石墨烯或氧化石墨烯的超早强及高粘接混凝土修补方法技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯或氧化石墨烯的超早强及高粘接混凝土修补方法。该方法通过：1.对旧混凝土表面缺陷部分进行凿毛、表面清理处理；2.对处理后的混凝土表面喷涂一层G/GO分散液；3.对喷涂G/GO分散液的混凝土表面进行微波加热，覆盖上快硬材料后对快硬材料进行微波养护，并用保温材料覆盖于快硬材料之上，完成混凝土修补工作。本发明专利技术适用于低温及常温环境下的抢险修补，通过微波的热激发作用发挥快硬材料的超早强性能，发挥G/GO对修补界面的增强增韧作用，提高快硬修补材料与旧混凝土表面粘接强度，避免了G/GO直接加入混凝土的团聚问题，且G/GO用量少，经济性好。经济性好。

【技术实现步骤摘要】
石墨烯或氧化石墨烯的超早强及高粘接混凝土修补方法


[0001]本专利技术属于混凝土界面的高粘接技术，具体来讲涉及一种以G/GO增强界面粘接强度，微波加热激发的超早强、高粘接混凝土修补方法。

技术介绍

[0002]现代建筑物大部分以水泥基材料为主要建筑材料，由于建筑的施工缺陷、服役损伤、自然老化、环境变迁等原因，建筑物混凝土会出现蜂窝麻面、剥落、裂缝等缺陷。传统混凝土缺陷的修补方法存在新旧材料粘接强度较低，聚合物改性的硅酸盐水泥基修补材料凝结硬化时间较长，即使添加快硬早强剂后，在低温环境下修补材料的强度发展依旧缓慢，并不适用于工程抢修，尤其是低温环境下较短天窗期的工程病害治理。
[0003]石墨烯或氧化石墨烯是一种纳米片层材料，纳米片层上含有大量
‑
OH、
‑
COOH、
‑
CO等官能团。水泥中C3S、C2S、C3A等水化反应形成钙矾石、单硫型水化硫铝酸钙、氢氧化钙、水化硅酸钙等，这些水化产物与含氧官能团互为模板，相互聚集交织穿插，这不仅可以提高混凝土韧性，还可使混凝土结构更加致密。目前石墨烯或氧化石墨烯往往以外加剂的方式添加到混凝土当中，以实现提高混凝土韧性及增强界面过渡区的目的。但石墨烯或氧化石墨烯为纳米片层材料，因自身强大的范德华力而易团聚，添加到混凝土中不易分散均匀。且石墨烯或氧化石墨烯价格昂贵，直接掺入混凝土快硬材料中成本极高。同时微波加热具有加热迅速且均匀、操作便捷、绿色环保、应用环境广泛的优点，能够辅助快硬材料在各类环境下快速修补混凝土。
>
技术实现思路

