一種混凝土板用修補砂漿及製備方法與流程
2023-08-07 12:12:46 2
本發明涉及建材技術領域，具體地，涉及一種混凝土板用修補砂漿及製備方法。
背景技術：
混凝土和鋼筋混凝土作為主要的建築材料廣泛應用於各種領域。混凝土構築物在長期的使用過程中，受到重荷載、凍融循環、氯離子的滲透、表面磨蝕、腐蝕介質的侵蝕等因素的影響，許多混凝土出現了開裂、剝落、空鼓等現象，大大地影響了工程的使用壽命。我國屬地震頻發的國家之一，地震對現有的混凝土建築物，包括民用建築、混凝土路面、橋面、工業廠房的混凝土都具有非常大的破壞，砂漿及混凝土受損自然是非常嚴重的。對於地震中受損的混凝土構築物，如能在短期內完成修復或加固，餘震對混凝土的結構的破壞將會減低到最小的程度，對於大量處於海水差部位的混凝土修補，採用快速修補也同樣非常必要。
現有的修補材料包括無機修補材料如普通矽酸鹽水泥修補砂漿、聚合物修補材料以及聚合物改性修補材料。其中，聚合物修補材料以各種聚合物作為膠結料，具有粘結強度高、養護時間短、耐久性好等突出優點，但與水泥基材相容性不好且成本高；聚合物改性修補材料利用聚合物對水泥基材料進行改性，雖然一定程度上提高了修補材料與水泥基材的相容性，但是成本太高，影響了這種修補材料的應用；目前的無機修補材料普通矽酸鹽水泥修補砂漿具有強度高和相容性好優點，但存在粘度高施工性差、粘結強度低以及美觀性差問題。
因此，研究開發一種既能夠與混凝土板具有較好的相容性，又具有較好的粘結性能的修補砂漿，具有較好的應用價值，也符合目前建築行業的要求。
技術實現要素：
針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種混凝土板用修補砂漿及製備方法，所述修補砂漿應用於建築領域，不僅能夠與建築混凝土具有較好的相容性，還具有較高的粘結強度等力學性能，且所述修補砂漿還具有易施工、效果好的特點，具有較好的應用價值。
本發明解決技術問題採用如下技術方案：
本發明涉及一種混凝土板用修補砂漿，包括如下重量份數的各組分：硫鋁酸鹽水泥60~88份、石英砂100~150份、重鈣粉10~25份、膏狀凹凸棒石粘土15~30份、高嶺土13~18份、聚丙烯醯胺22~27份、聚乙烯醇5~19份、石墨烯0.5~2.6份、木質素磺酸鹽0.9~2.2份、玻璃纖維5~9份、消泡劑3~7份、早強劑0.2~0.4份。
優選地，所述硫鋁酸鹽水泥75份、石英砂135份、重鈣粉18份、膏狀凹凸棒石粘土22份、高嶺土15份、聚丙烯醯胺24份、聚乙烯醇12份、石墨烯1.6份、木質素磺酸鹽1.3份、玻璃纖維6份、消泡劑5份、早強劑0.3份。
優選地，所述膏狀凹凸棒石粘土為天然凹凸棒石粘土經提純後，加水混合得到的混合物，其中含水量為40%~50%。
優選地，所述早強劑包括氯化鈣、硝酸鈣、亞硝酸鈣。
優選地，所述消泡劑為高碳醇脂肪酸酯複合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、有機矽粉劑消泡劑中的任一種。
本發明還涉及一種製備混凝土板用修補砂漿的方法，包括如下步驟：
（1）按照配比分別稱取聚丙烯醯胺、聚乙烯醇加入到反應釜中，加水攪拌混合均勻，然後於60~80℃條件下加入配比量的石墨烯，攪拌反應1~2h，反應產物a1，備用；
（2）按照配比分別稱取硫鋁酸鹽水泥、石英砂、重鈣粉、高嶺土粉碎，並混合均勻，得到混合物粉料a2，備用；
（3）將步驟（1）中得到的反應產物a1和步驟（2）中得到的混合物粉料a2混合，攪拌混合均勻，然後再加入配比量的膏狀凹凸棒石粘土、木質素磺酸鹽、玻璃纖維、消泡劑和早強劑，充分攪拌混合，再加入適量水調整砂漿的稠度，攪拌3~5min，即得所述混凝土板用修補砂漿。
