是在 聚合物掺量为2. 5%和7. 5%时，抗折强度随龄期的增长而增大，且变化较为平缓。而当聚 合物掺量为5%时，抗折强度先减小后增大。
[0063] 由上可见，本发明采用聚醋酸乙烯酯乳胶粉RE5044N对硫铝酸盐快速修补，具有 如下特点：（1)乳胶粉对水泥净浆没有减水作用，加快水泥浆体的初凝，对水泥浆体的终凝 影响不明显。（2)乳胶粉对水泥砂浆有减水作用，消泡剂的加入对减水作用没有影响，而粉 煤灰的加入则降低了乳胶粉的减水作用。（3)乳胶粉降低砂浆的容重，消泡剂对乳胶粉改性 砂浆容重的影响很小，粉煤灰的加入增大改性砂浆的容重。（4)乳胶粉掺量为7. 5%时可提 高砂浆的抗折强度，而乳胶粉的加入降低了砂浆抗压强度，但可提高砂浆的折压比。消泡剂 和粉煤灰的加入对提高乳胶粉砂浆的抗压和抗折强度不利。（5)乳胶粉可明显提高修补材 料的粘结性能，改善其干缩性能，提高修补材料的抵抗氯离子渗透能力。综合上述情况，本 发明的改性水泥衆料中各组分的重量百分含量优选如下：水泥30~70%;集料15~55%; 粉煤灰12~15% ;乳胶粉2. 5~7. 5 % ;早强剂0? 25~5. 5 % ;消泡剂0? 25~1% ;从而 很好地兼顾多种性能指标，加快水泥浆体的初凝，提高砂浆的减水率，使新拌砂浆的容重减 小；并明显提高砂浆的折压比、粘结强度和抵抗氯离子渗透能力。
[0064] 虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技 术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范 围当以权利要求书所界定的为准。
【主权项】
1. 一种用于混凝土快速修补的改性水泥浆料，其特征在于，包含如下组分：水泥、集 料、粉煤灰、乳胶粉、消泡剂和早强剂。2. 如权利要求1所述的用于混凝土快速修补的改性水泥浆料，其特征在于，所述改性 水泥浆料中各组分的重量百分含量如下：3. 如权利要求1所述的用于混凝土快速修补的改性水泥浆料，其特征在于，所述改性 水泥浆料中还包含膨胀剂和增稠剂，所述膨胀剂的重量百分含量为〇~2. 5%，所述增稠剂 的重量百分含量为O~2. 5%。4. 如权利要求3所述的用于混凝土快速修补的改性水泥浆料，其特征在于，所述改性 水泥浆料中还包含稻壳灰，所述集料为粒径小于4. 75毫米的天然砂，所述粉煤灰为I级粉 煤灰，所述水泥、集料和稻壳灰的重量比为4:2:1。5. 如权利要求4所述的用于混凝土快速修补的改性水泥浆料，其特征在于，所述改性 水泥浆料中各组分的重量百分含量如下：6. 如权利要求4所述的用于混凝土快速修补的改性水泥浆料，其特征在于，所述膨胀 剂为ZY型膨胀剂，所述增稠剂为钠基膨润土和甲基羟丙基纤维素醚复合增稠剂，所述羟丙 基甲基纤维素和钠基膨润土的重量之比为1 :1〇,所述稻壳灰由稻壳在530°C~580°C温度 下燃烧后粉磨而成。7. 如权利要求1所述的用于混凝土快速修补的改性水泥浆料，其特征在于，所述水泥 为硫铝酸盐水泥。8. 如权利要求1所述的用于混凝土快速修补的改性水泥浆料，其特征在于，所述乳胶 粉为聚醋酸乙烯酯可再分散乳胶粉RE5044N。9.如权利要求1所述的用于混凝土快速修补的改性水泥浆料，其特征在于，所述早强 剂为碳酸锂、甲酸钙、脱硫石膏和亚硝酸钠复合早强剂，所述碳酸锂、甲酸钙、脱硫石膏和亚 硝酸钠的重量之比为〇.1:0. 5:2. 5:2. 5。10. 如权利要求1所述的用于混凝土快速修补的改性水泥浆料，其特征在于，所述消泡 剂为液态液氢化合物，聚乙二醇和非结晶性二氧化硅的混合物，所述液态液氢化合物，聚乙 二醇和非结晶性二氧化硅的重量之比为〇.5:2. 5:2. 5。
【专利摘要】本发明公开了一种用于混凝土快速修补的改性水泥浆料，包含如下组分：水泥、集料、粉煤灰、乳胶粉、消泡剂和早强剂；各组分的重量百分含量如下：水泥30～70％；集料15～55％；粉煤灰12～15％；乳胶粉2.5～7.5％；早强剂0.25～5.5％；消泡剂0.25～1％；所述改性水泥浆料中还包含膨胀剂和增稠剂，所述膨胀剂的重量百分含量为0～2.5％，所述增稠剂的重量百分含量为0～2.5％。本发明提供的用于混凝土快速修补的改性水泥浆料，能够加快水泥浆体的初凝，提高砂浆的减水率，使新拌砂浆的容重减小；并明显提高砂浆的折压比、粘结强度和抵抗氯离子渗透能力，使得快速修补后的混凝土的耐久性更好。
【IPC分类】C04B18/08, C04B28/02, C04B18/24
【公开号】CN105130314
【申请号】CN201510387307
【发明人】季晓丽
【申请人】上海力阳道路加固科技股份有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月3日