本发明专利技术属建筑材料技术领域，具体涉及一种基于超细粉煤灰微珠的混凝土微裂缝灌浆修补材料。由超细粉煤灰微珠、纤维素醚、聚醋酸乙烯酯乳胶粉、萘磺酸甲醛缩合物减水剂、硫铝酸钙、石膏、硅酸钠、硅酸钙、氟化钠、氢氧化钠组成，使用本发明专利技术能非常高效率地对混凝土表面和内部由于各种原因引起的微裂缝进行有效修补，从而大幅度改善混凝土的抗渗性、抗化学物质侵蚀性、抗碳化性，延长混凝土建筑物（构筑物）使用寿命。本发明专利技术适用于钢筋混凝土、轻集料混凝土、桥梁、建筑、水工和路面等结构物（构筑物）。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种基于超细粉煤灰微珠的混凝土微裂缝灌浆修补材料。
技术介绍
水泥混凝土浇注施工后，如果不注意养护，极易产生开裂现象。开裂的原因很多，如塑性收縮、温度收縮、自收缩、干燥收縮、不均匀沉降等。混凝土是一种准脆性材料，其抗拉强度低，韧性差，所以施工和养护不好的混凝土结构中微裂缝普遍存在。尽管大多数情况下，混凝土都是带裂承载的，表面上看，似乎微裂缝对混凝土性能没有不利影响，但是，如果从混凝土性能劣化的各种原因进行分析，则无一不与微裂缝有关。由于微裂缝的存在，不仅雨水、冷凝水容易渗入，而且更可怕的是，外界侵蚀性介质，如酸、碱、盐都会随着液、气渗入混凝土内部，导致产生化学侵蚀，水泥石强度降低，体积稳定性变差。有时充水的混凝土受到冻融循环破坏后，会引起微裂缝进一步扩大，甚至导致结构整体胀裂。微裂缝对混凝土性能的影响还在于使混凝土内部的钢筋锈蚀破坏加速。钢筋位置离表面只有2-3cm，裂缝往往扩展到钢筋表面，Cr等接触钢筋表面后，则钢筋会加速锈蚀，这对混凝土的承载力的影响是非常大的。据统计，85%以上建筑物的损坏，不是因为承载超过许用荷载，而是因为开裂和混凝土性能劣化所致。目前，大量的市政基础工程建设正如火如荼地进行，设计者对其所设定的服役期为100年；老的建筑和构筑物由于表面微裂缝的影响正进入需要大力修复的阶段。当前处理微裂缝的方法有用普通砂浆抹面、环氧树脂、聚氨酯和普通裂缝灌浆修补材料填缝。众所周知，普通的水泥砂浆不仅自身易开裂，而且保水性差，与基层粘结强度低，抹面施工后很易脱落，导致修补失败，同时其流动性差，也不可能渗入细微裂缝中；而环氧树脂和局氨酯在压力作用下尽管填缝能力强，但与裂缝壁的粘结能力较差，其本身耐老化性也不好，修补效果依然较差；普通裂缝灌浆修补材料是一种良好的修补混凝土裂缝的材料，其流动性、保水性好，与基层的粘接强度好，并具有一定的微膨胀，可以充分与基层接触，硬化后韧性好，耐疲劳强度高，并可抵抗一定的冲击荷载，但是，目前市场上已有的很多裂缝灌桨修补材料由于其材料组分方面的不足，当中采用了颗粒较粗的砂粒，很难灌入微裂缝中，少量采用超细磨的水泥，并且将砂剔除，虽能成功地灌入微裂缝中，但由于生产超细水泥对粉磨设备要求高，需要大量的粉磨能耗，跟当前政府号召的节能背道而驰，而且超细磨水泥容易吸潮风化而失效，很难长时间保存，这对超细磨水泥灌浆修补材料提出了很大挑战。而现在我国出现了一种特殊燃煤工艺产生的超细粉煤灰微珠，它的平均颗粒直径为2.5微米左右，只相当于普通水泥颗粒的1/10，颗粒呈球形，具有很好的流动性，而且玻璃体含量达95%以上，火山灰活性很高，只要加以充分的激发措施，便可开发出性能优异的各种功能型材料。本专利技术基于超细粉煤灰微珠，开发研制了一种混凝土微裂缝灌浆修补材料，生产工艺简单，应用范围广，具有良好的技术、经济和社会效益。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能有效对混凝土微裂缝进行灌浆修补的基于超细粉煤灰微珠的混凝土微裂缝灌浆修补材料。本专利技术提出的基于超细粉煤灰微珠的混凝土微裂缝灌浆修补材料，由超细粉煤灰微珠、纤维素醚、聚醋酸乙烯酯乳胶粉、萘磺酸甲醛縮合物减水剂、硫铝酸钙、石膏、硅酸钠、硅酸钙、氟化钠和氢氧化钠组成，各组份的重量比为超细粉煤灰微珠100纤维素醚0.01-0.55聚醋酸乙烯酯乳胶粉0.5-5.5萘磺酸甲醛縮合物减水剂0.5-3硫铝酸钙2-8石膏1-3硅酸钠0-10硅酸钙0-10氟化钠0-5氢氧化钠0画5。各组份较佳的重量比为超细粉煤灰微珠100纤维素醚0.02-0.35聚醋酸乙烯酯乳胶粉1.0-4.5萘磺酸甲醛缩合物减水剂0.5-2硫铝酸钙2-6石膏2-3硅酸钠0-8硅酸钙 0-8氟化钠 0-4氢氧化钠 0-4。