一種混凝土表層微缺陷修補材料的制作方法
【專利摘要】一種混凝土表層微缺陷修補材料，屬于混凝土工程【技術領域】。該材料包括硫鋁酸鹽系列水泥的質量百分比不大于90%；超細礦粉的質量百分比不大于50%，其比表面積為400-500m2/kg；石膏的質量百分比不大于50%；活性硅微粉的質量百分比不大于50%，其比表面積為1500-2500m2/kg；復合添加劑的質量百分比不大于20%，其中，復合添加劑是粉狀緩凝劑、聚羧酸減水劑干粉、粉狀早強劑、粉狀消泡劑的復合物；水灰比不小于0.3。本發明的主要技術要點是發明了，利用控制膨脹調節材料摻量實現對膨脹率及凝結時間的控制。通過摻加超細礦粉和活性硅微粉，提高表面質量和抗腐蝕性。通過復合外加劑提高表面的細致程度。
【專利說明】一種混凝土表層微缺陷修補材料
【技術領域】
[0001]本發明屬于混凝土工程【技術領域】，公開了一種基于硫鋁酸鹽水泥、超細礦粉、硅粉、符合外加劑、膨脹調節材料為主要材料的可以配以石英砂使用的表層微缺陷修補材料。該材料具有凝結時間可控、早強、高強、粘結性強、膨脹大小及速率可定量控制、抗侵蝕性強、修補后表面光滑致密的特點。
【背景技術】
[0002]混凝土表層微缺陷是指混凝土表面的微裂縫，微脫落，及微侵蝕毛面一般微裂紋寬度在0.5mm以下，深度在5cm以內。微脫落一般指由于混凝土澆筑過程中泌水現象，振搗不到位，模板有缺陷等造成的表面砂線，小部分脫落等，一般面積應在一個平方米以內。微侵蝕毛面是指由于混凝土受侵蝕破壞出現表面部分不規則脫落而形成的坑面。這些表層微缺陷首先嚴重影響混凝土的表觀質量，看上去非常不美觀。其次這些微缺陷破壞了混凝土表面的保護層，如果不及時處理會對混凝土結構造成進一步的破壞。目前處理這些微缺陷由于缺少比較合適的材料，修補方法非常有限。部分用硅酸鹽水泥漿表面刷一層，進行遮蓋；部分對其視而不見任由其發展，等破壞到一定程度再用環氧樹脂、丙乳系列、及水泥基修補材料進行修補加固。這兩種做法都是不可取的，千里之堤毀于蟻穴，應該及時處理這樣的微缺陷，保持混凝土構件的完整性，防止破壞的過早發生；后期再進行修補工程量大，費用高，浪費人力物力。
[0003]微缺陷一般比較零散，不是大面積損傷產物，修補過程需要經常變化施工作業面，這就要求修補材料的施工方 法必須簡單可靠，修補時間要短，而且需要攜帶儲存方便。該修補材料使用塑料密封袋包裝，每25kg—袋，便于攜帶儲存。使用時，不需要大型機械設備，只需加水攪拌均勻即可。修補方式可以采用人工涂抹，亦可采用噴漿設備進行噴涂，最后刮平即可。對于比較細小裂紋還可以通過調整該修補材料細度，達到高度滲透的目的。
[0004]適度膨脹是微缺陷修補的關鍵技術難點。根據缺陷尺寸大小、缺陷面積大小，缺陷的縱深體積能夠調整適宜的膨脹率是微缺陷修補材料必須具有的功能之一。膨脹過小，起不到填充作用，界面結合不緊密，填充后，界面連接處，尚有微細縫存在，達不到完全密封的目的。膨脹過大，填充之后的膨脹應力過大，會對結構產生開裂應力，造成結構破壞，同時修補部分的強度也會降低。
[0005]膨脹過程控制也是缺陷修補的難點。水泥基修補材料的膨脹源主要為無水硫鋁酸鈣吸水膨脹，物相體積發生變化。但是早期膨脹由于修補材料處于塑形狀態不能起到膨脹作用；中期膨脹使結構致密，成為強度骨架的組成部分；后期膨脹使膨脹源填充修補材料結構的空隙，使結構更加致密；但是過度膨脹會適得其反。所以如何控制這個膨脹過程成為該修補材料功能之一。
[0006]膨脹過程是和凝結時間相配合的。過早膨脹，而修補部分沒有硬化，起不到膨脹的效果；過晚膨脹，會對已硬化部分造成破壞，作用類似“水泥桿菌”。膨脹過程和凝結時間的完美配合才能使修補材料具有優異的性能。[0007]強度也是很重要的一個方面，一般需要高于原結構物。這樣能對缺陷部分給予足夠的保護。缺陷修補對表面質量要求也比較嚴格，不能出現大的氣泡，需要修補區致密美觀。
【發明內容】
[0008]本發明提供一種混凝土表層微缺陷修補材料，該修補脹材料，具有良好的流動性、膨脹性和抗壓強度，具有良好的施工方便性，滿足表面微缺陷修補的工作性能和表觀指標。
[0009]一種混凝土表層微缺陷修補材料，其原材料包括具有硫鋁酸鹽系列水泥、復合添加劑、超細礦粉、活性硅微粉、粉煤灰等。各部分比例為:
[0010]硫鋁酸鹽系列水泥的質量百分比不大于90% ；
[0011]比表面積為400_500m2/kg的超細礦粉的質量百分比不大于50% ；
[0012]石骨的質量百分比不大于50% ;
[0013]活性硅微粉的質量百分比不大于50%，其比表面積為1500_2500m2/kg。
