一种混凝土道桥快速修补材料

申请号 CN01140536.8 申请日 2001-11-10 公开(公告)号 CN1198772C 公开(公告)日 2005-04-27
申请人 李乃珍; 发明人 李乃珍; 谢敬坦; 张志征; 张立新; 蒋琨;
摘要 本 发明 提供了一种 混凝土 道桥快速修补材料,其重量组成为快硬硫 铝 酸盐 水 泥75%~95%、 硅 酸盐 水泥 5%~25%,外加 萘 系高效 减水剂 1.5%~3.5%、锂盐0.5%以下、 硼 酸0.5%以下。其特点是具有快凝、快硬、高强、微膨胀、耐侵蚀等特性,用于拌制 砂浆 与混凝土,不需添加其它辅助材料。砂浆的4H抗折强度大于4MPa、抗压强度大于25Mpa,混凝土的6H抗折强度大于4MPa、抗压强度大于30Mpa。对混凝土道桥实施修补后,6H可以开放交通。也适用于建筑、管道等混凝土构件的加固、补强。
权利要求

1.一种混凝土道桥快速修补材料,其特征在于重量组成是75%~95% 的快硬硫酸盐泥、5%~25%的酸盐水泥,外加1.5%~3.5%减水率 不低于25%的系高效减水剂、0.5%以下的锂盐及0.5%以下的酸。
2.根据权利要求1所述的混凝土道桥修补材料,其特征在于萘系 高效减水剂为NF或FDN或UNF。
3.根据权利要求1所述的混凝土道桥修补材料,其特征在于锂盐为 酸锂或氯化锂。

说明书全文

技术领域

发明是一种用于混凝土道路、桥梁的快速修补材料,属于建筑材料泥技术领域。

背景技术

在公路、高速公路、公路与道桥梁中,混凝土路面与桥梁占有相当 的比例。随着国民经济的迅速发展,车速加快、车辆增多、运载量加大, 使旧有路面与桥梁损坏速度加快、损坏程度加重,必须及时进行维修、 保养、补强。采用普通混凝土材料与技术修补,因强度发挥慢、养护耗 时长而会阻断交通。因此,人们通过对损坏状况的分析、评价,研究了 多种修补材料。国内有快速修补剂、超早强混凝土、聚合物混凝土、 纤维混凝土、聚丙烯纤维混凝土等,纤维的作用是提高混凝土韧性与抗 折强度。现在,交通部要求混凝土6H抗折强度达到4MPa以重新开 放交通,上述材料的6H强度指标一般低于该项要求。此外,也有利用 特种材料及多种外加剂配制快硬、高强混凝土以满足急需,但尚未形成 一种专用产品与技术。

发明内容

本发明的任务是提供一种混凝土道桥快速修补材料,具有快凝、快硬、 高强的特点,用其配制的砂浆与混凝土小时抗折强度高,并且后期继续 增长。它不仅可用于路面、桥面、机场跑道与停机坪混凝土缺陷的修补, 而且可用于其它混凝土构件的加固、补强。
本发明是这样实观的,由75%~95%的快硬硫酸盐水泥、5%~25% 的酸盐水泥并外加1.5%~3.5%减水率不低于25%的系高效减水剂、 0.5%以下的锂盐增强剂、0.5%以下的缓凝剂均匀混合而成。萘系减 水剂如NF或FDN或UNF,锂盐如Li2CO3或LiCl。
本发明的化学反应机理是,快硬硫铝酸盐水泥的主要水化产物是矾 石,提供早期强度、微膨胀性与耐侵蚀性能;硅酸盐水泥水化产生的 Ca(OH)2加速上述反应,有显著促凝作用,并改善混凝土韧性、耐磨性、 增强粘接作用;锂盐促进凝结、硬化、使小时强度增长;硼酸对快硬硫 铝酸盐水泥有显著的缓凝效果;使用一定的配比,使Ca(OH)2、锂盐的 促凝、促强作用与硼酸的缓凝作用调整得当,可使砂浆的初凝时间介于 10min~20min、终凝时间介于15min~30min之间,以满足施工时间的需 要;萘系高效减水剂,使砂浆或混凝土在低水灰比条件下具有较大的流 动度调整范围,易于对不同形状、不同尺寸的混凝土缺陷实施修补,利 于加快施工速度、保证修补效果。
本发明的优点是显著的:
(1).用本材料拌制的砂浆4H抗折强度大于4MPa,抗压强度大于 25MPa;混凝土6H抗折强度大于4MPa,抗压强度大于30MPa,道桥 修补后6H可以开放交通。
(2).使用本材料可直接拌制快速修补、加固、补强砂浆与混凝土,无 需添加其它辅助材料。
(3).在需要的场合,也可以用本材料拌制快速修补钢纤维或聚丙烯纤 维混凝土,以进一步增强混凝土韧性与耐磨性。
(4).在需要较长的施工时间时,通过增加H3BO3用量,可使凝结时 间延缓,但抗折强度的增长受到一定影响。
(5).用本材料可以配制大流动性送砂浆或泵送混凝土,当不需泵送 时,水灰比降低,4小时抗折强度增高。
(6).本材料具有微膨胀性,可在一定程度上补偿收缩,使新修补混凝 土与旧有混凝土粘接牢固,不脱落。
(7).本材料可抵抗硫酸盐与NaCl的侵蚀,也可用于海洋混凝土工程 及寒冷地区需撒NaCl防冻的混凝土路面修补。
(8).本发明所用的主要原材料均有市售,易于实施。