本专利技术中，超细粉煤灰微珠作为一种平均颗粒粒径为0.5微米的球形颗粒，大小只有水泥颗粒的1/40，不仅能改善混凝土的流动性，而且能降低混凝土的水化热，预防混凝土中裂缝的产生，另外，由于其火山灰效应和微珠填充作用，能迸一歩增强混凝土的后期强度，增强混凝土的密实性。本专利技术的制备方法是按前述各重量比例称量各组份，将除超细粉煤灰微珠之外的其它9种原料通过物理机械混合并采用球磨机粉磨5-15min，再与超细粉煤灰微珠通过机械混合均匀即得到所需产品。本专利技术产品加水拌合后能在一定压力作用下，顺利地渗入混凝土内部宽度不小于0.05mm的细微裂缝中，发生水化反应，产生水化产物，硬化后产生强度，并能与裂缝壁粘结起来，形成整体。本专利技术产品中，超细粉煤灰微珠也作为无机胶凝材料，具有火山灰效应和填充作用，能渗入混凝土细微裂缝中，发生水化反应，产生水化产物，硬化后产生强度，并能与裂缝壁粘结起来，形成整体。纤维素醚作为保水增稠组份，其作用在于能在水泥浆体中溶胀，产生桥连作用，并通过分子吸附作用将水泥颗粒连接在一起，避免颗粒沉降；在浆体流动时，保证浆体成为整体，且不产生泌水现象；纤维素醚的作用还在于防止浆体中水分被裂缝壁和基层吸收或过度蒸发，从而起到良好的自养护作用。聚醋酸乙烯酯乳胶粉遇水后成为乳液，不仅能增加浆体的稳定性，而且浆体硬化过程中，乳液逐渐干燥失水，聚醋酸乙烯酯分子相互连接，形成一层高分子膜层，增强硬化浆体的韧性和抗冲击性。萘磺酸甲醛縮合物减水剂对水泥浆体具有分散作用，可以增强浆体的流动性，使浆体较顺利地渗入细微裂缝，达到有效的灌浆修补目的。硫铝酸钙为硬化浆体中膨胀产物的形成提供了一定量的铝相。石膏为硬化浆体中膨胀产物的形成提供充足的S042—。与硫铝酸鈣发生化学反应，形成一定量钙矾石晶体，产生体积膨胀，有助于补偿浆体硬化和干燥过程中的收缩，使修补材料与混凝土本体始终连为一体。此外，石膏还是超细粉煤灰微珠发生火山灰反应的一种有效的活性激发剂。硅酸钠、硅酸钙、氟化钠和氢氧化钠均对超细粉煤灰微珠具有良好激发作用，是使渗入混凝土微裂缝的超细粉煤灰微珠发生水化反应，产生超强结合能力的复合激发剂。本专利技术为灰色干细粉状物质，使用时，其加水量为灌浆修补材料重量的10%-30%。本专利技术作为混凝土微裂缝灌浆修补材料使用，可有效渗入混凝土微裂缝内部，具有优异的流动性和保水性，硬化后与微裂纹两壁的粘结强度高，且本身具有一定的韧性和补偿 收缩性，耐高温和耐冻融循环能力强，耐久性优异。本专利技术对混凝土内部钢筋无锈蚀作用，广泛适用于钢筋混凝土、轻集料混凝土、桥梁、 建筑、水工和路面等混凝土结构物(构筑物)微裂缝的灌浆修补。 具体实施例方式下面通过实施例进一歩说明本专利技术。实施例1,基于超细粉煤灰微珠的混凝土微裂缝灌浆修补材料按超细粉煤灰微珠 84.00%(重量百分比，下同)，纤维素醚0.04%，聚醋酸乙烯酯乳胶粉1.68%，萘磺酸甲醛縮 合物减水剂0.84%，硫铝酸钙3.36%，石膏1.68%,硅酸钠2.64%、硅酸钠2.64%、氟化钠 1.68%、氢氧化钠1.68%配制而成。当加入占干粉材料15%的水进行搅拌后，产品流动度 可达380mm， 30min后仍达360mm， 3h竖向膨胀率为0.15%， ld竖向膨胀率为0.25%， 硬化后ld抗压强度达25MPa， 28d抗压强度达63MPa， 28d粘结抗拉强度达4.5MPa，压 剪胶结强度达6.2MPa，经7次冻融循环后压剪本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于超细粉煤灰微珠的混凝土微裂缝灌浆修补材料，其特征在于该修补材料由超细粉煤灰微珠、纤维素醚、聚醋酸乙烯酯乳胶粉、萘磺酸甲醛缩合物减水剂、硫铝酸钙、石膏、硅酸钠、硅酸钙、氟化钠和氢氧化钠组成，各组份的重量比为： 超细粉煤灰微珠 １００ 纤维素醚 ０．０１－０．５５ 聚醋酸乙烯酯乳胶粉 ０．５－５．５ 萘磺酸甲醛缩合物减水剂 ０．５－３ 硫铝酸钙 ２－８ 石膏 １－３ 硅酸钠 ０－１０ 硅酸钙 ０－１０ 氟化钠 ０－５ 氢氧化钠 ０－５。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈柯柯，高峰，蒋正武，孙振平，杨正宏，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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