【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于混凝土修补材料，具体涉及一种具有网络互穿结构的环氧树脂-水泥基快修材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、混凝土作为重要的工程材料，具有原料丰富、价格低廉、抗压强度高、工艺简单、适应性强等众多优点。但混凝土是一种非均质材料，各种组成材料的变形不一致，导致各组分间互相约束而产生初始应力，造成骨料与水泥石粘结部位以及水泥石本身之间出现微小的裂缝。由于载荷作用、温差作用、不均匀沉降以及施工不规范等因素的影响，微小裂缝会不断发展、贯通，逐渐形成大尺寸裂缝，使其使用寿命大大缩短，造成严重的安全隐患和较大的经济损失。因此，对于混凝土的修复问题亟待解决。
2、近年来，越来越多的研究开始将高分子材料和水泥基材料结合起来，充分利用这两种材料自身的优势，形成无机-有机复合材料体系，并广泛应用于混凝土结构的修复工程中。其中，水性环氧树脂材料作为一种广泛应用的材料，具有成膜性好、韧性好、耐磨性好、粘附力好的优点，也开始被应用于水泥基材料的改性的研究中。
3、尽管已有诸多研究与应用表明，水性环氧树脂改性水泥基材料可提高复合材料的韧性、粘结性能，但是现有快修材料依然存在韧性差、易脆断等问题。而且由于混凝土快修材料存在韧性不足的问题，也在一定程度上限制了其在大荷载、高通量的路桥隧道等基础设施的维护和抢修中的应用。
4、因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种具有网络互穿结构的环氧树
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、本专利技术提供一种具有网络互穿结构的环氧树脂-水泥基快修材料，按重量份计，包括以下原料组成：硫铝酸盐水泥50-100份、集料70-100份、水10-38份、水性环氧树脂与水性环氧树脂固化剂共计4-20份、油性环氧树脂与油性环氧树脂固化剂共计4-20份、减水剂2-5份和早强剂0.5-5份。
4、优选的，所述水性环氧树脂与水性环氧树脂固化剂的质量比为1：1；
5、所述油性环氧树脂与油性环氧树脂固化剂的质量比为1：0.8-1.8。
6、优选的，所述硫铝酸盐水泥为52.5硫铝酸盐水泥；
7、所述集料为河砂、海砂、石英砂、机制砂中任一种或两种及以上，细度模数为1.3-2.2；
8、所述减水剂为聚羧酸减水剂、萘系减水剂、三聚氰胺减水剂、密胺减水剂中任一种或两种及以上；
9、所述早强剂为硫酸锂、碳酸锂、氢氧化锂中任一种或两种及以上。
10、优选的，所述油性环氧树脂固化剂的制备方法为：
11、(1)以n,n-二甲基甲酰胺为溶剂，向容器中加入4,4′-二异氰酸酯二环己基甲烷、聚四氢呋喃二醇和多巴胺，加热升温反应，同时进行搅拌处理，保持回流并减压蒸馏后，得到聚合物i；
12、(2)向容器中加入双酚类缩水甘油醚、聚合物i和3-巯基丙酸异辛酯，加热升温反应，同时进行搅拌处理，保持回流并减压蒸馏后，加入马来酰亚胺乙酸n-羟基琥珀酰亚胺酯、三乙胺和去离子水，搅拌均匀，即得。
13、优选的，步骤(1)中，4,4′-二异氰酸酯二环己基甲烷、聚四氢呋喃二醇、多巴胺、n,n-二甲基甲酰胺的摩尔比为1：1.5：1.2：1；
14、步骤(2)中，双酚类缩水甘油醚、聚合物i、3-巯基丙酸异辛酯的摩尔比为1：0.8：0.6；马来酰亚胺乙酸n-羟基琥珀酰亚胺酯、三乙胺、去离子水的质量比为1：1.5：5；马来酰亚胺乙酸n-羟基琥珀酰亚胺酯与聚合物i的质量比为1：3～6；
15、所述双酚类缩水甘油醚为双酚a类缩水甘油醚、双酚s类缩水甘油醚、双酚f类缩水甘油醚中任一种或两种及以上。
16、优选的，步骤(1)中，搅拌处理的速率为80～460rpm；加热升温反应为：加热升温至120～150℃，到达目标温度后反应3～6h；
17、步骤(2)中，搅拌处理的速率为80～460rpm；加热升温反应为：加热升温至120～150℃，到达目标温度后反应3～6h。
18、优选的，所述油性环氧树脂的制备方法为：向容器中，加入双酚类缩水甘油醚、(苯基甲基)环氧乙烷、4,4′-亚甲基二(n,n-二缩水甘油基苯胺)、1,2,7,8-二环氧辛烷，加热升温反应，同时进行搅拌处理，即得。
19、优选的，双酚类缩水甘油醚、(苯基甲基)环氧乙烷、4,4′-亚甲基二(n,n-二缩水甘油基苯胺)、1,2,7,8-二环氧辛烷的摩尔比为5：1：1.5：1.2；
