一种用于混凝土剥蚀修复的快速渗透增强材料制造技术

一种用于混凝土剥蚀修复的快速渗透增强材料，其特征在于：该材料由下列质量份数的原料组成：细度模数为6～12的锂水玻璃30～70份、细度模数为4～8的钾水玻璃10～30份、促进剂2～6份、缓释型分散剂2～8份、水性树脂10～20份，硅油乳液8～16份，有机锡催化剂0.1～0.3份，醚硅消泡剂1～3份，水50～100份。该快速渗透增强材料可在短时间内增加混凝土密实度，增大混凝土表层强度，大幅提高砂浆修补层与原混凝土的粘结性能，降低叠层修补结构在周期疲劳荷载作用下的脱开风险，确保了修复效果的长效性，适用于因冻融、硫酸盐侵蚀等造成的混凝土剥蚀病害的快速修复，也可用于混凝土防护。

【技术实现步骤摘要】
一种用于混凝土剥蚀修复的快速渗透增强材料
本专利技术属于建筑材料领域，具体涉及一种用于混凝土剥蚀修复的快速渗透增强材料。
技术介绍
混凝土长期在冻融、硫酸盐侵蚀等复杂环境中服役时，易出现粉化、掉块等剥蚀病害，严重时混凝土内部密实度降低，整体强度下降。针对混凝土剥蚀病害，常采用表层剥蚀混凝土清除+砂浆修补+表面防护的方式进行修复。该种修复方法的关键是保证混凝土松散层全部清除干净，为砂浆粘结提供坚实基础。但是，在实际施工中，难于保证将松散的混凝土全部清理干净，特别是剥蚀深度较深（甚至整体强度下降）的混凝土结构，为了保证结构的完整性、稳定性和承载能力，也不宜将强度不足的混凝土全部凿除。由于混凝土基础密实度和强度较低，局部存在微裂纹，导致修补砂浆与混凝土的粘结效果较差，在周期疲劳荷载（温度力、振动、风压等）作用下，叠层修补结构短期即被破坏，表现形式主要为修补砂浆与混凝土粘结界面脱开或粘结界面处附近的混凝土破坏。为了提高叠层修补结构服役长效性，需对混凝土进行增强处理，为砂浆修补创造良好的粘结基础。提高较疏松混凝土基础强度常采用环氧树脂等高分子材料，通过加入大量稀释剂，使材料获得极低粘度，通过气孔、微裂纹渗入至混凝土内部，固化后提高混凝土强度。但是，高分子材料对混凝土的浸渍能力有限，加固深度不足，砂浆修补层和混凝土叠层修补结构往往在未加固的混凝土表层破坏。而且，高分子材料受环境影响因素制约较多，特别在雨季施工困难。稀释剂的挥发对施工人员身体健康造成伤害。水性混凝土增强材料的渗透能力强，对环境和人员无危害，受水等环境因素影响小，更适用于疏松混凝土的增强处理。专利“一种自洁式混凝土密封固化剂”（申请号201511016057.1）、“一种水性渗透型混凝土密封固化剂”（申请号201610146149.X）、“一种锂基混凝土密封固化剂”（申请号201110354668.2）等以硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂为主要活性组分，配合其它功能助剂配制了混凝土增强材料。它通过硅酸盐与混凝土钙离子反应生成硅酸钙，填补混凝土内部空隙，起到增加混凝土密实度的作用。该类材料可通过改善混凝土密实度提高修补砂浆与混凝土粘结效果，但是反应速度较慢，且对疏松混凝土的增强效果不明显。“一种渗透型液体硬化剂及其制备方法”（申请号201510979842.0）、“一种高性能混凝土露石剂及其制备和施用方法”（申请号201310173938.9）、“一种超渗透混凝土增强剂及其制备方法”（申请号201610371966.5）等采用氟硅酸盐或与硅酸盐共用的方式，提高增强材料的反应速度和对混凝土的加固效果，但是氟硅酸盐的环保性较差，且与硅酸盐反应，使用时需临时调配，不便于使用。专利“一种纳米彩色混凝土密封固化剂”（申请号201410010942.8）在硅酸盐混凝土增强材料基础上，加入乳液作为改性剂，乳液渗透能力较低，只在混凝土表面形成膜，提高界面粘结，便于固色。综上所述，现有的水性混凝土增强材料的反应速度较低，增强效果不足，不适用于疏松混凝土的快速加固，特别是在高速铁路等修复时间十分有限的领域，无法满足现场使用需求。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的是为了解决现有技术的不足，提供了一种用于混凝土剥蚀修复的快速渗透增强材料。技术方案：为了实现以上目的，本专利技术提供了一种用于混凝土剥蚀修复的快速渗透增强材料，该材料由下列质量份数的原料组成：细度模数为6～12的锂水玻璃30～70份、细度模数为4～8的钾水玻璃10～30份、促进剂2～6份、缓释型分散剂2～8份、水性树脂10～20份，硅油乳液8～16份，有机锡催化剂0.1～0.3份，醚硅消泡剂1～3份，水50～100份。上述的促进剂为尿素、三乙醇胺与亚硝酸钠种的一种或几种；缓释型分散剂为具有缓释功能的聚羧酸减水剂；水性树脂为聚氨酯水溶液、聚氨酯分散液、环氧树脂水溶液、环氧树脂分散液、有机硅改性聚氨酯分散液、有机硅改性环氧树脂分散液中的一种或几种；硅油乳液为高含氢硅油乳液、端羟基硅油乳液中的一种或两种。