[0014]水灰比不小于0.3。
[0015]進一步特征，還包括復合添加劑，復合添加劑的質量百分比不大于20%，復合添加劑是指粉狀緩凝劑、聚羧酸減水劑干粉、粉狀早強劑、粉狀消泡劑的復合物。
[0016]所述的硫鋁酸 鹽水泥中礦物為無水硫鋁酸鈣、無水硫鋁酸鋇鈣或無水硫鋁酸鍶鈣，其占硫鋁酸鹽水泥的質量百分比不低于60%。
[0017]所述的石膏是天然石膏和/或脫硫石膏。
[0018]該材料的膨脹量控制模型為:Ep=f (X，y) +c
[0019]式中:Ep為該修補材料的膨脹率；
[0020]X為石膏摻量的變化對膨脹率的影響參數；
[0021]y為復合添加劑的摻量變化對膨脹率的影響參數；
[0022]c為膨脹率常數。
[0023]本發明的0.30水膠比膠砂3天強度為50_60MPa，初凝時間和終凝時間在0.2-24小時內可調；初始流動度達到300mm以上，60分鐘流動度根據需要在300范圍內可調。膨脹大小及速率根據實際工況和缺陷情況可調。含氣量小于0.5。
[0024]本發明的有益效果是:提高微裂紋修補施工效率，改善了修補后構件表觀質量，增加了修補后的密實度。高效、高質量、省時、節約成本。
【具體實施方式】
[0025]本發明公開了一種混凝土表層微缺陷修補材料，其原材料包括具有硫鋁酸鹽系列水泥、復合添加劑、超細礦粉、活性硅微粉。通過調整硫鋁酸鹽水泥的用量，調整該修補材料的抗壓強度，水泥中的無水硫鋁酸鈣(或硫鋁酸鋇鈣、硫鋁酸鍶鈣)是強度和膨脹源的主要來源。通過調整復合外加劑的成份組成，調整凝結時間、水膠比、工作性能。通過膨脹調節材料的摻入量，調整膨脹源反應的速率和產物。通過摻入超細礦粉和細硅微粉，提高修補結構的致密性和表面耐磨抗蝕性能。
[0026]同時公開了當修補材料的水膠比為0.30時，膠砂3天強度為50_60MPa，初凝時間和終凝時間在0.2-24小時內可調；初始流動度達到300mm以上，60分鐘流動度根據需要在300范圍內可調。膨脹大小及速率根據實際工況和缺陷情況可調。含氣量小于0.5。
[0027]實例I
[0028]某外加劑企業利用本發明生產的修補材料(水灰比0.4)
[0029]
【權利要求】
1.一種混凝土表層微缺陷修補材料，其特征在于，該材料包括硫鋁酸鹽水泥、礦粉、活性硅微粉、石膏；各組分的比例為: 硫鋁酸鹽水泥的質量百分比不大于90% ； 比表面積為400-500m2/kg的礦粉的質量百分比不大于50% ； 石骨的質量百分比不大于50% ； 活性硅微粉的質量百分比不大于50%，其比表面積為1500-2500m2/kg ； 水灰比不小于0.3。
2.根據權利要求1所述的一種混凝土表層微缺陷修補材料，其特征在于，所述的硫鋁酸鹽水泥中礦物為無水硫鋁酸鈣、無水硫鋁酸鋇鈣或無水硫鋁酸鍶鈣，其占硫鋁酸鹽水泥的質量百分比不低于60%。
3.根據權利要求1或2所述的一種混凝土表層微缺陷修補材料，其特征在于，其成份還包括復合添加劑，其質量百分比不大于20%;其中，復合添加劑是粉狀緩凝劑、聚羧酸減水劑干粉、粉狀早強劑、粉狀消泡劑的復合物。
4.根據權利要求1或2所述的一種混凝土表層微缺陷修補材料，其特征在于，所述的石膏是天然石膏和/或脫硫石膏。
5.根據權利要求3所述的一種混凝土表層微缺陷修補材料，其特征在于，所述的石膏是天然石膏和/或脫硫石膏 。
6.根據權利要求3所述的一種混凝土表層微缺陷修補材料，其特征在于，該材料的膨脹量控制模型為:
Ep=f (X，y) +c 式中=Ep為該修補材料的膨脹率； X為石膏摻量的變化對膨脹率的影響參數； y為復合添加劑的摻量變化對膨脹率的影響參數； C為膨脹率常數。
7.根據權利要求4所述的一種混凝土表層微缺陷修補材料，其特征在于，該材料的膨脹量控制模型為:
Ep=f (X，y) +c 式中=Ep為該修補材料的膨脹率； X為石膏摻量的變化對膨脹率的影響參數； y為復合添加劑的摻量變化對膨脹率的影響參數； C為膨脹率常數。
8.根據權利要求5所述的一種混凝土表層微缺陷修補材料，其特征在于，該材料的膨脹量控制模型為:
Ep=f (X，y) +c 式中=Ep為該修補材料的膨脹率； X為石膏摻量的變化對膨脹率的影響參數； y為復合添加劑的摻量變化對膨脹率的影響參數； C為膨脹率常數。
【文檔編號】C04B28/06GK103771809SQ201410001550
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月1日 優先權日:2014年1月1日
【發明者】常鈞, 尚小朋 申請人:大連理工大學