一种地聚物基快速修复砂浆制造技术

本发明专利技术涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种地聚物基快速修复砂浆

【技术实现步骤摘要】
一种地聚物基快速修复砂浆、混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料
，具体涉及一种地聚物基快速修复砂浆
、
混凝土及其制备方法
。

技术介绍

[0002]混凝土是当前使用最广泛的建筑材料，但在混凝土的使用过程中，常常出现由各种原因导致的破损或开裂等情况，进而影响其使用性能
。
为了保持混凝土材料能够继续正常使用，并尽量避免其使用寿命的缩短，需要使用修复材料对混凝土进行修复
。
而为了保证修复后的混凝土材料的使用性能不受影响并获得满意的修复效果，所用的修复材料需具有力学强度高
、
耐久性好，可与混凝土主体材料粘接牢固等基本特性
。
此外，在高速公路
、
机场跑道或停车场等场合的混凝土需要修复时，受施工时间的限制，还需修复材料具有凝结速度快和早期强度高的特点
。
[0003]地质聚合物
(
简称地聚物
)
是一种以硅氧四面体和铝氧四面体组成的三维网状无机凝胶结构，具有凝结硬化快
、
早期强度高
、
耐久性优良及耐酸碱腐蚀等优点，这些优点使地聚物作为混凝土的快速修复材料成为可能
。
但是，除上述优点之外，地聚物还具有收缩率高
、
脆性大
、
易开裂及粘结强度低的缺陷，当将其作为快速修复材料对混凝土进行修复后，容易出现修复材料脱落及表面开裂的问题，虽然已有采用添加保水剂的方法来降低地聚物开裂的方法，但是在激发剂提供的强碱环境中仍无法达到防止砂浆开裂的效果
。
因此，现有地聚物尚无法同时满足快凝快硬
、
早期强度高
、
收缩率低
、
脆性小及粘结强度高的使用要求
。