優選地，所述步驟（1）中加水的質量為聚丙烯醯胺、聚乙烯醇總質量的5~8倍。
優選地，所述步驟（1）中加入石墨烯的方法為首先將石墨稀配置成濃度為0.2~0.4g/l的溶液，然後再將石墨烯水溶液加入到反應釜中。
優選地，所述步驟（3）中加入水的量使得得到的砂漿的的稠度為15~17s。
與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：
（1）本發明所述的混凝土板用修補砂漿，應用於建築領域，不僅能夠與建築混凝土具有較好的相容性，還具有較高的粘結強度等力學性能，且所述修補砂漿還具有易施工、且施工效果好的特點，具有較好的應用價值及前景。
（2）本發明所述的混凝土板用修補砂漿中添加有石墨烯，由於石墨烯具有獨特的片層狀結構，層層疊加形成緻密的物理隔絕層，使得石墨烯改性後的聚合物製備得到的修補砂漿具有較好的防水性能，再加上石墨烯具有優異的力學性能，為修補砂漿的力學強度提供了保障，使其具有高強度、抗開裂的特點。
（3）本發明所述的混凝土板用修補砂漿採用無機材料作為基材，大大提高了修補砂漿與混凝土板的相容性，且具有較高的力學強度；所述修補砂漿採用有機聚合物作為添加成分，有效提高了修補砂漿的粘結強度、耐久性和施工簡易性，彌補了單純採用無機修補砂漿的缺陷，具有較好的應用價值。
（4）本發明所述的混凝土板用修補砂漿中還添加了膏狀凹凸棒石粘土，不僅提高了修補砂漿與混凝土板之間的粘結牢固性，還具有流平性好、觸變性好的特點，提高了修補砂漿各組分之間的相容性，同時降低了施工難度。
（5）本發明所述的混凝土板用修補砂漿的製備方法簡單、操作方便，工藝條件溫和，適合工業化推廣生產。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。下列實施例中未註明具體條件的實驗方法，通常按照常規條件，例如sambrook等分子克隆：實驗室手冊（newyork:coldspringharborlaboratorypress,1989）中所述的條件，或按照製造廠商所建議的條件。
實施例1：
本實施例涉及一種混凝土板用修補砂漿及製備方法；
所述混凝土板用修補砂漿，由如下重量份數的各組分製備而成：
硫鋁酸鹽水泥75份、石英砂135份、重鈣粉18份、膏狀凹凸棒石粘土22份、高嶺土15份、聚丙烯醯胺24份、聚乙烯醇12份、石墨烯1.6份、木質素磺酸鹽1.3份、玻璃纖維6份、消泡劑5份、早強劑0.3份。
其中，膏狀凹凸棒石粘土為天然凹凸棒石粘土經提純後，加水混合得到的混合物，其中含水量為40%~50%。
其中，早強劑包括氯化鈣、硝酸鈣、亞硝酸鈣。
其中，消泡劑為高碳醇脂肪酸酯複合物。
本發明製備混凝土板用修補砂漿的方法，包括如下步驟：
（1）按照配比分別稱取聚丙烯醯胺、聚乙烯醇加入到反應釜中，加水攪拌混合均勻，然後於75℃條件下加入配比量的石墨烯，攪拌反應2h，反應產物a1，備用；
（2）按照配比分別稱取硫鋁酸鹽水泥、石英砂、重鈣粉、高嶺土粉碎，並混合均勻，得到混合物粉料a2，備用；
（3）將步驟（1）中得到的反應產物a1和步驟（2）中得到的混合物粉料a2混合，攪拌混合均勻，然後再加入配比量的膏狀凹凸棒石粘土、木質素磺酸鹽、玻璃纖維、消泡劑和早強劑，充分攪拌混合，再加入適量水調整砂漿的稠度，攪拌5min，即得所述混凝土板用修補砂漿。
其中，步驟（1）中加水的質量為聚丙烯醯胺、聚乙烯醇總質量的7倍。
其中，步驟（1）中加入石墨烯的方法為首先將石墨稀配置成濃度為0.3g/l的溶液，然後再將石墨烯水溶液加入到反應釜中。
其中，步驟（3）中加入水的量使得得到的砂漿的稠度為16s。
實施例2：
本實施例涉及一種混凝土板用修補砂漿及製備方法；
所述混凝土板用修補砂漿，由如下重量份數的各組分製備而成：
