一种单组分高强抗渗薄层修补砂浆及制备方法和应用技术

本发明专利技术属于混凝土修补材料领域，公开了一种单组分高强抗渗薄层修补砂浆及制备方法和应用。该修补砂浆包括特种水泥400‑500份，重钙0‑60份，骨料400‑500份，可再分散胶粉30‑40份，纤维2‑5份，纤维素醚0.6‑1.0份，其他助剂2.3‑6.9份和水160‑180份；所述其他助剂包括缓凝剂2‑5份和早强促凝剂0.3‑0.8份，以及任选地包括减水剂0.2‑0.6份和消泡剂0.2‑0.5份。本发明专利技术与混凝土具有很好的相容性和高强的粘结强度，增加了混凝土结构的耐腐蚀性和防水抗渗性能，同时减少混凝土修补工序和工期，增加了混凝土结构的耐久性和使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种单组分高强抗渗薄层修补砂浆及制备方法和应用
本专利技术属于混凝土修补材料领域，具体地，涉及一种单组分高强抗渗薄层修补砂浆及制备方法和应用。
技术介绍
在现代的建筑行业中，水泥混凝土是建筑工程中使用量最大、应用最广泛的建筑材料。一般情况下，混凝土结构具有较好的长期性和较高的耐久性。但随着使用年限的增加和一些其他的内部或外部因素，会使水泥混凝土材料的耐久性降低，如自然界各种物理、化学及生物因素作用，会加剧混凝土的破坏，甚至是有些新建的混凝土工程，如果设计、施工及养护方法不合理，也会导致裂缝、孔洞、蜂窝、麻面等病害，甚至发生倒塌。为了提高混凝土的耐久性，延长建筑物的使用寿命，研制并应用混凝土修补及防护材料具有十分重要的意义。从经济的角度来看，世界各国每年因混凝土破坏会造成相当大的费用损失。据美国承包人联合会估计，对美国现有的混凝土基础设施进行修补和改造需要耗时19年，花费3.3万亿以上。英国需要重修或大修的钢筋混凝土结构占总量的36％以上。在我国，混凝土的修补、修复与防护问题也日益突出。有人预测，在21世纪，世界上需要改造和修复的基础设施工程量将大大超过新建建筑的工程量。因此，混凝土修补材料将具有广阔的市场前景。混凝土修补材料的分类方法有许多种。如果是按使用用途来分类，主要有：裂缝修补材料、密封材料、灌浆材料、快速修补材料、表面防护材料等。从胶凝材料的性质来看，主要分为：水泥基胶凝材料、聚合物水泥基胶凝材料、环氧树脂基材料等。按照最本质的化学成分，水泥混凝土修补材料一般可分为无机类、有机类和有机无机复合类材料。按照材料组成可分为单组份材料和双组份材料。无机类如普通硅酸盐水泥和特种水泥(如快硬硅酸盐水泥、高铝水泥、磷酸镁水泥等)，具有成本低、环保、价廉等优点，而且与旧混凝土性能一致。但普通硅酸盐水泥的修补周期较长，粘结强度低，容易造成新旧界面粘结不牢、开裂，从而导致混凝土出现再度损坏等质量问题。特种水泥早期强度发展较快，但容易出现后期强度倒缩问题导致粘结失效。此类材料多为单组分材料，方便运输及储存。有机类是指以高分子聚合物如环氧树脂、丙烯酸、聚酯树脂等各种树脂为主要原料，加入一定量的填料、固化剂、增塑剂等进行改性的修补材料，这类材料具有耐化学腐蚀、抗冲击、粘结强度高等优点。这类材料适用于混凝土结构的裂缝修补、加固补强、耐腐蚀修补、接缝损坏修补等。缺点是树脂材料的早期发热量大，硬化浆体脆性大，收缩也比较大，稀释剂、固化剂等外加剂因有毒性还可能造成环境的污染。而且聚合物与基材的相容性较差，如热膨胀系数和弹性模量都与基材相差较大，在发生热变形时会在界面过渡区产生高的剪力和拉力而引起修补材料的脱落。同时有机类材料在环境作用下易于老化，降低了耐久性能。此类材料多为双组份材料，相对于无机材料，材料成本和运输、储存成本均较高。有机无机复合类是以有机聚合物和无机胶凝材料结合而成的一种新型复合修复材料，如各类聚合物水泥混凝土和聚合物水泥砂浆等。有机无机复合修补材料结合了有机聚合物和无机胶凝材料的优点，不仅具有抗冲击、高强粘结等特点，且混凝土基层有很好的相容性，如热膨胀系数和弹性模量等。因此有机无机复合类材料越来越多地应用于修补、耐腐蚀和装饰等工程领域。因此，由于目前的修补材料盲目追求抗折抗压强度，造成修补材料性能“虚高”，但是与基层粘结强度低，导致修补层脱落，修补失败；双组份环氧修补材料与基层相容性差，在冷热交替时出现膨胀脱皮现象导致混凝土修复失败；单组份水泥砂浆修补材料上强度慢，强度低，工期长，且需和防水材料、耐盐碱腐蚀材料等配合使用，工序增加，工期延长；单组份水泥修补砂浆为达到修补或防水效果，需要至少施工5mm厚度，对工人技术要求较高的修补现状。亟待提出一种新的混凝土修补材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提出一种单组分高强抗渗薄层修补砂浆及制备方法和应用。本专利技术提高了修补砂浆与混凝土基层的粘结强度，使砂浆与混凝土具有很好的相容性和粘结强度，减少因热膨胀系数或弹性模量不同造成的空鼓、开裂，增加了耐腐蚀性和防水抗渗性能，同时减少修补砂浆使用工序和工期，增加了混凝土结构的耐久性和使用寿命。为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种单组分高强抗渗薄层修补砂浆，该修补砂浆包括特种水泥400-500份，重钙0-60份，骨料400-500份，可再分散胶粉30-40份，纤维2-5份，纤维素醚0.6-1.0份和其他助剂2.3-6.9份；所述其他助剂包括缓凝剂2-5份和早强促凝剂0.3-0.8份，以及任选地包括减水剂0.2-0.6份和消泡剂0.2-0.5份。本专利技术第二方面提供了所述的单组分高强抗渗薄层修补砂浆的制备方法，该方法包括：将所述特种水泥、重钙、骨料、可再分散胶粉、纤维、纤维素醚、其他助剂和水混合并搅拌均匀，得到所述单组分高强抗渗薄层修补砂浆。本专利技术第三方面提供了所述的单组分高强抗渗薄层修补砂浆在混凝土建筑的薄层修补及修复中的应用。本专利技术第四方面提供了一种混凝土建筑的薄层修补及修复方法，采用所述的单组分高强抗渗薄层修补砂浆。本专利技术的技术方案具有如下有益效果：(1)本专利技术的修补砂浆为单组分高强修补材料，采用可再分散胶粉对特种水泥进行改性，即无机材料和有机材料复合，增加修补材料与基层的粘结强度、抗冲击、耐久性、抗开裂性等性能，同时与基层混凝土相容性好，具有与基层混凝土相似的热膨胀系数和弹性模量，减少因热膨胀系数或弹性模量不同造成的空鼓、开裂的现象，另外相比双组份修补材料，既减少材料运输和储存的成本，又无稀释剂等添加剂对环境的污染。(2)本专利技术的修补砂浆具有高强的粘结力，薄层批刮2mm，可用于顶面和立面的修补，3天即可达到具有2.0MPa以上的粘结强度，35MPa以上的抗压强度，1.0MPa以上的涂层抗渗能力，本专利技术的修补砂浆28天的抗折强度为10MPa左右，抗压强度为50MPa左右，粘结强度为3.0MPa左右，解决了修补材料抗折抗压强度极高，但与基层粘结强度低，形成容易脱落的薄弱层的现象。(3)本专利技术的修补砂浆早强快硬，高温天气无需洒水养护即可达到与基层极高的粘结强度，且具有抗渗防水、耐碱、耐硫酸盐侵蚀、找平修补的功能，无需搭配防水砂浆和防腐蚀砂浆，减少施工材料，摆脱了传统防水层-修补找平砂浆-防腐蚀砂浆的施工工序，一步到位，缩短工期，且应用广泛。(4)本专利技术的修补砂浆从应用需求出发，主要可用于混凝土建筑的蜂窝、麻面、孔洞的快速修补，为防腐蚀涂料提供平整坚固的基层。本专利技术的修补砂浆可应用于游泳池、地下车库等场所，也可应用于化工池、污水处理厂等有防水防腐要求的场所。本专利技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式下面将更详细地描述本专利技术的优选实施方式。虽然以下描述了本专利技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本专利技术更加透彻和完整，并且能够将本专利技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。...

