一种低负温水泥基快速修复材料制造技术

本发明专利技术提供了一种低负温水泥基快速修复材料，包括按以下重量份数计的以下组分：普通硅酸盐水泥80～160份、硫铝酸盐水泥310～420份、铝酸盐水泥320～410份、细骨料736～734份、粗骨料989～1011份、减水剂1.8～2.1份、防冻剂7～11份、缓凝剂0.2～0.4份以及促凝剂0.3～0.7份。本发明专利技术提供的修复材料相比于普通硅酸盐水泥体系，起到了加快凝结硬化、缩短脱模时间、提高早期强度、增加后期强度的作用，改善了低温环境下水化慢、强度低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种低负温水泥基快速修复材料
本专利技术涉及材料
，具体涉及一种低负温水泥基快速修复材料。
技术介绍
在低温环境下，例如冷库内，混凝土地面在经受过多次冻融循环后，原有地面遭到不同程度破损甚至严重破环。分别出现掉皮、坑洞、麻面、碎裂、冻胀等问题，严重影响了冷库地面在运送货物时的正常使用。浇筑混凝土进行修复的过程中，材料会受低温影响而受冻，材料水化速率较慢，且强度降低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种低负温水泥基快速修复材，可以配制具有较高早期小时强度的抗冻混凝土，可改善低温环境下水化慢、强度低的问题。基于上述问题，本专利技术提出的技术方案是提供一种低负温水泥基快速修复材料，包括按以下重量份数计的以下组分：普通硅酸钙水泥80～160份、硫铝酸钙水泥310～420份、铝酸钙水泥320～410份、细骨料736～734份、粗骨料989～1011份、减水剂1.8～2.1份、防冻剂7～11份、缓凝剂0.2～0.4份以及促凝剂0.3～0.7份。铝酸盐水泥或者硫铝酸盐水泥中CaO·Al2O3或3CaO·3Al2O3·CaSO4与普通硅酸盐水泥3CaO·SiO2发生反应，生成一定量的高硫型水化硫铝酸钙或铝酸钙，大大提高了早期小时强度，使抗冻材料具备了一定水化条件，反应比较迅速，提高了早期的水化温度加快了水化速率，提高了早期抗冻能力。缓凝剂、促凝剂、减水剂、防冻剂与上述复合水泥的配伍，能够加快凝结速度、缩短脱模时间、提高早期强度。此外，早期生成钙矾石的强度骨架被胶体填充，从而使水泥石的结构致密，孔隙率降低，强度提高。完全水化之后，复合水泥水化进程基本上与硅酸盐水泥相一致。减水剂对水泥颗粒有分散作用，能改善其工作性，减少单位用水量，改善混凝土拌合物的流动性。减水剂选自聚羧酸系减水剂、萘系减水剂、密胺系减水剂、氨基磺酸盐系减水剂、脂肪族系减水剂或者木质素磺酸盐类减水剂中的至少一种；聚羧酸系减水剂包括以丙烯酸或甲基丙烯酸为主链,接枝不同侧链长度的聚醚；或者以马来酸酐为主链接枝不同侧链长度的聚醚。具有掺量低、保坍性能好、混凝土收缩率低、分子结构上可调性强、高性能化的潜力大等优点；萘系减水剂可以包括DH-4004型聚羧酸系高性能减水剂等。掺用聚羧酸系减水剂后，混凝土含气量有所增加(一般为2％～5％)有利于改善混凝土的和易性和耐久性；密胺系减水剂是无引气减水剂，其优点是减水率较高(25％)，略低于萘系高效减水剂，适合于蒸汽养护及使用铝酸盐水泥的混凝土；氨基磺酸盐系减水剂与萘系高效减水剂复合使用，可以解决萘系高效减水剂与水泥相容性问题；脂肪族系减水剂对水泥适用性广，对混凝土增强效果明显，坍落度损失小，低温无硫酸钠结晶现象；木质素磺酸盐类减水剂如可以为木质素磺酸钙、木质素磺酸钠或者木质素磺酸镁，价格便宜，使用较广泛。缓凝剂能够延长水泥的水化硬化时间，使混凝土能在较长时间内保持塑性，从而调节混凝土的凝结时间。