[發明專利]高彈性抗沖磨砂漿修補材料及施工工藝

有效

• 申請號: 201210161225.6
• 申請日: 2012-05-23
• 公開（公告）號: CN103420642A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 孫志恒;魯一暉;田軍濤;張運雄;馬宇;趙新華;陳連芳;盧偉;余建平;方文時;紀國晉;李敬瑋;楊偉才;鮑志強;李蓉
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院;北京中水科海利工程技術有限公司;華東電網有限公司新安江水力發電廠
• 主分類號: C04B26/10
• 分類號: C04B26/10;C04B41/50
• 代理公司: 北京匯智英財專利代理事務所(普通合伙) 11301
• 代理人: 吳懷權

技術領域

本發明有關于混凝土修補技術，尤指一種主要應用于水利工程，具有良好的彈性、高強度和低溫柔性的高彈性抗沖磨砂漿修補材料及施工工藝。

背景技術

聚脲具有拉伸強度高、伸長率大、耐老化性能好、粘結牢固等優點。這種材料一般僅作為涂料使用，固化后有良好的封閉和防滲效果，可以用作封閉涂層和防滲涂層，目前已在城市地鐵、高速鐵路、隧道橋梁、水利機電、石油化工、海洋鉆探等多個工程領域廣泛應用。聚脲按組分可分為雙組分和單組分兩種。

雙組分聚脲又稱聚脲彈性體，噴涂施工，反應迅速，固化速度快，幾十秒鐘內可以凝固成膜，因來不及填入骨料而無法制成特種砂漿。

單組分聚脲固化速度慢，其原理為封端的特殊叔胺類物質（或酮亞胺）與異氰酸酯的預聚體或半聚體，按一定比例混合儲存。使用時封端胺基或酮亞胺暴露于空氣中，在水分中質子酸作用下，生成兩端含有仲胺基（二官能團或三官能團）物質，然后與NCO作用則形成脲基。所以單組分聚脲涂層不能太厚，否則下層固化時間會很長，單組分聚脲作為涂層一般使用厚度為2mm以內，最大厚度亦以不大于4mm為宜。我們使用的單組分聚脲固化速率為1.0?mm/24h。

在水利工程中，應用聚脲涂料在混凝土大面積薄層（厚度小于3mm）防護方面和覆蓋細小裂縫加強防滲方面，已經取得到了良好的工程應用效果。

水工建筑物除了防護防滲，修補加固也一個重要方面。水工建筑物混凝土特別是受沖磨部位混凝土，由于受溫度應力、干縮、推移質、凍融、高速水流的沖磨、氣蝕等影響因素，會產生裂縫、脫空、表面剝蝕等破壞現象。剝蝕破壞的混凝土需要及時進行修補，以避免更大的破壞，影響建筑物的安全。混凝土剝蝕深度比較大的（一般大于30mm），水泥基修補材料依然是修補效果很好、性價比最高的修補材料，一般都采用混凝土或聚合物混凝土進行修補，新老混凝土結合面采用粘結涂層，有時為加強牢固性同時采用埋設錨筋加固。剝蝕深度較小（小于30mm）的薄層修補則采用聚合物水泥砂漿或環氧砂漿進行修補。

在水工混凝土建筑物修補中會遇到很多薄層修補的情況，尤其是一些高強抗沖磨部位，例如有推移質高速水流條件下泄洪建筑物抗沖磨部位，該部位混凝土往往會發生明顯的沖磨破壞，需要及時地進行修補，以免造成更大的破壞，影響安全生產。大部分情況下混凝土的剝蝕或沖磨破壞厚度不是很大，業主和設計方出于種種方面的考慮，往往傾向于或堅持要求進行薄層修補，而不是進一步的向下鑿除一定深度后再進行厚層修補。因此在水工混凝土建筑物修補工程中，經常會遇到需要薄層修補的情況。

但是在實際的破壞修補中，薄層的修補是很不容易做好的，會遇到很多難點。原因在于現實修補時的環境條件復雜多變，不同于實驗室的理想條件。難點一，新修補層與老混凝土層之間的粘結問題；難點二，新修補層和老混凝土之間的不同收縮系數容易造成的脫空和剝離問題，難點三，修補材料本身的強度、抗裂性能和耐候性；難點四，新修補層太薄，在推移質材料的作用下抗沖擊能力差等等。使用聚合物水泥砂漿和環氧砂漿進行薄層修補這些難點都經常出現。

發明內容

為解決現有技術中的上述難點，本發明目的在于提供一種應用于水利工程，具有良好的彈性、高強度和低溫柔性的高彈性抗沖磨砂漿修補材料及施工工藝。

本發明提供一種高彈性抗沖磨砂漿修補材料，用于混凝土薄層缺陷的修補，其特征在于：該砂漿主要組分為單組分聚脲(摻量20%~35%，指重量比)及特種砂料(摻量65%~80%，指重量比)。

還含有丁酮和水的混合液適量（丁酮和水比例約為2比1，摻量為單組分聚脲的1%~3%）和觸變劑適量（白炭黑，摻量為單組分聚脲的0.5%~2%）。

所述砂料為玻璃砂，粒徑范圍在0.2mm～2.0mm之間。

所述砂漿修補厚度在5mm～30mm之間。

如前所述高彈性抗沖磨砂漿修補材料的施工工藝，包含如下步驟：

（1）、適當延長攪拌時間，使砂漿各組分充分攪拌混合；

（2）、攤鋪施工；

（3）、振搗及表面整平；

（4）、?砂漿基本凝固后表面涂刷單組分聚脲，厚度約0.2mm~0.5mm，彌補表面局部小缺陷，提高表面平整度和美觀度。

所述施工工藝中的整平固化步驟中，在攤鋪基本密實、平整的砂漿表面覆蓋一層厚度合適的薄膜，用高頻低振幅平板振搗器振搗平整，振搗平整后，拿走薄膜，最終完成整平工藝。