【技术保护点】
1.一种单组分高强抗渗薄层修补砂浆，其特征在于，该修补砂浆包括特种水泥400-500份，重钙0-60份，骨料400-500份，可再分散胶粉30-40份，纤维2-5份，纤维素醚0.6-1.0份和其他助剂2.3-6.9份；/n所述其他助剂包括缓凝剂2-5份和早强促凝剂0.3-0.8份，以及任选地包括减水剂0.2-0.6份和消泡剂0.2-0.5份。/n

【技术特征摘要】
1.一种单组分高强抗渗薄层修补砂浆，其特征在于，该修补砂浆包括特种水泥400-500份，重钙0-60份，骨料400-500份，可再分散胶粉30-40份，纤维2-5份，纤维素醚0.6-1.0份和其他助剂2.3-6.9份；
所述其他助剂包括缓凝剂2-5份和早强促凝剂0.3-0.8份，以及任选地包括减水剂0.2-0.6份和消泡剂0.2-0.5份。


2.根据权利要求1所述的单组分高强抗渗薄层修补砂浆，其中，所述特种水泥为硫铝酸盐水泥或者高铝水泥。


3.根据权利要求1所述的单组分高强抗渗薄层修补砂浆，其中，所述可再分散胶粉为苯丙胶粉、纯丙胶粉和VAE胶粉中的至少一种。


4.根据权利要求1所述的单组分高强抗渗薄层修补砂浆，其中，所述纤维为木质纤维，所述纤维的粒径为200-500μm。


5.根据权利要求1所述的单组分高强抗渗薄层修补砂浆，其中，
所述重钙的颗粒尺寸为280-400目；
所述骨料为河砂和/或石英砂，所述骨料的颗粒尺寸为30-200目；
所述缓凝剂为柠檬酸钠、葡萄糖酸钠和无水柠檬酸中的至少一种；
所述早强促凝剂为碳酸锂、硫酸锂和甲酸钙中的至少一种；
所述减水剂为聚羧酸减水剂和/或密胺类减水剂；
所述消泡剂为...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁桂藏，林海侠，王新，
申请(专利权)人：北京东方雨虹防腐技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11