一种具有自养护功能的高强聚合物水泥砂浆制造技术

本发明专利技术涉及一种具有自养护功能的高强聚合物水泥砂浆，其由以下重量配比的原料制成：胶凝材料450－550份，细集料450－550份，聚合物粉末40－60份，减水剂3－5份，消泡剂1－2份，以及占胶凝材料重量0.1－0.2%的吸水树脂粉末和占前述六种原料重量之和13－17%的水。本发明专利技术高强聚合物水泥砂浆具有免养生的特点，即其在使用过程中无需洒水养生也可保证材料的力学性能及与旧混凝土的粘结强度，可以有效保证钢筋混凝土桥梁的维修及加固效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种具有自养护功能的高强聚合物水泥砂浆，尤其涉及一种应用于钢筋混凝土桥梁修补及加固工程中的自养护高强聚合物水泥砂浆。
技术介绍
高强聚合物水泥砂浆具有优异的抗压强度、抗折强度、与旧混凝土的粘结强度以及优良的抗渗性、抗冻性和弹韧性等特点，广泛应用于钢筋混凝土桥梁的修补及加固工程中。然而在钢筋混凝土桥梁的修补及加固工程中，由于特殊的应用领域、复杂的结构部位或缺少水源的施工环境，常规的养护工艺很难实施，无法保证高强聚合物水泥砂浆正常的养护条件，高强聚合物水泥砂浆的力学性能及与旧混凝土的粘结强度存在有所降低的现象，直接影响钢筋混凝土桥梁的修补及加固效果。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术缺陷，提供一种具有自养护功能的高强聚合物水泥砂浆，该水泥砂浆具有免养生的特点，即其在使用过程中无需洒水养生也可保证材料的力学性能及与旧混凝土的粘结强度，可以有效保证钢筋混凝土桥梁的维修及加固效果。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种具有自养护功能的高强聚合物水泥砂浆，其由以下重量配比的原料制成：胶凝材料450－550份，细集料450－550份，聚合物粉末40－60份，减水剂3－5份，消泡剂1－2份，以及占胶凝材料重量0.1－0.2%的吸水树脂粉末和占前述六种原料重量之和13－17%的水（即用水量为高强聚合物水泥砂浆干粉总重的13－17%）。具体的，所述胶凝材料由以下重量百分比的原料组成：普通硅酸盐水泥50－65%、快硬硫铝酸盐水泥15－30%、粉煤灰10－20%和矿渣粉10－20%。具体的，所述普通硅酸盐水泥强度等级为42.5级及以上，所述快硬硫铝酸盐水泥强度等级为42.5级，所述粉煤灰为一级粉煤灰，所述矿渣粉为S95级及以上等级矿渣粉。进一步，所述细集料为石英砂或河砂，颗粒级配处于Ⅱ区，细度模数为2.5－2.8。进一步，所述聚合物粉末为乙酸乙烯酯-乙烯共聚物粉料或苯乙烯-丙烯酸酯共聚物粉料，可直接购买普通市售产品。进一步，所述减水剂优选为聚羧酸系高性能减水剂，可直接购买普通市售产品。进一步，所述消泡剂优选为有机硅类消泡剂。所述吸水树脂为丙烯酸甲酯-醋酸乙烯酯共聚物或环状酸酐改性聚乙烯醇聚合物，细度为100－200目，饱和Ca(OH)2溶液中吸水倍率为30－50倍，可直接购买普通市售产品。本专利技术通过添加吸水树脂对高强聚合物水泥砂浆的性能进行改性，将吸水树脂、聚合物粉末与高强砂浆进行结合，研制了一种具有自养护功能的高强聚合物水泥砂浆，解决了现有砂浆在钢筋混凝土桥梁修补及加固应用中存在的养生不足的问题。与普通高强聚合物水泥砂浆相比，具有免养生、力学性能稳定及与旧混凝土粘结强度高等优点，即其在使用过程中无需洒水养生也可保证材料的力学性能及与旧混凝土的粘结强度，可以有效保证钢筋混凝土桥梁维修及加固的效果。和现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术应用于旧钢筋混凝土桥梁的维修及加固工程的自养护高强聚合物水泥砂浆1）具有免养生的特点，应用于养生条件不足的桥梁维修及加固工程，可以有效保证高强聚合物砂浆的力学性能及其与旧混凝土的粘结强度，有效提高钢筋混凝土桥梁的修补及加固效果，延长钢筋混凝土桥梁的使用年限；2）减少了聚合物砂浆使用过程中的养生环节，具有显著的经济和社会效益。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术的技术方案作进一步地详细介绍，但本专利技术的保护范围并不局限于此。下述实施例中，普通硅酸盐水泥强度等级为42.5级，快硬硫铝酸盐水泥强度等级为42.5级，粉煤灰为一级粉煤灰，矿渣粉为S95级矿渣粉。细集料为石英砂，颗粒级配处于Ⅱ区，细度模数为2.7。减水剂为聚羧酸系高性能减水剂，购自岳阳东方雨虹防水技术有限责任公司。消泡剂为有机硅类消泡剂，购自瓦克化学（中国）有限公司。聚合物粉末为乙酸乙烯酯-乙烯共聚物粉料，购自瓦克化学（中国）有限公司。吸水树脂为丙烯酸甲酯-醋酸乙烯酯共聚物，购自北京希涛技术开发有限公司。