【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于修补砂浆领域，尤其涉及一种海工混凝土用聚合物修补砂浆及其制备方法。
技术介绍
1、当前我国建筑行业的蓬勃发展，混凝土在不同的领域都得到了广泛的应用，作为极其重要的建筑材料。从而使混凝土的质量要求有了更高的要求，但混凝土构筑物在规定的使用年限中受侵蚀原因而引起的破坏案例层出不穷，并且很多处于潮湿状态的混凝土受侵蚀损坏的现象由为突出。尤其是海工混凝土，混凝土受到海洋的氯离子渗透、盐类的腐蚀、冻融循环的破坏、以及海浪的冲击等影响。这些都对海洋工程是一个巨大的考验。长时间以来，由于抵御侵害，导致了混凝土的表面出现了裂缝、表皮剥落的一些现象，从而导致了使用年限缩短，由此延伸出新的难点，便是海工混凝土的修补问题。
2、修补砂浆是指用于混凝土结构表面缺陷修补或加固的一类砂浆，具有较高的抗压强度、粘结性、抗裂性以及防水性。然而现有的用于海工混凝土的修补砂浆虽然抗压强度达到了要求，但耐腐蚀性差，且粘结性能也较差，导致粘结强度不高。例如现有技术cn202110107749.6公开的露筋混凝土修补砂浆及cn201910005082.1公开的高强抗冻混凝土修补砂浆等，粘结性均较差。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是提供一种不仅耐蚀性强、抗渗、抗冲击性能强，且与海工混凝土基体粘结性强的聚合物修补砂浆及其制备方法。
2、技术方案：本专利技术的海工混凝土用聚合物修补砂浆，该聚合物修补砂浆包括按重量比1:0.20-0.24的干粉砂浆料和复合改性聚
3、其中，所述干粉砂浆料按重量份数计包括：525水泥400-450份、膨胀剂24-28份、高活性偏高岭土45-50份、砂470-474份、减水剂1.5-2.3份、消泡剂0.5-0.8份、乳胶粉2.6-3.4份及改性聚丙烯纤维1.1-1.5份；
4、所述复合改性聚合物按重量份数计包括：水性环氧树脂45-49份、石墨烯5.8-7.8份、羟甲基纤维素钠3.8-4.4份及酰胺改性氢化蓖麻油1.6-2.8份。
5、本专利技术采用由重量份数比1:0.20-0.24的干粉砂浆料和复合改性聚合物复配而成修补砂浆，其中，干粉砂浆基于水泥、砂和其他助剂的基础上，通过引入由硅烷偶联剂和丙烯酸表面改性的聚丙烯纤维，不仅使其变成一种粗糙坚韧的改性纤维，且提高了聚丙烯纤维的分散性，使其能够在砂浆内部形成网架结构，利用这种网架结构改善聚合物砂浆内部的空隙结构，提高聚合物砂浆的密实度，增强其与混凝土表面的结合力，提高海工混凝土的抗渗、抗冲击性能；且本专利技术的高活性偏高岭土，通过加入磷酸钙改性，在混凝土内部的碱性条件下偏高岭土和磷酸钙发生离子交换进行聚合，提高了聚合物修补砂浆的强度，并且磷酸盐的加入提高了抗海水侵蚀能力；其次，本专利技术的复合改性聚合物以羟甲基纤维素钠作为分散剂，酰胺改性氢化蓖麻油作为防沉淀剂，将石墨烯分散到环氧树脂中，进而形成一个“薄膜”起到阻隔屏障作用，从而能有效抑制海水中化学元素的侵蚀的作用。
6、同时最为关键之处在于，该修补砂浆基于网架结构的改性聚丙烯纤维基础上，聚丙烯纤维上负载的丙烯酸在与复合改性聚合物液体材料复配时，在硅烷偶联剂的作用下与复合改性聚合物中酰胺改性氢化蓖麻油发生接枝反应，进而产生大量的羧基离子和其他活性基团，增加了改性环氧树脂薄膜表面的化学结合点，进一步提高了聚合物修补砂浆与海工混凝土基体的粘结性能。
7、进一步说，本专利技术采用的改性聚丙烯纤维由如下步骤制得：将0.1-0.5份硅烷偶联剂溶于80-100份浓度为2.3-2.5％的丙烯酸水溶液中，称取20-25份聚丙烯纤维在其中浸泡6-8h后，经清水洗净于70-90℃条件下烘干制得。
8、进一步说，本专利技术采用的高活性偏高岭土由如下步骤制得：将高岭土于650-900℃条件下煅烧6-16h制得偏高岭土，称取60-65份该偏高岭土、30-35份s95级矿粉和3-5份磷酸钙放入气流粉碎分级机中混合粉磨，调节气流速率100-120m3/min，粉磨1-2h，制得粒度≤3μm亚微米级高活性偏高岭土。
9、进一步说，本专利技术采用的砂为湖砂，由细度模数为0.8-1.0、1.4-1.6、2.3-2.5三个级配砂按比例为1:1.5:1.5混合，含泥量＜3.0％。
10、进一步说，本专利技术采用的膨胀剂为hme-ⅳ膨胀剂；减水剂为聚羧酸高性能减水剂；消泡剂为有机硅消泡剂；乳胶粉为可分散乳胶粉，ph值5-8，堆积密度450-600g/l，灰分8-10％。
11、进一步说，本专利技术采用的复合改性聚合物由如下步骤制得：
