纳米无收缩抢修混凝土制造技术

本发明专利技术公开一种早强快、与基体粘结性好、密实度高、不开裂、防锈蚀的纳米无收缩抢修混凝土，各组分的质量百分比如下：水泥35~45%、中砂25~42%、粗骨料15~25%、高效减水剂0.5~1%、膨胀剂3~4%、纳米级重质碳酸钙2~5%、混凝土纳米减水超早强剂1~2%、阻锈剂1~2%；所述混凝土纳米减水超早强剂中各组分的质量百分比如下：早强组分46%～52%、减水组分26%～32%、阻锈组分6%～15%、缓凝组分4%～5%、纳米级重质碳酸钙6%～8%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于抢修混凝土材料领域，具体涉及到一种早强快、与基体粘结性好、密实 度高、不开裂、防锈蚀的纳米无收缩抢修混凝土。主要用于道路、桥梁等混凝土工程的快速 抢修施工。
技术介绍
抢修混凝土施工方便、工期短，广泛用于工程的抢修、抢建、快速施工。例如高速 公路、普通公路水泥路面的快速抢修、混凝土桥梁的抢修工程、机场混凝土路面的快速补修 等。但是，随着抢修混凝土的大量应用，一些弊端也突显出来。首先，抢修混凝土在凝结过程 中会有不同程度的收缩，这种收缩会导致面层开裂，与修补基体脱离。开裂也将导致外界环 境对钢筋的锈蚀，对结构耐久性不利。其次，目前应用的抢修混凝土强度上升速度缓慢，造 成工期进度迟缓，同时，施工后缓慢的养护时间容易导致雨雪环境对工程质量的不利影响。 除此之外，修补部位是结构抵抗外界不良环境侵蚀的薄弱区，传统抢修混凝土密实度低，亦 没有保护内部钢筋的措施，容易造成修补部位内部钢筋的锈蚀。 中国专利申请公布号CN00116214. 4公开了一种超早强灌浆料，由水泥、砂子、早 强剂、加速水化剂、缓凝剂和减水剂构成。具有流动性好，施工工艺简单，成本低廉的特点。 但是该材料有很多不可忽视的弊端，第一，材料中过多的缓凝剂会导致灌浆料强度增长缓 慢，影响工期进度，也增加了外界不良因素对工程质量影响的概率。第二，该材料抗压强度 较低（20MPa)，不适合如桥梁、飞机跑道等重载情况，容易造成修补位置的二次破坏。第三， 该材料在凝固过程中会发生收缩开裂，会导致与基体的脱离以及面层的开裂，施工质量无 法得到保证。最后，该专利技术属于小范围灌注砂浆领域，不适用于例如道路、桥梁、机场等大面 积修复修补工程。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种早强快、与基体粘 结性好、密实度高、不开裂、防锈蚀的纳米无收缩抢修混凝土。 本专利技术的技术解决方案是：一种纳米无收缩抢修混凝土，其特征在于由水泥、中 砂、粗骨料、高效减水剂、膨胀剂、纳米级重质碳酸钙、混凝土纳米减水超早强剂及阻锈剂 组成，各组分的质量百分比如下：水泥35~45%、中砂25~42%、粗骨料15~25%、高效减水剂 0. 5~1%、膨胀剂3~4%、纳米级重质碳酸钙2~5%、混凝土纳米减水超早强剂1~2%、阻锈剂 1~2% ;所述混凝土纳米减水超早强剂中各组分的质量百分比如下：早强组分46%~52%、减 水组分26%~32%、阻锈组分6%~15%、缓凝组分4%~5%、纳米级重质碳酸钙6%~8%。 所述的水泥是普硅水泥，优选为42. 5#、52. 5#水泥，由其构成抢修混凝土的胶凝 材料。 所述中砂为细度模数为2. 3~3. 0,平均粒径为0. 35~0. 5_的砂子。 所述粗骨料是粒径为18~22mm的碎石或花岗岩石中至少一种。 所述高效减水剂是萘磺系高效减水剂或羧酸系高效减水剂中的一种，可以减少水 用量，降低水灰比，从而减少混凝土收缩开裂。 所述的膨胀剂是明矾石膨胀剂、U- (I ΙΙΠΙ)型膨胀剂、硫铝酸钙膨胀剂、ZY膨胀 剂、复合膨胀剂、铝酸钙膨胀剂等混凝土膨胀剂的一种；膨胀剂的膨胀作用能够抵消混凝土 的收缩，增强其抗开裂能力。 所述纳米级重质碳酸钙是颗粒粒径量级为纳米级的重质碳酸钙粉；纳米级重质碳 酸钙能够增加材料的密实性和抗裂性，从而有助于抵挡外界环境对钢筋的锈蚀。 所述混凝土纳米减水超早强剂可大幅度提高混凝土早期强度，有利于抢修工程快 速施工。 所述早强组分是硫酸镁、硫酸钠、亚硝酸钠、三乙醇胺、硫代硫酸钠、三异丙醇胺、 甲酸钙中的三种或四种。 所述缓凝组分是葡萄糖酸钠、柠檬酸中的一种。 所述阻锈组分是亚硝酸钙、硝酸钙、铬酸钾或氯化亚锡；阻锈剂能提高钢筋在潮湿 环境下的抗腐蚀能力。 本专利技术各组分互相作用互相协调，与现有技术相比，具有如下优点： 1.早强快：由于加入了由早强组分、减水组分、阻锈组分、缓凝组分及调 节剂组分构成的混凝土纳米减水超早强剂，混凝土的早期强度得到了显著提高（24小 时强度可达到设计强度的90%以上)。早期强度的提高有利于抢修工程快速施工，降低养护 过程中结构被外界环境侵蚀的机率。 