实施例配方中无特殊说明，均指重量份。实施例1配方：胶凝材料515份（普通硅酸盐水泥300份、快硬硫铝酸盐水泥75份、粉煤灰70份和矿渣粉70份），细集料（石英砂）450份，聚合物粉末（乙酸乙烯酯-乙烯共聚物粉料）40份，减水剂（聚羧酸系高性能减水剂）3份，消泡剂（有机硅类消泡剂）1份，吸水树脂（丙烯酸甲酯-醋酸乙烯酯共聚物）0.6份，用水量为高强聚合物水泥砂浆干粉总重的13%。制备方法：按照配方量分别称取各原料；启动干粉砂浆搅拌机，将胶凝材料分别上入搅拌机并搅拌均匀；将细集料预先在烘干设备中烘12h以上，然后自然冷却至室温；然后分别将细集料、聚合物粉末、减水剂、消泡剂和吸水树脂粉末上入搅拌机；上料过程中搅拌机一直处于搅拌状态，上料完毕后继续搅拌10min；然后加水继续搅拌3min，用水量为砂浆干粉总重的13%。成型方法及力学性能试验方法参照《JGT289-2010 混凝土结构加固用聚合物砂浆》执行，养生条件为自然养生。将上述配方中吸水树脂去除，其它材料均按照上述配方中比例进行称量，按以上步骤进行，制作对比试件a、b和c，养护条件分别为自然养生、洒水覆盖养生和标准养生。经过测试，本专利技术实施例1所得高强聚合物水泥砂浆的各项性能指标见表1。表1实施例1性能检测结果。实施例2配方：胶凝材料515份（普通硅酸盐水泥300份、快硬硫铝酸盐水泥75份、粉煤灰70份和矿渣粉70份），细集料450份，聚合物粉末40份，减水剂3份，消泡剂1份，吸水树脂0.8份，用水量为高强聚合物水泥砂浆干粉总重的13%。实施例原材料、制备方法及试验条件与实施例1相同。经过测试，本专利技术实施例2所得高强聚合物水泥砂浆各项性能指标见表2。表2实施例2性能检测结果。实施例3配方：胶凝材料515份（普通硅酸盐水泥300份、快硬硫铝酸盐水泥75份、粉煤灰70份和矿渣粉70份），细集料450份，聚合物粉末40份，减水剂3份，消泡剂1份，吸水树脂1.0份，用水量为高强聚合物水泥砂浆干粉总重的13%。实施例原材料、制备方法及试验条件与实施例1相同。经过测试，本专利技术实施例3所得高强聚合物水泥砂浆各项性能指标见表3。表3实施例3性能检测结果。实施例4配方：胶凝材料515份（普通硅酸盐水泥300份、快硬硫铝酸盐水泥75份、粉煤灰70份和矿渣粉70份），细集料450份，聚合物粉末40份，减水剂3份，消泡剂1份，选定多组吸水树脂用量，分别为0.6份（a）、0.8份（b）和1.0份（c），用水量为高强聚合物水泥砂浆干粉总重的15%。实施例原材料、制备方法及试验条件与实施例1相同。经过测试，本专利技术实施例4所得高强聚合物水泥砂浆各项性能指标见表4。表4实施例4性能检测结果。通过对实施例1－4试验结果的分析可以得到：1）吸水树脂对聚合物砂浆的流动性影响显著。用水量相同时，随着吸水树脂掺量的增加聚合物水泥砂浆的流动度呈现明显的降低趋势，但是聚合物砂浆拌和物的黏聚性得到了增强。高强聚合物水泥砂浆应用于旧水泥混凝土结构物修补时需要砂浆的流动度较小，避免修补后砂浆出现流淌现象，影响修补效果。因此，吸水树脂的添加不影响高强聚合物砂浆的使用性能。2）吸水树脂对高强聚合物砂浆的力学性能影响显著。用水量为高强聚合物水泥砂浆干粉重量13%时，吸水树脂的掺入明显降低了聚合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有自养护功能的高强聚合物水泥砂浆，其特征在于，由以下重量配比的原料制成：胶凝材料450－550份，细集料450－550份，聚合物粉末40－60份，减水剂3－5份，消泡剂1－2份，以及占胶凝材料重量0.1－0.2%的吸水树脂粉末和占前述六种原料重量之和13－17%的水。

【技术特征摘要】
1.一种具有自养护功能的高强聚合物水泥砂浆，其特征在于，由以下重量配比的原料制成：胶凝材料450－550份，细集料450－550份，聚合物粉末40－60份，减水剂3－5份，消泡剂1－2份，以及占胶凝材料重量0.1－0.2%的吸水树脂粉末和占前述六种原料重量之和13－17%的水。2.根据权利要求1所述具有自养护功能的高强聚合物水泥砂浆，其特征在于，所述胶凝材料由以下重量百分比的原料组成：普通硅酸盐水泥50－65%、快硬硫铝酸盐水泥15－30%、粉煤灰10－20%和矿渣粉10－20%。3.根据权利要求2所述具有自养护功能的高强聚合物水泥砂浆，其特征在于，所述普通硅酸盐水泥强度等级为42.5级及以上，所述快硬硫铝酸盐水泥强度等级为42.5级，所述粉煤灰为一级粉煤灰，所述矿渣粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：李光辉，宋云祥，吴漫，张营，余振兵，孙会刚，田艳霞，刘建飞，
申请(专利权)人：河南省交通科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41