上述的快速渗透增强材料的制备方法，其特征在于：将锂水玻璃、钾水玻璃和部分水倒入混合釜中，加热至50℃±1℃后搅拌60min，加入水性树脂、硅油乳液及剩余水，搅拌30min后加入促进剂、缓释型分散剂、醚硅消泡剂和有机锡催化剂，搅拌40min后，降温出料即得。工作机理：本专利技术的快速渗透增强材料采用三层增强体系：以稳定的高模数水玻璃作为活性组份，快速渗入松散混凝土内部，在较短时间内与混凝土内部氢氧化钙反应，填充孔隙，提高混凝土整体密实度、强度及与砂浆修补层的粘结效果；水性树脂分散液及水溶液快速渗入至混凝土内部较深处，在混凝土内部和表层成膜，提高混凝土整体强度及与砂浆修补层的粘结效果；硅油乳液在混凝土表层反应形成交联憎水网，进一步改善混凝土表面性能、提高混凝土表层强度及耐久性。有益效果：本专利技术提供的一种用于混凝土剥蚀修复的快速渗透增强材料，经过大量试验研究，材料的各组份配比科学合理，具有以下优异的性能：（1）施工便捷：材料为单组份，直接涂刷在处理后的混凝土表面即可。（2）渗透能力强：C30混凝土渗透深度≥8mm。（3）对混凝土增强效果优：可在短时间内提高疏松混凝土的整体强度，涂刷2～4h后，C30混凝土的表面强度可提高5%以上。（4）有效改善界面粘结效果：可大幅提高修补砂浆与混凝土的粘结强度，粘结强度提高50%以上。（5）提高混凝土耐久性：可明显提高混凝土的抗冻性和抗硫酸盐侵蚀性，冻融循环和干湿循环次数提高30%以上。（6）环境适应性强：在混凝土基面潮湿或含水率较高的情况下可正常使用。具体实施方式下面以实施例说明具体实施方式，这些实施例仅限于解释说明本专利技术，而不限定本专利技术的范围。实施例1将锂水玻璃30份、钾水玻璃10份和水30份倒入混合釜中，加热至50℃±1℃后搅拌60min，加入聚氨酯水溶液2份、聚氨酯分散液2份、环氧树脂水溶液1份、环氧树脂分散液1份、有机硅改性聚氨酯分散液2份、有机硅改性环氧树脂分散液2份、高含氢硅油乳液4份、端羟基硅油乳液4份及水20份，搅拌30min后加入尿素0.5份、三乙醇胺0.5份、亚硝酸钠1份、缓释型分散剂2份、醚硅消泡剂1份和有机锡催化剂0.1份，搅拌40min后，降温出料即得。实施例2将锂水玻璃70份、钾水玻璃30份和水60份倒入混合釜中，加热至50℃±1℃后搅拌60min，加入聚氨酯水溶液4份、聚氨酯分散液4份、环氧树脂水溶液2份、环氧树脂分散液2份、有机硅改性聚氨酯分散液3份、有机硅改性环氧树脂分散液5份、高含氢硅油乳液6份、端羟基硅油乳液10份及水40份，搅拌30min后加入尿素2份、三乙醇胺2份、亚硝酸钠2份、缓释型分散剂8份、醚硅消泡剂3份和有机锡催化剂0.3份，搅拌40min后，降温出料即得。实施例3将锂水玻璃50份、钾水玻璃20份和水50份倒入混合釜中，加热至50℃±1℃后搅拌60min，加入环氧树脂分散液15份、高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于混凝土剥蚀修复的快速渗透增强材料，其特征在于：该材料由下列质量份数的原料组成：细度模数为6～12的锂水玻璃30～70份、细度模数为4～8的钾水玻璃10～30份、促进剂5～15份、缓释型分散剂2～8份、水性树脂10～20份，硅油乳液8～16份，有机锡催化剂0.1～0.3份，消泡剂1～3份，水50～100份。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于混凝土剥蚀修复的快速渗透增强材料，其特征在于：该材料由下列质量份数的原料组成：细度模数为6～12的锂水玻璃30～70份、细度模数为4～8的钾水玻璃10～30份、促进剂5～15份、缓释型分散剂2～8份、水性树脂10～20份，硅油乳液8～16份，有机锡催化剂0.1～0.3份，消泡剂1～3份，水50～100份。


2.根据权利要求1所述的一种用于混凝土剥蚀修复的快速渗透增强材料，其特征在于：所述促进剂为尿素、三乙醇胺与亚硝酸钠种的一种或几种。


3.根据权利要求1所述的一种用于混凝土剥蚀修复的快速渗透增强材料，其特征在于：所述缓释型分散剂为具有缓释功能的聚羧酸减水剂。


4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄法礼，靳昊，李化建，易忠来，谢永江，王振，温浩，袁政成，郑召召，李洪福，袁静怡，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，中国铁道科学研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11