具体实施方式

实施例
制造本材料所使用的快硬硫铝酸盐水泥,标号不低于525#;硅酸盐 水泥,强度等级不低于42.5MPa,也可使用适当成份、同强度等级的普 通硅酸盐水泥;两种水泥的化学成份列于表1。萘系高效减水剂的减水 率不低于25%,锂盐、硼酸均为市售工业级商品。实施例配方列于表2, 主要化学成份列于表3,1∶2.5砂浆与混凝土检验结果列于表4,砂浆的 水中7天限制膨胀率为0.018%~0.022%。
                 水泥的化学成份(%)                       表1   项    别    SiO2    Al2O3    Fe2O3     CaO      MgO      SO3   快硬硫铝   酸盐水泥    6.49    35.31    1.64    41.76     1.23     13.34    硅酸盐    水  泥    22.51    3.17    5.78    63.86     2.63     1.45
     实施例配方(%)                表2        项别     A     B   快硬硫铝酸盐水泥     95     75   硅酸盐水泥     5     25   萘系高效减水剂     3.0     2.0        锂盐     0.020     0.035        硼酸     0.15     0.25
萘系高效减水剂的主要化学组成是萘磺酸盐甲缩合物,NF由江西上饶建材化 工厂生产,FDN由广东柯杰外加剂科技有限公司生产,UNF由天津豹鸣股份有限 公司生产;锂盐可用Li2CO3或LiCl。按GB1345标准规定的水泥细度检验方法检验, 细度为6.8%。
                实施例化学成份(%)                      表3    项别     SiO2     Al2O3    Fe2O3    CaO    MgO     SO3     A     7.10     32.86    1.80    42.22    1.27     12.42     B     10.24     26.86    2.64    46.57    1.56     10.20
                        实施例砂浆与混凝土强度(Mpa)                           表4 配比  No.  试件                      抗折强度                       抗压强度   4H   6H  1d   28d  180d   4H   6H   1d  28d  180d   A   B  砂浆  5.22  6.30  6.57  7.47  8.69  30.8  37.2  45.4  57.6  61.4  4.63  5.21  5.68  7.38  8.80  28.3  35.1  43.2  56.3  62.0   A   B *混凝土  3.67  5.15  6.44  7.20  8.12  36.0  41.7  47.5  62.1  68.1  3.31  4.65  5.04  7.11  8.26  28.0  34.7  43.5  57.9  63.0
*混凝土配合比      本材料:砂∶石∶W/C=1∶0.90∶1.60∶0.33 砂浆4H抗折强度达4.63Mpa以上,抗压强度达28.3MPa以上;混凝土6H抗折强 度达4.65MPa以上,抗压强度达34.7MPa以上;至180天龄期,砂桨与混凝土抗 折强度均高于8MPa,抗压强度均高于60MPa。
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