[發(fā)明專利]一種水泥基快速修補(bǔ)材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010174729.2
• 申請(qǐng)日: 2010-05-07
• 公開（公告）號(hào): CN101891448A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 水中和;余睿;曾偉能;王桂明;廖金良;曾俊杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué);茂名高嶺科技有限公司
• 主分類號(hào): C04B28/36
• 分類號(hào): C04B28/36;C04B22/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水泥基快速修補(bǔ)材料及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著水泥、混凝土材料越來越廣泛的應(yīng)用，混凝土結(jié)構(gòu)物也越來越多。然而，由于荷載作用、自然環(huán)境等因素的影響，混凝土結(jié)構(gòu)物往往會(huì)出現(xiàn)破損、斷裂等問題，對(duì)這些損傷及時(shí)加以修補(bǔ)將有助于提高混凝土結(jié)構(gòu)物的使用壽命。由于道路、橋梁、機(jī)場(chǎng)道面等結(jié)構(gòu)物的暢通對(duì)于經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的影響巨大，所以，對(duì)于這類結(jié)構(gòu)物的快速修補(bǔ)就顯得尤其重要。

快速修補(bǔ)材料按組成特點(diǎn)將其分為快硬水泥類、快硬混凝土類、快硬外加劑類三類。在這些快速修補(bǔ)材料中，大都應(yīng)用到了硫鋁酸鹽型早強(qiáng)快硬水泥，然而硫鋁酸鹽水泥的使用往往容易造成混凝土結(jié)構(gòu)后期強(qiáng)度發(fā)展緩慢，甚至是強(qiáng)度倒縮。針對(duì)這種問題，部分快速修補(bǔ)材料采用了硫鋁酸鹽和硅酸鹽水泥復(fù)合的技術(shù)，或者是利用部分礦物摻合料取代硫鋁酸鹽水泥的辦法。盡管上述方法能夠在一定程度解決混凝土結(jié)構(gòu)物后期強(qiáng)度比較低的難題，但是同樣也帶來了凝結(jié)過程相對(duì)緩慢、早期強(qiáng)度不高等問題。

另一方面，混凝土結(jié)構(gòu)物建設(shè)和拆除過程中產(chǎn)生了大量廢棄物，這些廢棄物的再生利用對(duì)于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展也是十分重要的。將建筑垃圾中的廢棄混凝土進(jìn)行回收，其中的砂漿廢渣經(jīng)過一定的破碎、分離、粉磨和低溫煅燒處理后可以得到一種名為水泥漿體脫水相的物質(zhì)。研究表明，水泥漿體脫水相遇到水后能再次水化，并具有膠凝性能。然而，由于水泥漿體脫水相比表面積大，它在水化過程中凝結(jié)迅速，利用這種特性有望促進(jìn)普通水泥的凝結(jié)和硬化。另外，廢棄混凝土屬于建筑垃圾，如若將其隨意堆置或填埋，不僅占用土地、污染環(huán)境，實(shí)際上也是一種資源的浪費(fèi)。因此，實(shí)現(xiàn)廢棄混凝土的再生利用不僅可以節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境，而且還可以帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

我國高嶺土資源以成因類型齊全、儲(chǔ)量豐富、質(zhì)地優(yōu)良聞名于世。將高嶺土進(jìn)行適當(dāng)?shù)撵褵幚砗头勰ズ罂梢缘玫狡邘X土，偏高嶺土中包含有大量的活性硅、鋁，是一種非常有效的強(qiáng)度促進(jìn)劑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種可消耗廢棄混凝土中的廢棄水泥漿體的水泥基快速修補(bǔ)材料及其制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種水泥基快速修補(bǔ)材料，其特征在于它由硫鋁酸鹽水泥、水泥漿體脫水相、偏高嶺土、水玻璃溶液、減水劑、水和復(fù)合早強(qiáng)劑原料制備而成，各原料的重量比為1∶0.05-0.5∶0.05-0.5∶0.02-0.3∶0.01-0.1∶0.2-0.6∶0.0006-0.06。

所述水泥漿體脫水相按如下步驟制得：1)將廢棄混凝土中的廢棄水泥漿體粉磨為粒徑小于0.075mm的粉料；2)將所得粉料在500-1000℃的溫度下煅燒2-4小時(shí)，冷卻至室溫，得水泥漿體脫水相。所述冷卻的速度為80-120℃/min。

所述偏高嶺土的制備過程如下：首先將大塊的高嶺土放入球磨機(jī)中進(jìn)行20-40min的粉磨，得到高嶺土粉末；將高嶺土粉末在550-1000℃的溫度下煅燒4-6小時(shí)，隨后放入球磨機(jī)中(球磨機(jī)中進(jìn)行20-30min)粉磨至比表面積為8000-15000m²/kg，得偏高嶺土。

所述水玻璃溶液的模數(shù)為1.5-2.5，波美度為40-49(°Bé)。

所述減水劑為聚羧酸系高效減水劑。聚羧酸系高效減水劑的減水率≥25％。

所述復(fù)合早強(qiáng)劑為亞硝酸鈉、無水氯化鈣和三乙醇胺，亞硝酸鈉、無水氯化鈣、三乙醇胺的重量比為(1-1.5)∶(1-1.5)∶(1-1.5)。

上述的水泥基快速修補(bǔ)材料的制備方法，其特征在于它包括如下步驟：

1)首先按照硫鋁酸鹽水泥∶水泥漿體脫水相∶偏高嶺土∶水玻璃∶減水劑∶水∶復(fù)合早強(qiáng)劑＝1∶0.05-0.5∶0.05-0.5∶0.02-0.3∶0.01-0.1∶0.2-0.6∶0.0006-0.06的重量比選取各原料；

2)將選取好的硫鋁酸鹽水泥、水泥漿體脫水相和偏高嶺土在攪拌機(jī)中混合均勻，得到固體原料；

3)將選取好的水玻璃、減水劑、水和復(fù)合早強(qiáng)劑混合均勻，得到液體原料；

4)將固體原料和液體原料在攪拌機(jī)中攪拌均勻，得到水泥基快速修補(bǔ)材料。