12、(1)制备酰胺改性氢化蓖麻油：将摩尔比为1:2.3-2.5的氢化蓖麻油与三乙醇胺混合，加热至110-120℃，搅拌下至氢化蓖麻油完全熔融后，反应2.5-3h制得合成物，将合成物倒出，降温至40-45℃，调节ph为7.0-7.5，保温反应1-1.5h，加温水调节固含量至40-45％，制得酰胺改性氢化蓖麻油；
13、(2)制备复合改性聚合物：将水性环氧树脂置于反应釜中，在35-40℃条件下搅拌加入羟甲基纤维素钠和酰胺改性氢化蓖麻油，随后加入石墨烯，维持转速800-1200rpm、35-40℃条件下反应1.3-1.5h，冷却至室温，制得该复合改性聚合物。
14、本专利技术制备上述海工混凝土用聚合物修补砂浆的方法，包括如下步骤：
15、(1)制备干粉砂浆料：按重量份数将525水泥、膨胀剂、高活性偏高岭土、砂、减水剂、消泡剂、乳胶粉及改性聚丙烯纤维混合均匀；
16、(2)制备聚合物修补砂浆：按重量比将干粉砂浆和复合改性聚合物混合均匀，制得该聚合物修补砂浆。
17、有益效果：与现有技术相比，本专利技术的显著优点为：该聚合物修补砂浆基于干粉砂浆料和复合改性聚合物复配的基础上，应用于海工混凝土的修补，不仅提高了修补后的海工混凝土的抗渗、抗冲击性能，且复合改性聚合物能够在砂浆表面形成一张致密防水的保护膜，有效降低了海洋的干湿循环、氯离子腐蚀以及海浪的冲击等造成的影响；此外，干粉砂浆料和复合改性聚合物的结合进一步提高了修补砂浆与海工混凝土基体之间的粘结性能，提高了两者的结合强度。
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1.一种海工混凝土用聚合物修补砂浆，其特征在于：该聚合物修补砂浆包括按重量比1:0.20-0.24的干粉砂浆料和复合改性聚合物；
2.根据权利要求1所述的海工混凝土用聚合物修补砂浆，其特征在于：所述改性聚丙烯纤维由如下步骤制得：将0.1-0.5份硅烷偶联剂溶于80-100份浓度为2.3-2.5％的丙烯酸水溶液中，称取20-25份聚丙烯纤维在其中浸泡6-8h后，经清水洗净于70-90℃条件下烘干制得。
3.根据权利要求1所述的海工混凝土用聚合物修补砂浆，其特征在于：所述高活性偏高岭土由如下步骤制得：将高岭土于650-900℃条件下煅烧6-16h制得偏高岭土，称取60-65份该偏高岭土、30-35份S95级矿粉和3-5份磷酸钙放入气流粉碎分级机中混合粉磨，调节气流速率100-120m3/min，粉磨1-2h，制得粒度≤3μm亚微米级高活性偏高岭土。
4.根据权利要求1所述的海工混凝土用聚合物修补砂浆，其特征在于：所述砂为湖砂，由细度模数为0.8-1.0、1.4-1.6、2.3-2.5三个级配砂按比例为1:1.5:1.5混合，含泥量＜3.0％。>
5.根据权利要求1所述的海工混凝土用聚合物修补砂浆，其特征在于：所述膨胀剂为HME-Ⅳ膨胀剂；减水剂为聚羧酸高性能减水剂；消泡剂为有机硅消泡剂；乳胶粉为可分散乳胶粉，pH值5-8，堆积密度450-600g/L，灰分8-10％。
6.根据权利要求1所述的海工混凝土用聚合物修补砂浆，其特征在于：所述复合改性聚合物由如下步骤制得：
7.一种制备权利要求1所述海工混凝土用聚合物修补砂浆的方法，其特征在于包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种海工混凝土用聚合物修补砂浆，其特征在于：该聚合物修补砂浆包括按重量比1:0.20-0.24的干粉砂浆料和复合改性聚合物；
2.根据权利要求1所述的海工混凝土用聚合物修补砂浆，其特征在于：所述改性聚丙烯纤维由如下步骤制得：将0.1-0.5份硅烷偶联剂溶于80-100份浓度为2.3-2.5％的丙烯酸水溶液中，称取20-25份聚丙烯纤维在其中浸泡6-8h后，经清水洗净于70-90℃条件下烘干制得。
3.根据权利要求1所述的海工混凝土用聚合物修补砂浆，其特征在于：所述高活性偏高岭土由如下步骤制得：将高岭土于650-900℃条件下煅烧6-16h制得偏高岭土，称取60-65份该偏高岭土、30-35份s95级矿粉和3-5份磷酸钙放入气流粉碎分级机中混合粉磨，调节气流速率100-120m3/mi...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴浩，朱宝贵，王加新，金生林，李云杰，蒋文，
申请(专利权)人：江苏盐砼新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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