缓凝剂选自木质素类缓凝剂、糖类缓凝剂、磷酸盐缓凝剂、酒石酸盐缓凝剂、葡萄糖酸盐缓凝剂、柠檬酸缓凝剂及柠檬酸盐类缓凝剂或者纤维素类缓凝剂中的至少一种；木质素类缓凝剂例如木质素磺酸盐及其衍生物、磺化丹宁、羧甲基羟乙基纤维素等；糖类缓凝剂例如葡萄糖、葡萄糖酸、葡萄糖酸钠等，糖类缓凝剂具有极强烈的缓凝作用，对水泥无副作用；酒石酸盐缓凝剂能改善水泥浆流动性能；磷酸盐缓凝剂例如可以包括二聚磷酸盐、三聚磷酸盐或者四聚磷酸盐等。促凝剂可以缩短凝胶时间并促进其早期强度，促凝剂选自氢氧化锂、氯化锂、碳酸锂、硫酸锂、硅酸锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氧化钙、硫酸钠、硫酸钾、硫酸铝、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、氯化钠或者硅酸钠中的至少一种；防冻剂能使混凝土在负温下硬化，能在低温下防止物料中水分结冰的物质。防冻剂能改变混凝土液相浓度，降低冰点，保证混凝土在负温下有液相存在，使水泥仍能继续水化。防冻剂选自乙二醇、尿素、甲酸钙、亚硝酸钠、亚硝酸钙、硫酸钠、氯化钙、聚乙二醇或者氨水中的至少一种。细骨料选自粒径在4.7mm以下的河砂、石英砂、硅砂、海砂或者机制砂中的至少一种；山砂的颗粒具有棱角、表面粗糙但含泥量和有机物杂质较多，与水泥的结合性差。河砂、湖砂因长期受到水流作用，颗粒多呈现圆形，比较洁净。粗骨料包括粒径大于5mm的石灰石、玄武岩、花岗岩、河卵石或者机制粗骨料中的至少一种。其中，该修复材料适用于-40℃～0℃的环境温度下。优选的，包括按以下重量份数计的以下组分：普通硅酸钙水泥80～160份、硫铝酸钙水泥310～420份、铝酸钙水泥320～410份、河砂736～734份、石灰石和玄武岩的混合物989～1011份、木质素磺酸钙1.8～2.1份、乙二醇7～11份、酒石酸0.2～0.4份以及氧化钙0.3～0.7份。优选的，包括按以下重量份数计的以下组分：普通硅酸钙水泥60～120份、硫铝酸盐水泥280～370份、铝酸盐水泥290～360份、河砂735～738份、石灰石和玄武岩的混合物982～1006份、木质素磺酸钙1.7～2.0份、聚乙二醇5～8份、葡萄糖酸钠0.2～0.5份以及氧化钙0.4～0.6份。采用上述配比下的抗冻材料制成的水泥具有凝结硬化快、早强度高、抗渗性能好、抗冻性能好、耐久性能好等突出优点。可以大幅度提高施工速度，有效节约工期。该修复材料用于对混凝土的裂缝进行修复。其修复方法为将该修复材料与水进行混合拌匀得到混凝土，采用制备得到的混凝土对混凝土的裂缝进行修复。本专利技术的优点和有益效果：本专利技术提供的修复材料可以应用于-40℃～0℃，比于普通硅酸盐水泥体系，起到了加快凝结硬化、缩短脱模时间、提高早期强度、增加后期强度的作用，改善了低温环境下水化慢、强度低的问题。其中，铝酸盐水泥或者硫铝酸盐水泥中CaO·Al2O3或3CaO·3Al2O3·CaSO4与普通硅酸盐水泥3CaO·SiO2发生反应：生成一定量的高硫型水化硫铝酸钙或铝酸钙，大大提高了早期小时强度，使抗冻材料具备了一定水化条件，反应比较迅速，提高了早期的水化温度加快了水化速率，提高了早期抗冻能力。缓凝剂、促凝剂、减水剂、防冻剂与上述复合水泥的配伍，能够加快凝结速度、缩短脱模时间、提高早期强度。此外，早期生成钙矾石的强度骨架被胶体填充，从而使水泥石的结构致密，孔隙率降低，强度提高。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术的具体实施方式作详细说明。实施例1各组分按以下重量份数计合成修复材料：普通硅酸盐水泥300份、硫铝酸盐水泥300份、铝酸盐水泥0份、中沙740份、碎石1022份、减水剂2.5份、防冻剂10份、缓凝剂0.1份以及促凝剂0.5份、水165份。