一种混凝土道桥快速修补材料 |
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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 | |||||||
说明书全文 | 技术领域本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 的水泥技术领域。 背景技术在公路、高速公路、公路与铁道桥梁中,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、钢 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,交通部门要求混凝土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%的快硬硫铝酸盐水泥、5%~25% 的硅酸盐水泥并外加1.5%~3.5%减水率不低于25%的萘系高效减水剂、 0.5%以下的锂盐增强剂、0.5%以下的硼酸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钙矾 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泵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醛缩合物,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。 |