[0004]因此，为了解决上述不足，本专利技术在此提供一种利用石墨烯或氧化石墨烯(以下简称G/GO)增加界面粘接强度，微波加热激发快硬材料的超早强高粘接混凝土修补方法。即通过微波的热激发作用发挥快硬材料的超早强性能，发挥G/GO对修补界面的增强增韧作用，提高快硬修补材料与旧混凝土表面粘接强度，避免了G/GO直接加入混凝土的团聚问题，且大幅降低了G/GO用量，解决了低温环境下快硬材料硬化缓慢的弊端。
[0005]本专利技术是这样实现的，构建一种G/GO的超早强高粘接混凝土修补方法，用于修补旧混凝土表面缺陷，其特征在于：其表面修补方法包括如下步骤；
[0006]步骤1，对所述旧混凝土表面进行凿毛处理，清理干净其表面浮浆、碎石、灰尘等杂质；
[0007]步骤2，对步骤1所述旧混凝土表面，均匀喷涂G/GO分散液，形成预处理修补界面，使用微波加热装置加热修补界面，提高修补界面及附近的旧混凝土；
[0008]步骤3，对步骤2所述混凝土修补界面，覆盖混凝土快硬材料并对其进行微波加热养护，覆盖保温材料达到养护龄期，完成对混凝土表面的修补。
[0009]根据本专利技术所述石墨烯或氧化石墨烯的超早强及高粘接混凝土修补方法，其特征在于：步骤1所述混凝土为：强度为C10～C80的混凝土。
[0010]根据本专利技术所述G/GO的超早强高粘接混凝土修补方法，其特征在于：步骤1混凝土表面的凿毛处理深度为1
‑
20mm。
[0011]根据本专利技术所述G/GO的超早强高粘接混凝土修补方法，其特征在于：步骤2所述喷涂密度为10
‑
500g/m2。
[0012]根据本专利技术所述G/GO的超早强高粘接混凝土修补方法，其特征在于：步骤2所述微波加热升温方法为使用特制微波加热装置，罩于修补界面上，微波输出功率为300
‑
30000W，加热时间为5
‑
300s；使旧混凝土修补界面温度提高20
‑
50℃。
[0013]根据本专利技术所述G/GO的超早强高粘接混凝土修补方法，其特征在于：步骤2所述G/GO由以下一种或多种物质：单层石墨烯、多层石墨烯、单层氧化石墨烯、多层氧化石墨烯、少层氧化石墨烯，浓度为0.01
‑
100mg/L；分散剂可以是以下一种或几种：十二烷基苯磺酸钠，十二烷基苯硫酸钠、聚丙烯酸聚合物、十六烷基三甲基溴化铵、阿拉伯胶粉、甲基橙、十二烷基硫酸钠、二丙二醇甲醚、二乙二醇甲醚、二丙二醇乙醚、二乙二醇乙醚、二丙二醇丙醚等；分散介质为水。
[0014]根据本专利技术所述G/GO的超早强高粘接混凝土修补方法，其特征在于：步骤3所述快硬材料的制备方法为：计量并加入细骨料、水泥、粉煤灰、可再分散乳胶粉、早强剂，搅拌10
‑
60s，然后加入水及减水剂，早强剂为以下一种或几种：氯盐、硫酸盐、非晶态铝酸钙、铝酸盐、硫铝酸盐、氢氧化铝胶体碳酸盐、三乙醇胺；继续搅拌60
‑
180s得到修补用快硬材料；快硬材料初凝时间为20min，终凝时间为32min。
[0015]根据本专利技术所述G/GO的超早强高粘接混凝土修补方法，其特征在于：步骤3所述微波加热养护方法为：使用特制微波加热装置罩在快硬材料表面，微波输出功率300
‑
40000W，微波加热时间0.5
‑
30min，使混凝土快硬材料温度提升到20
‑
50℃，并使用保温材料覆盖于快硬材料之上。
[0016]本专利技术具有如下优点：
[0017]1)本专利技术在此提供一种使用G/GO的超早强及高粘接混凝土修补方法，避免了普通修补用快硬材料快速水化与旧混凝土粘接强度低的弊端，使用前后两次微波加热激发作用，解决了低温环境下快硬材料硬化缓慢的问题。起到迅速提高修补后混凝土强度，并与旧混凝土紧密结合的目的，对于
‑
10℃以上的工程环境有优异效果。本专利技术确保了混凝土的修补质量与效率，操作简单，绿色环保。
[0018]2)本专利技术通过将G/GO喷涂到修补界面的方式，发挥了G/GO的增强增韧作用，避免G/GO分散不均的问题，提高G/GO利用率。
具体实施方式
[0019]下面将对本专利技术进行详细说明，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。
[0020]本专利技术通过改进在此提供一种以G/GO增强界面粘接强度，微波辅助加热的超早强、高粘接混凝土修补方法，具体实施如下：
[0021]实施例1：10℃环境下，对C50旧混凝土表面进行凿毛处理，清理干净其表面浮浆、
碎石、灰尘等杂质；
[0022]对旧混凝土表面，均匀喷涂G/GO分散液，喷涂密度为50g/m2，形成预处理粘接界面。其中G/GO分散液组成单层氧化石墨烯，浓度为2mg/L。
[0023]对预处理粘接界面，采用微波加热升温方式，加热功率为1000W，提高表面温度至30℃(
±
1℃，下同)，后迅速覆盖上混凝土快硬材料，对快硬材料使用微波加热，加热功率为1200W，提高表面温度至30℃，并使用保温材料覆盖于快硬材料之上。其中，快硬材料的配合比见表1。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯或氧化石墨烯的超早强及高粘接混凝土修补方法，用于修补旧混凝土表面缺陷，其特征在于：其表面修补方法包括如下步骤；步骤1，对所述旧混凝土表面进行凿毛处理，清理干净其表面浮浆、碎石、灰尘等杂质；步骤2，对步骤1所述旧混凝土表面，均匀喷涂G/GO分散液，形成预处理修补界面，使用微波加热装置加热修补界面，提高修补界面及附近的旧混凝土的温度；步骤3，对步骤2所述混凝土修补界面，覆盖混凝土快硬材料并对其进行微波加热养护，覆盖保温材料达到养护龄期，完成对混凝土表面的修补。2.根据权利要求1所述石墨烯或氧化石墨烯的超早强及高粘接混凝土修补方法，其特征在于：步骤1所述混凝土强度等级为C10~C80的混凝土。3.根据权利要求1所述石墨烯或氧化石墨烯的超早强及高粘接混凝土修补方法，其特征在于：步骤1混凝土表面的凿毛处理深度为1
‑
20mm。4.根据权利要求1所述石墨烯或氧化石墨烯的超早强及高粘接混凝土修补方法，其特征在于：步骤2所述喷涂密度为10
‑
500g/m2。5.根据权利要求1所述石墨烯或氧化石墨烯的超早强及高粘接混凝土修补方法，其特征在于：步骤2所述微波加热升温方法为使用特制微波加热装置，罩于修补界面上，微波输出功率为300
‑
30000W，加热时间为5
‑
300s；使修补界面及附近的旧混凝土温度提高20
‑
50℃。6.根据权利要求1所述石墨烯或氧化石墨烯的超...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨奉源，王艾文，陈洪宇，陈嘉琨，
申请(专利权)人：四川省川铁枕梁工程有限公司，
类型：发明
国别省市：