2、密实度高：纳米重质碳酸钙能够大幅度提高混凝土的密实度，有利于提升抢修 工程质量。同时，提高抢修混凝土的密实度对防止内部钢筋锈蚀有重要作用。 3、造价低：所涉及的材料造价低廉，有利于降低工程造价。 4、施工方便：该材料可用袋装，亦可用工程车送至工地中的料罐中。使用时，施工 现场在该材料中按要求加入一定比例的水搅拌均匀即可。配制简单、容易施工，有利于推 广。 5、不开裂：膨胀剂的膨胀作用能够抵消混凝土的收缩，有效减少收缩开裂。加入的 高效减水剂与混凝土纳米减水超早强剂能够减少混凝土中水的用量，降低水灰比，减少混 凝土在凝结过程中的收缩。 6与基体粘结性好：在凝结过程中不会发生干缩，使得修补后的混凝土与基体结 构内部不会产生拉应力。随着水化时间的推移，修补截面会形成致密的封闭结构，有利于结 构抵抗外界不良环境。 7、防锈蚀，提高结构耐久性：首先，不开裂的面层以及高密实度混凝土能够减少氯 离子渗透效应，保护混凝土内部钢筋，使其具有很强的耐腐蚀性。其次，由于在凝结过程中 不发生收缩现象，使得修补后的混凝土与机体结构之间有更好的粘结作用，有效防止外界 环境中的不良因素对结构内部造成破坏。与此同时，材料中的阻锈剂也有助于抵抗钢筋锈 蚀。【具体实施方式】 实施例1 : 所用原料及质量百分比为水泥40%、中砂30%、粗骨料21%、高效减水剂0. 5%、膨胀剂3%、 纳米级重质碳酸钙3. 5%、混凝土纳米减水超早强剂1%及阻锈剂1% ;所述凝土纳米减水超早 强剂所用原料及质量百分比为早强组分52%、减水组分32%、阻锈组分6%、缓凝组分4%及调 节组分6%。将上述各组分按质量百分比称量，按投料顺序进行振捣密实、搅拌均匀，按相应 的技术规程和配合比设计以保证其和易性、均匀性等性能。 在满足施工流动性的条件下尽量降低用水量。 水泥：52. 5#娃酸盐水泥； 中砂：细度模数为2. 4,粒径为0. 35mm的沙子； 粗骨料：粒径为18~20mm的碎石； 早强组分：硫酸镁、硫酸钠及亚硝酸钠； 缓凝组分：葡萄糖酸钠； 高效减水剂：萘磺酸高效减水剂； 纳米级重质碳酸钙：颗粒粒径量级为纳米级的重质碳酸钙粉。 膨胀剂：硫铝酸钙膨胀剂。 阻锈剂：亚硝酸钙。 实施例2 : 所用原料及质量百分比为水泥40%、粗骨料16%、中砂30%、高效减水剂1%、纳米级重质 碳酸钙5%、膨胀剂4%、混凝土纳米减水超早强剂2%及阻锈剂2% ;所述混凝土纳米减水超早 强剂所用原料及质量百分比为早强组分50%、减水组分30%、阻锈组分9%、缓凝组分4%及调 节组分7%。 制造方法同实施例1。 水泥：52. 5#娃酸盐水泥； 中砂：细度模数为2. 4,粒径为0. 35mm的沙子； 粗骨料：粒径为18~22mm的花岗岩石； 早强组分是三乙醇胺、硫代硫酸钠、三异丙醇胺及甲酸钙； 缓凝组分是柠檬酸； 尚效减水剂：聚幾酸盐系尚效减水剂； 纳米级重质碳酸钙：颗粒粒径量级为纳米级的重质碳酸钙粉。 膨胀剂：ZY膨胀剂。 阻锈剂：硝酸钙。 将本专利技术实施例1、2按配比进行试验，基本力学性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米无收缩抢修混凝土，其特征在于由水泥、中砂、粗骨料、高效减水剂、膨胀剂、纳米级重质碳酸钙、混凝土纳米减水超早强剂及阻锈剂组成，各组分的质量百分比如下：水泥35~45%、中砂25~42%、粗骨料15~25%、高效减水剂0.5~1%、膨胀剂3~4%、纳米级重质碳酸钙2~5%、混凝土纳米减水超早强剂1~2%、阻锈剂1~2%；所述混凝土纳米减水超早强剂的各组分质量百分比如下：早强组分46%～52%、减水组分26%～32%、阻锈组分6%～15%、缓凝组分4%～5%、纳米级重质碳酸钙6%～8%；所述高效减水剂组分是萘磺酸系高效减水剂、羧酸系高效减水剂中的一种；所述膨胀剂是明矾石膨胀剂、U‑Ⅰ型膨胀剂、U‑Ⅱ型膨胀剂、U‑Ⅲ型膨胀剂、硫铝酸钙膨胀剂、ZY膨胀剂、复合膨胀剂、铝酸钙膨胀剂中的一种；所述纳米级重质碳酸钙是颗粒粒径量级为纳米级的重质碳酸钙粉；所述阻锈组分是亚硝酸钙、硝酸钙、铬酸钾、氯化亚锡中的一种；所述早强组分是硫酸镁、硫酸钠、亚硝酸钠、三乙醇胺、硫代硫酸钠、三异丙醇胺、甲酸钙中的三种或四种；所述缓凝组分是葡萄糖酸钠、柠檬酸中的一种；所述中砂为细度模数为2.3~3.0，平均粒径为0.35~0.5mm的砂子；所述粗骨料是粒径为18~22mm的碎石或花岗岩石中至少一种。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贾金青，封硕，涂兵雄，吴锋，刘春梅，
申请(专利权)人：大连科诺拓金科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21