技术实现思路

[0004]鉴于此，本专利技术提供一种地聚物基快速修复砂浆
、
混凝土及其制备方法，该地聚物基快速修复砂浆和混凝土具有快凝快硬
、
高早期强度及优良耐久性的同时，还具有低收缩率
、
高粘结强度
、
高抗折强度及高抗压强度，解决了现有地聚物快速修复材料易收缩
、
易开裂
、
易脱落及脆性较大的问题，且其制备方法简单易行
。
[0005]为解决以上技术问题，本专利技术提供一种地聚物基快速修复砂浆，原料包括：
[0006]粉体料
20wt
％～
30wt
％
、
细骨料
50wt
％～
60wt
％
、
激发剂
18wt
％～
22wt
％
、
保水剂
、
减水剂
、
消泡剂和胶粉；
[0007]其中，所述粉体料包括粒径小于
45
μ
m
的粉煤灰和比表面积大于
600m2/kg
的矿渣粉；所述保水剂的加入量为所述粉体料质量的2％～4％；所述保水剂包括纤维素类化合物
、
聚丙烯酰胺类化合物和硬脂酸钙，所述纤维素类化合物包括羟丙基纤维素
、
羟乙基纤维素和羧甲基纤维素中的至少一种，所述聚丙烯酰胺类化合物包括阴离子型聚丙烯酰胺和非离子型聚丙烯酰胺中的至少一种
。
[0008]本专利技术提供的地聚物基快速修复砂浆，以细骨料和具有特定粒径范围的粉体料为主原料，配合使用激发剂
、
特定种类的保水剂
、
减水剂
、
消泡剂和胶粉，具有低收缩率
、
高粘
结强度
、
高抗折强度及高抗压强度
。
[0009]首先，粒径小于
45
μ
m
的粉煤灰和比表面积大于
600m2/kg
的矿渣粉具有更高活性，进而对激发剂具有更高的适应性，使激发剂在更宽泛的配比下依然能实现快凝快硬；同时，具有更高活性的粉煤灰和矿渣粉可以提高体系的反应速度，缩短反应时间，还可使砂浆的早期强度得到提高
。
上述粉煤灰和矿渣粉的粒径和比表面积可经球磨机研磨得到
。
[0010]其次，本专利技术通过将至少三种不同的化合物复配得到保水剂，利用不同材料在地聚物反应过程中的作用机理和发挥作用的时期不同，使地聚物不仅可以在反应初期大量放热的强碱环境中实现保水，还可以使修复砂浆在凝结后的较长时间内仍能实现有效保水功能，降低了水分在地聚物反应阶段和修复砂浆凝结阶段的散失速度，避免了由于大量水分迅速蒸发使修复砂浆大幅收缩而导致的修复砂浆开裂或脱落的现象
。
[0011]结合第一方面，所述减水剂的加入量为所述粉体料质量的
0.5
％～1％
。
[0012]结合第一方面，所述消泡剂的加入量为所述粉体料质量的
0.1
％～
0.3
％
。
[0013]结合第一方面，所述胶粉的加入量为所述粉体料质量的5％～8％
。
[0014]上述减水剂
、
消泡剂和胶粉的加入量可使获得的地聚物基快速修复砂浆的综合性能更加优异
。
[0015]结合第一方面，所述粉体料中，所述粉煤灰的质量占比为
60
％～
80
％，所述矿渣粉的质量占比为
20
％～
40
％
。
粉煤灰和矿渣粉均属于工业固废，本专利技术以粉煤灰和矿渣粉作为粉体料的原料，实现了对工业固废的资源化利用
。
[0016]结合第一方面，在所述保水剂中，所述纤维素类化合物的质量占比为
20
％～
30
％
。
[0017]结合第一方面，在所述保水剂中，所述聚丙烯酰胺类化合物的质量占比为
40
％～
60
％
。
[0018]结合第一方面，在所述保水剂中，所述硬脂酸钙的质量占比为
20
％～
30
％
。
[0019]按照上述配比组成的保水剂的效果更优，可使所得地聚物基快速修复砂浆具有更低的收缩率，从而不易开裂
。
[0020]结合第一方面，所述纤维素类化合物的粘度为4～
10
万粘
。
[0021]结合第一方面，所述聚丙烯酰胺类化合物的数均分子量为
400
～
600
万
。
[0022]选择具有合适粘度的纤维素类化合物以及合适分子量的聚丙烯酰胺类化合物，可以保证砂浆制备过程中的粘度适中，进而更易混合均匀
。
[0023]结合第一方面，所述细骨料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种地聚物基快速修复砂浆，其特征在于，原料包括：粉体料
20wt
％～
30wt
％
、
细骨料
50wt
％～
60wt
％
、
激发剂
18wt
％～
22wt
％
、
保水剂
、
减水剂
、
消泡剂和胶粉；其中，所述粉体料包括粒径小于
45
μ
m
的粉煤灰和比表面积大于
600m2/kg
的矿渣粉；所述保水剂的加入量为所述粉体料质量的2％～4％；所述保水剂包括纤维素类化合物
、
聚丙烯酰胺类化合物和硬脂酸钙，所述纤维素类化合物包括羟丙基纤维素
、
羟乙基纤维素和羧甲基纤维素中的至少一种，所述聚丙烯酰胺类化合物包括阴离子型聚丙烯酰胺和非离子型聚丙烯酰胺中的至少一种
。2.
如权利要求1所述的地聚物基快速修复砂浆，其特征在于，所述减水剂的加入量为所述粉体料质量的
0.5
％～1％；和
/
或所述消泡剂的加入量为所述粉体料质量的
0.1
％～
0.3
％；和
/
或所述胶粉的加入量为所述粉体料质量的5％～8％
。3.
如权利要求1所述的地聚物基快速修复砂浆，其特征在于，所述粉体料中所述粉煤灰的质量占比为
60
％～
80
％，所述矿渣粉的质量占比为
20
％～
40
％
。4.
如权利要求1所述的地聚物基快速修复砂浆，其特征在于，在所述保水剂中，所述纤维素类化合物的质量占比为
20
％～
30
％；和
/
或在所述保水剂中，所述聚丙烯酰胺类化合物的质量占比为
40
％～
60
％；和
/
或在所述保水剂中，所述硬脂酸钙的质量占比为
20
％～
30
％；和
/
或所述纤维素类化合物的粘度为4～
10
万粘；和
/
或所述聚丙烯酰胺类化合物的数均分子量为
400
～

【专利技术属性】
技术研发人员：邵宁宁，孔凡龙，张作泰，
申请(专利权)人：南方工业技术研究院深圳，
类型：发明
国别省市：