实施例2各组分按以下重量份数计合成修复材料：普通硅酸盐水泥300份、硫铝酸盐水泥0份、铝酸盐水泥300份、中沙740份、碎石1022份、减水剂2.5份、防冻剂10份、缓凝剂0.1份以及促凝剂0.5份、水165份。实施例3各组分按以下重量份数计合成修复材料：普通硅酸盐水泥0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低负温水泥基快速修复材料，其特征在于：包括按以下重量份数计的以下组分：普通硅酸盐水泥2～250份、硫铝酸盐水泥250～500份、铝酸盐水泥250～500份、细骨料735～740份、粗骨料973～1022份、减水剂1.5～2.5份、防冻剂4～15份、缓凝剂0.1～0.5份以及促凝剂0.2～0.8份；/n减水剂选自聚羧酸系减水剂、萘系减水剂、密胺系减水剂、氨基磺酸盐系减水剂、脂肪族系减水剂或者木质素磺酸盐类减水剂中的至少一种；/n缓凝剂选自木质素类缓凝剂、糖类缓凝剂、磷酸盐缓凝剂、酒石酸盐缓凝剂、葡萄糖酸盐缓凝剂、柠檬酸缓凝剂及柠檬酸盐类缓凝剂或者纤维素类缓凝剂中的至少一种；/n促凝剂选自氢氧化锂、氯化锂、碳酸锂、硫酸锂、硅酸锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氧化钙、硫酸钠、硫酸钾、硫酸铝、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、氯化钠或者硅酸钠中的至少一种；/n防冻剂选自乙二醇、尿素、甲酸钙、亚硝酸钠、亚硝酸钙、硫酸钠、氯化钙、聚乙二醇或者氨水中的至少一种；/n细骨料选自粒径在4.7mm以下的河砂、石英砂、硅砂、海砂或者机制砂中的至少一种；/n粗骨料包括粒径大于5mm的石灰石、玄武岩、花岗岩、河卵石或者机制粗骨料中的至少一种。/n...

【技术特征摘要】
1.一种低负温水泥基快速修复材料，其特征在于：包括按以下重量份数计的以下组分：普通硅酸盐水泥2～250份、硫铝酸盐水泥250～500份、铝酸盐水泥250～500份、细骨料735～740份、粗骨料973～1022份、减水剂1.5～2.5份、防冻剂4～15份、缓凝剂0.1～0.5份以及促凝剂0.2～0.8份；
减水剂选自聚羧酸系减水剂、萘系减水剂、密胺系减水剂、氨基磺酸盐系减水剂、脂肪族系减水剂或者木质素磺酸盐类减水剂中的至少一种；
缓凝剂选自木质素类缓凝剂、糖类缓凝剂、磷酸盐缓凝剂、酒石酸盐缓凝剂、葡萄糖酸盐缓凝剂、柠檬酸缓凝剂及柠檬酸盐类缓凝剂或者纤维素类缓凝剂中的至少一种；
促凝剂选自氢氧化锂、氯化锂、碳酸锂、硫酸锂、硅酸锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氧化钙、硫酸钠、硫酸钾、硫酸铝、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、氯化钠或者硅酸钠中的至少一种；
防冻剂选自乙二醇、尿素、甲酸钙、亚硝酸钠、亚硝酸钙、硫酸钠、氯化钙、聚乙二醇或者氨水中的至少一种；
细骨料选自粒径在4.7mm以下的河砂、石英砂、硅砂、海砂或者机制砂中的至少一种；
粗骨料包括粒径大于5mm的石灰石、玄武岩、花岗岩、河卵石或者机制粗骨料中的至少一种。


2.根据权利要求1所述的低负温水泥基快速...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘博，
申请(专利权)人：天津炬实科技发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12