20、搅拌处理的速率为90～520rpm；加热升温反应为：加热升温至120～150℃，到达目标温度后反应3～6h；
21、所述双酚类缩水甘油醚为双酚a类缩水甘油醚、双酚s类缩水甘油醚、双酚f类缩水甘油醚中任一种或两种及以上。
22、本专利技术提供一种所述的环氧树脂-水泥基快速修补材料的制备方法，包括以下步骤：
23、(1)按照重量份数称量各组分原料，备用；
24、(2)将硫铝酸盐水泥、集料、早强剂混合，以70-100r/min的搅拌速率持续搅拌1-2min，得干料；
25、(3)将减水剂混入干料中，以70-100r/min的搅拌速率持续搅拌1-2min，得混合料；
26、(4)将水性环氧树脂、水性环氧树脂固化剂混合，以140-170r/min的搅拌速率持续搅拌2-4min，得水性环氧树脂乳液；
27、(5)将油性环氧树脂、油性环氧树脂固化剂混合，以100-120r/min的搅拌速率持续搅拌1-2min，得油性环氧树脂乳液；
28、(6)将水性环氧树脂乳液与油性环氧树脂乳液混合，以120-150r/min的搅拌速率持续搅拌1min，得复合环氧树脂乳液；
29、(7)将复合环氧树脂乳液倒入混合料中，加入水，以70-90r/min的搅拌速率持续搅拌1min，即得。
30、本专利技术提供一种所述的环氧树脂-水泥基快修材料在混凝土修复中的应用。
31、有益效果：
32、本专利技术油性环氧树脂固化剂具有较多的胺基基团，首先保证了油性环氧树脂的固化速率，即有效匹配快硬无机胶凝材料(硫铝酸盐水泥)的水化进程。此外，该油性环氧树脂固化剂具有星型支化结构的线性脂肪链段，与油性环氧树脂交联反应后的产物有优异的韧性。随着固化反应进行，其在快硬无机胶凝材料中可以在宏观上表现出更好的网络交联能力，以及兼容无机组分膨胀应力以抵抗材料固化收缩。
33、尽管油性环氧树脂可以匹配快硬无机胶凝材料的水化进程，但其自身亲水性能较差，易在水泥浆体中自发团聚且无法与水泥水化产物形成良好的界面结构，从而导致网络互穿结构无法有效形成，且使复合水泥浆体力学性能降低。因此，本专利技术在利用自合成油性树脂的基础上，选用水性环氧树脂组分协同油性环氧树脂与水泥水化产物形成网络互穿结构，以改本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有网络互穿结构的环氧树脂-水泥基快修材料，其特征在于，按重量份计，包括以下原料组成：硫铝酸盐水泥50-100份、集料70-100份、水10-38份、水性环氧树脂与水性环氧树脂固化剂共计4-20份、油性环氧树脂与油性环氧树脂固化剂共计4-20份、减水剂2-5份和早强剂0.5-5份。
2.如权利要求1所述的环氧树脂-水泥基快修材料，其特征在于，所述水性环氧树脂与水性环氧树脂固化剂的质量比为1：1；
3.如权利要求1所述的环氧树脂-水泥基快修材料，其特征在于，
4.如权利要求1所述的环氧树脂-水泥基快修材料，其特征在于，所述油性环氧树脂固化剂的制备方法为：
5.如权利要求4所述的环氧树脂-水泥基快修材料，其特征在于，
6.如权利要求4所述的环氧树脂-水泥基快修材料，其特征在于，
7.如权利要求1所述的环氧树脂-水泥基快修材料，其特征在于，所述油性环氧树脂的制备方法为：
8.如权利要求7所述的环氧树脂-水泥基快修材料，其特征在于，
9.如权利要求1-8任一项所述的环氧树脂-水泥基快速
10.如权利要求1-8任一项所述的环氧树脂-水泥基快修材料在混凝土修复中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种具有网络互穿结构的环氧树脂-水泥基快修材料，其特征在于，按重量份计，包括以下原料组成：硫铝酸盐水泥50-100份、集料70-100份、水10-38份、水性环氧树脂与水性环氧树脂固化剂共计4-20份、油性环氧树脂与油性环氧树脂固化剂共计4-20份、减水剂2-5份和早强剂0.5-5份。
2.如权利要求1所述的环氧树脂-水泥基快修材料，其特征在于，所述水性环氧树脂与水性环氧树脂固化剂的质量比为1：1；
3.如权利要求1所述的环氧树脂-水泥基快修材料，其特征在于，
4.如权利要求1所述的环氧树脂-水泥基快修材料，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：逄博，郑和平，金祖权，侯东帅，宋晓云，张文华，佘伟，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：
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