一种地下工程混凝土裂缝修补材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种地下工程混凝土裂缝修补材料，由以下原材料按照重量百分比配制而成：25～45％的水泥、30～50％的砂、20～30％的矿渣微粉、8～15％的脱硫石膏、1～10％的硅灰、1～2％的硅酸钠、0.5～5％的混合纤维以及0.4～1.8％的高吸水树脂。该地下工程混凝土裂缝修补材料及其制备方法，通过配方的改良，使得修补材料与基体混凝土相容性好，防止基体混凝土进一步的损坏，可显著提升基体耐久性和抗渗性，同时更容易进入混凝土裂缝深处进行修补。脱硫石膏填充毛细孔，可提高密实度。混合纤维中的钢纤维能在裂缝间起到连接加固作用，而聚丙烯纤维可以有效阻止裂纹的萌生与发展。长短纤维协同作用，有效提高混凝土的力学性能。硅灰可以改善修补材料的性能，起到成核和填充空隙作用。

A kind of concrete crack mending material for underground engineering and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种地下工程混凝土裂缝修补材料及其制备方法
本专利技术涉及混凝土修补
，具体为一种地下工程混凝土裂缝修补材料及其制备方法。
技术介绍
地下工程混凝土包括地下车库、隧道、综合管廊等使用的混凝土，这些混凝土具有体积大、强度高等特点。同时由于地下工程混凝土所处位置特殊，建设和维修都较为困难，所以设计和使用年限要求较长。然而，混凝土自身性质和使用过程中存在的缺陷，以及外界环境侵蚀等原因，使一些地下工程混凝土容易出现不同程度的损坏。如果这些裂缝不能得到修补和控制，将会导致更严重的损坏，甚至直接缩短使用寿命，造成更大的经济损失。人们不得不使用修补材料修补损坏的混凝土结构。使用性能优异的修补材料对于提高修补效率和延长使用寿命具有重要意义。现有的混凝土修补材料按组成主要可分为无机类、有机类，其中无机类修补材料存在收缩率大、粘结强度低等问题，而有机类修补材料则与水泥混凝土基材相容性差，耐久性差，而且成本太高。此外，由于地下工程混凝土多处在阴暗潮湿环境，这要求修补材料具有较强的环境适应性。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种地下工程混凝土裂缝修补材料及其制备方法，解决了现有的混凝土修补材料按组成主要可分为无机类、有机类，其中无机类修补材料存在收缩率大、粘结强度低等问题，而有机类修补材料则与水泥混凝土基材相容性差，耐久性差，而且成本太高。此外，由于地下工程混凝土多处在阴暗潮湿环境，这要求修补材料具有较强的环境适应性的问题。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种地下工程混凝土裂缝修补材料，由以下原材料按照重量百分比配制而成：25～45％的水泥、30～50％的砂、20～30％的矿渣微粉、8～15％的脱硫石膏、1～10％的硅灰、1～2％的硅酸钠、0.5～5％的混合纤维以及0.4～1.8％的高吸水树脂。优选的，水泥为P·042.5硅酸盐水泥。优选的，砂为石英砂，筛分后使用清水冲洗干净，烘干，粒径为0.25～2mm。优选的，矿渣微粉比表面积为400～500m2/kg。优选的，脱硫石膏为湿法脱硫石膏，粒径为2～40μm。优选的，硅灰主要成分为SiO2，SiO2含量大于90％，粒径为1～3μm。优选的，混合纤维为钢纤维和聚丙烯纤维的混合物，其中钢纤维为长纤维，直径为0.2mm，长度为20mm，聚丙烯纤维为短纤维，其直径为30μm，长度为10mm，长纤维与短纤维的比例为1:3。优选的，高吸水树脂在干燥状态下粒径为0.12～0.2mm。一种地下工程混凝土裂缝修补材料及其制备方法，采用上述地下工程混凝土裂缝修补材料作为配方，按配方取一定量的水泥、矿渣微粉、脱硫石膏先进行干混，搅拌5min混匀得备用，按配方比例取钢纤维和聚丙烯纤维混合拌匀，将混匀后的水泥、矿渣微粉、脱硫石膏加水搅拌，水胶比控制在0.36-0.45，搅拌15min后加入混合纤维、砂、硅灰、硅酸钠与高吸水树脂，继续搅拌10min即可得到修补材料。(三)有益效果本专利技术提供了一种地下工程混凝土裂缝修补材料及其制备方法。具备以下有益效果：该地下工程混凝土裂缝修补材料及其制备方法，通过配方的改良，使得修补材料与基体混凝土相容性好，凝结收缩小，与基体连接强度高，能够适应地下潮湿环境，达到快速修补效果，防止基体混凝土进一步的损坏，可显著提升基体耐久性和抗渗性，同时由于脱硫石膏细颗粒在水泥颗粒间存在，起到一定的润滑作用，可以提高修补材料的流动性，更容易进入混凝土裂缝深处进行修补。