混凝土快速修补材料及其生产工艺

混凝土快速修补材料及其生产工艺

本发明是一种建筑材料，特别涉及混凝土结构性快速修补材料或承载混凝土快速修补材料及其生产工艺的改进。

用常规方法制备混凝土原材料，即以普通硅酸盐水泥或镁材料，或以高分子有机材料即聚氨酯之类制备的混凝土原材料作混凝土快速修补材料，对损坏的混凝土结构或承载混凝土修复存在很多问题。其制备工艺复杂，能源消耗大；修补养护周期长，新旧混凝土粘结强度低，耐久性能差；施工时工艺要求严格，尤其雨雪天施工难度大；总体修复造价及材料成本高。目前国内外用于混凝土快速修复材料，大多采用不可再生的自然资源，材料选择范围狭小，制备工艺复杂。

现有一种是以磷、镁材料为主的混凝土修复材料，其缺点如下：1、选材范围狭小。磷、镁材料作为自然资源，该水泥对镁材料要求氧化镁含量为50-88％；磷材料中水溶性五氧化二磷含量为15-60％；而自然界中含量为15-60％水溶性五氧化二磷矿物很少；上边靠工业合成。

2、制备工艺复杂；作为主要成份的磷镁材料，首先将镁材料以1500℃高温锻烧，再粉磨至400-10000cm2/g比表面积；一般水泥生产中球磨机生产的水泥比表面积为3000-4000cm2/g，大于4500cm2/g为超细，生产工艺不一样且能耗很高；含量在15-60％的水溶性五氧化二磷脱水困难，对干燥设备有强腐蚀性，干燥过程中有害气体会逸出造成环境污染，粉磨时只能碾磨且设备大扬尘点多等。

3、施工环境有严格限制，该材料加水搅拌后4小时内不准浇水养护，如遇雨雪天或周围有水则严重影响施工效果，大体积浇捣混凝土时要分层施工，极易引起表层剥离。

4、所用材料大多是自然资源，含镁材料的矿产在自然界中分布不均；高品位的含镁材料在航天航空领域用途广泛；如仅作为建材使用得不偿失；低品位的含镁材料又难以达到理想效果，且大量应用于建材可能会产生掠夺性开采，对我国至整个地球日益严峻的生态环境会带来不可估量的后果；填充料如白云岩、石英岩、玄武岩或河砂等也会产生这种后果。

5、长期强度虽有增长，但相对于早期强度增幅仅为52.5％，一般来讲混凝土的长期强度值是早期强度值的2-3倍，才能保证各出龄期强度不会出现负增长。

本发明的目的就是要为各种混凝土快速修复提供一种价格相对低廉，生产制备简单，在不破坏自然资源情况下，能大量应用工业固体废弃物，可全天候施工且施工简便，符合可持续发展的，较为理想的材料。

本发明可以通过以下材料混合后得到：1、S型双快水泥25-35％；2、钢铁厂废弃钢渣65-75％；3、减水剂1.0-2.0％(水泥重量比)；4、缓凝剂0.20-0.25％(水泥重量比)。

S型双快水泥主要性能如下：1、凝结时间：初凝＞1min、终凝＜10min；2、净浆强度：加水量35％混凝土快速修补材料生产工艺为：1、先将钢渣破碎成粒径＜10mm颗粒状按配合比进入搅拌机；2、再称产品质量合格的S型双快水泥、减水剂、缓凝剂按配合比称量进入混合搅拌机；3、搅拌机搅拌10-15分钟可得到匀质性良好的混合料，包装后即成混凝土快速修补材料。

混凝土快速修补材料是一种无机类建筑材料，属水硬性胶凝材料即硫铝酸盐双快水泥；配以工业固体废渣(钢渣等)作为粗细耐磨骨料及减水剂、缓凝剂等有机物混合而成；可广泛适用于水泥道路、机场跑道、停机坪、各种桥面铺张层及混凝土构件的快速修补；尤其是交通繁忙需要1-2个小时修复的路面；因具有一定的抗辐射能力，特别具有抗中子、γ射线能力，也可广泛应用于核设施等建筑物。该材料可操作性好，早期强度高，长期强度持续增长，非收缩耐磨性好、不含氯化物，使用时只需加入适量的清洁水将本材料用机械搅拌或人工搅拌2-3分钟即成流动性砂浆注入需修补处，修复后1-2小时恢复永久性使用。混凝土快速修补材料的发明，可以彻底解决城市干道、高速公路、国家高等级公路、飞机跑道、停机坪等维修养护周期长的问题，提高车辆通行性力。其社会效益不可估量，同时大量引入工业固体废弃物、化废渣为资源，部分解决了城市工业废渣的出路；提高了工业废渣的含金量，为都市工业走可持续发展的道路，找到了一个方向。

混凝土快速修补材料性能：1、可操作时间10-20分钟；2、膨胀率1天＞0.01％；28天＜0.5％；3、对接强度1天＞4.0MPa；28天＞6.0MPa；4、耐磨性能＜1.5kg/m2(28天)；5、耐硫酸盐侵蚀能力＞80％。

本发明由以下实施例给出。附图说明：附图是本发明性能测试表。

实施例1：双快水泥25％；钢渣75％；减水剂2.0％(水泥重量比)；缓凝剂0.2％(水泥重量比)。混凝土快速修补材料生产工艺为：

1、先将钢渣破碎成粒径＜10mm颗粒状按配合比进入搅拌机；2、再称产品质量合格的S型双快水泥、减水剂、缓凝剂按配合比称量进入混合搅拌机；3、搅拌机搅拌15分钟可得到匀质性良好的混合料，包装后即成混凝土快速修补材料。

实施例2：双快水泥30％；钢渣70％；减水剂1.5％(水泥重量比)；缓凝剂0.225％(水泥重量比)。生产工艺同上。

实施例3：双快水泥35％；钢渣65％；减水剂1.0％(水泥重量比)；缓凝剂0.25％(水泥重量比)。生产工艺同上。

混凝土快速修补材料施工方法：1、将待修复处的松散混凝土、碳化混凝土、油脂、泥浆等污物清理干净；2、根据待修复处的体积，确定适宜的材料用量；3、按水料比0.10-0.13用机械或人工将干料与清洁水搅拌2-3分钟，即能得到均匀料液。

4、将搅拌好的料液快速倒入修补处，用机械振捣密实、抹平、压痕即可。

5、被修复处即使已经在短时间内启用，也应浇水养护一至三天。

6、需要时可加入3-4％钢纤维，以提高表面抗裂能力。