硫鋁酸鹽水泥60份、石英砂100份、重鈣粉10份、膏狀凹凸棒石粘土15份、高嶺土13份、聚丙烯醯胺22份、聚乙烯醇5份、石墨烯0.5份、木質素磺酸鹽0.9份、玻璃纖維5份、消泡劑3份、早強劑0.2份。
其中，膏狀凹凸棒石粘土為天然凹凸棒石粘土經提純後，加水混合得到的混合物，其中含水量為40%。
其中，早強劑包括氯化鈣、硝酸鈣、亞硝酸鈣。
其中，消泡劑為聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。
本發明製備混凝土板用修補砂漿的方法，包括如下步驟：
（1）按照配比分別稱取聚丙烯醯胺、聚乙烯醇加入到反應釜中，加水攪拌混合均勻，然後於60℃條件下加入配比量的石墨烯，攪拌反應2h，反應產物a1，備用；
（2）按照配比分別稱取硫鋁酸鹽水泥、石英砂、重鈣粉、高嶺土粉碎，並混合均勻，得到混合物粉料a2，備用；
（3）將步驟（1）中得到的反應產物a1和步驟（2）中得到的混合物粉料a2混合，攪拌混合均勻，然後再加入配比量的膏狀凹凸棒石粘土、木質素磺酸鹽、玻璃纖維、消泡劑和早強劑，充分攪拌混合，再加入適量水調整砂漿的稠度，攪拌3min，即得所述混凝土板用修補砂漿。
其中，步驟（1）中加水的質量為聚丙烯醯胺、聚乙烯醇總質量的5倍。
其中，步驟（1）中加入石墨烯的方法為首先將石墨稀配置成濃度為0.2g/l的溶液，然後再將石墨烯水溶液加入到反應釜中。
其中，步驟（3）中加入水的量使得得到的砂漿的稠度為15s。
實施例3：
本實施例涉及一種混凝土板用修補砂漿及製備方法；
所述混凝土板用修補砂漿，由如下重量份數的各組分製備而成：
硫鋁酸鹽水泥88份、石英砂150份、重鈣粉25份、膏狀凹凸棒石粘土30份、高嶺土18份、聚丙烯醯胺27份、聚乙烯醇19份、石墨烯2.6份、木質素磺酸鹽2.2份、玻璃纖維9份、消泡劑7份、早強劑0.4份。
其中，膏狀凹凸棒石粘土為天然凹凸棒石粘土經提純後，加水混合得到的混合物，其中含水量為50%。
其中，早強劑包括氯化鈣、硝酸鈣、亞硝酸鈣。
其中，消泡劑為有機矽粉劑消泡劑。
本發明製備混凝土板用修補砂漿的方法，包括如下步驟：
（1）按照配比分別稱取聚丙烯醯胺、聚乙烯醇加入到反應釜中，加水攪拌混合均勻，然後於80℃條件下加入配比量的石墨烯，攪拌反應1h，反應產物a1，備用；
（2）按照配比分別稱取硫鋁酸鹽水泥、石英砂、重鈣粉、高嶺土粉碎，並混合均勻，得到混合物粉料a2，備用；
（3）將步驟（1）中得到的反應產物a1和步驟（2）中得到的混合物粉料a2混合，攪拌混合均勻，然後再加入配比量的膏狀凹凸棒石粘土、木質素磺酸鹽、玻璃纖維、消泡劑和早強劑，充分攪拌混合，再加入適量水調整砂漿的稠度，攪拌5min，即得所述混凝土板用修補砂漿。
其中，步驟（1）中加水的質量為聚丙烯醯胺、聚乙烯醇總質量的8倍。
其中，步驟（1）中加入石墨烯的方法為首先將石墨稀配置成濃度為0.4g/l的溶液，然後再將石墨烯水溶液加入到反應釜中。
其中，步驟（3）中加入水的量使得得到的砂漿的稠度為17s。
綜上所述，本發明所述的混凝土板用修補砂漿，應用於建築領域，不僅能夠與建築混凝土具有較好的相容性，還具有較高的粘結強度等力學性能，且所述修補砂漿還具有易施工、且施工效果好的特點，具有較好的應用價值及前景。此外，本發明所述的混凝土板用修補砂漿的製備方法簡單、操作方便，工藝條件溫和，適合工業化推廣生產。
以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明並不局限於上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的範圍內做出各種變形或修改，這並不影響本發明的實質內容。