此外脱硫石膏填充毛细孔，可提高密实度，从而进一步提高抗渗性。混合纤维中的钢纤维能在裂缝间起到连接加固作用，而聚丙烯纤维可以有效阻止裂纹的萌生与发展。长短纤维协同作用，有效提高混凝土的力学性能。硅灰可以改善修补材料的性能，起到成核和填充空隙作用，促进水化反应发生，提高抗渗性和耐久性。高吸水树脂的加入改善了修补材料在凝固过程中的收缩。具体实施方式所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。一种地下工程混凝土裂缝修补材料，由以下原材料按照重量百分比配制而成：25～45％的水泥、30～50％的砂、20～30％的矿渣微粉、8～15％的脱硫石膏、1～10％的硅灰、1～2％的硅酸钠、0.5～5％的混合纤维以及0.4～1.8％的高吸水树脂，其中水泥为P·042.5硅酸盐水泥，砂为石英砂，筛分后使用清水冲洗干净，烘干，粒径为0.25～2mm，矿渣微粉比表面积为400～500m2/kg，脱硫石膏为湿法脱硫石膏，粒径为2～40μm，硅灰主要成分为SiO2，SiO2含量大于90％，粒径为1～3μm，混合纤维为钢纤维和聚丙烯纤维的混合物，其中钢纤维为长纤维，直径为0.2mm，长度为20mm，聚丙烯纤维为短纤维，其直径为30μm，长度为10mm，长纤维与短纤维的比例为1:3，高吸水树脂在干燥状态下粒径为0.12～0.2mm。一种地下工程混凝土裂缝修补材料及其制备方法，采用上述地下工程混凝土裂缝修补材料作为配方，按配方取一定量的水泥、矿渣微粉、脱硫石膏先进行干混，搅拌5min混匀得备用，按配方比例取钢纤维和聚丙烯纤维混合拌匀，将混匀后的水泥、矿渣微粉、脱硫石膏加水搅拌，水胶比控制在0.36-0.45，搅拌15min后加入混合纤维、砂、硅灰、硅酸钠与高吸水树脂，继续搅拌10min即可得到修补材料。综上所述，该地下工程混凝土裂缝修补材料及其制备方法，通过配方的改良，使得修补材料与基体混凝土相容性好，凝结收缩小，与基体连接强度高，能够适应地下潮湿环境，达到快速修补效果，防止基体混凝土进一步的损坏，可显著提升基体耐久性和抗渗性，同时由于脱硫石膏细颗粒在水泥颗粒间存在，起到一定的润滑作用，可以提高修补材料的流动性，更容易进入混凝土裂缝深处进行修补。此外脱硫石膏填充毛细孔，可提高密实度，从而进一步提高抗渗性。混合纤维中的钢纤维能在裂缝间起到连接加固作用，而聚丙烯纤维可以有效阻止裂纹的萌生与发展。长短纤维协同作用，有效提高混凝土的力学性能。硅灰可以改善修补材料的性能，起到成核和填充空隙作用，促进水化反应发生，提高抗渗性和耐久性。高吸水树脂的加入改善了修补材料在凝固过程中的收缩。尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地下工程混凝土裂缝修补材料，其特征在于：由以下原材料按照重量百分比配制而成：25～45％的水泥、30～50％的砂、20～30％的矿渣微粉、8～15％的脱硫石膏、1～10％的硅灰、1～2％的硅酸钠、0.5～5％的混合纤维以及0.4～1.8％的高吸水树脂。/n

【技术特征摘要】
1.一种地下工程混凝土裂缝修补材料，其特征在于：由以下原材料按照重量百分比配制而成：25～45％的水泥、30～50％的砂、20～30％的矿渣微粉、8～15％的脱硫石膏、1～10％的硅灰、1～2％的硅酸钠、0.5～5％的混合纤维以及0.4～1.8％的高吸水树脂。


2.根据权利要求1所述的一种地下工程混凝土裂缝修补材料，其特征在于：所述水泥为P·042.5硅酸盐水泥。


3.根据权利要求1所述的一种地下工程混凝土裂缝修补材料，其特征在于：所述砂为石英砂，筛分后使用清水冲洗干净，烘干，粒径为0.25～2mm。


4.根据权利要求1所述的一种地下工程混凝土裂缝修补材料，其特征在于：所述矿渣微粉比表面积为400～500m2/kg。


5.根据权利要求1所述的一种地下工程混凝土裂缝修补材料，其特征在于：所述脱硫石膏为湿法脱硫石膏，粒径为2～40μm。


6.根据权利要求1所述的一种地下工程混凝土裂缝修补材料，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张飞，潘艳，周杨，雷鸣，慈晓，陶冶，钱元弟，
申请(专利权)人：马鞍山十七冶工程科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34