[發明專利]一種超早強水泥基水下不分散修補材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910625066.2
• 申請日: 2019-07-11
• 公開（公告）號: CN110183193A
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 陳國新;王冬;祝燁然;唐修生;徐志峰
• 申請（專利權）人: 安徽瑞和新材料有限公司;南京瑞迪高新技術有限公司
• 主分類號: C04B28/06
• 分類號: C04B28/06;C04B111/72;C04B111/74
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 張蘇沛

本發明提出了一種超早強水泥基水下不分散修補材料，包括如下組分：硅酸鹽水泥25.0％～35.0％、硫鋁酸鹽水泥50.0％～60.0％、鋰渣粉3.0％～6.0、硅粉1.0％～3.0％、空心微珠3.0％～6.0％、復合絮凝劑0.20％～0.50％、早強劑0.5％～1.5％、調凝劑0.20％～0.50％、體積穩定劑4.0％～8.0％、聚羧酸系減水劑0.30％～0.80％、消泡劑0.01％～0.03％。本發明的超早強水泥基水下不分散修補材料具有快硬、高強、水下抗分散性高、粘結力好、超大流動度、體積穩定性好、施工方法簡易、無毒等特性，尤其適用于潮差地段、水流較大或需要緊急投入運行的水下搶修工程。

技術領域

本發明涉及水下快速修補加固領域，具體涉及一種超早強水泥基水下不分散修補材料。

背景技術

我國目前在建的很多橋梁、水利工程由于采用了一些施工新工藝，需要在高水頭、長流程、細管徑的條件下進行水下灌漿密封止水施工，另外還有一些水利工程的水下混凝土裂縫需要修補或加固，圍堰排水法及導管法等傳統施工方法無法使用或成本高昂，需要一種適合直接在水下進行灌漿作業的新型材料。

水下不分散混凝土是將以絮凝劑為主的水下不分散劑加入到新拌混凝土中，使其與水泥顆粒表面產生離子鍵或共價鍵，起到壓縮雙電層、吸附水泥顆粒和保護水泥的作用。同時，水泥顆粒之間、水泥與骨料之間，可通過絮凝劑的高分子長鏈的“橋架”作用，使拌合物形成穩定的空間柔性網絡結構，提高新拌混凝土的粘聚力，限制新拌混凝土的分散、離析及避免水泥流失。

自1974年原西德首次開展水下不分散混凝土的開發研究并應用于實際工程以來，許多國家都積極投入這方面的研究，取得了較成功的應用效果。但是，綜觀過去在水下不分散外加劑方面的研究和應用成果，均是應用于混凝土中，未見在水泥基灌漿材料中的研究應用。

目前的灌漿材料主要包括化學灌漿材料與水泥灌漿材料兩大類。化學灌漿材料具有顆粒細、強度高、粘度低，以及流動性、穩定性、可灌性均好，固化時間可調等優點，但它除成本高、運輸、貯存不便、施工工藝復雜外，大多具有不同程度的毒性，同時，因其易引起環境污染以及對地下水的污染，化學灌漿材料應用越來越受到限制。水泥基水泥灌漿材料具有使用方便、強度高、耐久性好、無公害、成本低、來源廣等特點，目前，混凝土裂縫修補與加固中廣泛使用水泥基灌漿材料。但普通水泥基灌漿材料直接應用于水下灌漿時因水流沖刷導致水泥漿流失，嚴重影響灌漿質量。而一般水下不分散劑又很難達到灌漿材料要求的大流動度及微膨脹的效果。因此，開發一種水下不分散無收縮灌漿材料專用外加劑，對水下混凝土工程的施工、修補與加固具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于提出一種除能保持灌漿材料所具有的大流動性及微膨脹性外，還可以保證在水下直接灌漿施工而不分散、不離析的超早強水泥基水下不分散修補材料。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：一種超早強水泥基水下不分散修補材料是由下述重量百分比的原料制成：

所述硅酸鹽水泥為P·O42.5級或52.5級，硫鋁酸鹽水泥為快硬硫鋁酸鹽水泥42.5級或52.5級。

所述鋰渣粉的比表面積為400～600m²/kg。

所述硅粉的SiO₂含量不低于95％，粒徑為2～5μm；空心微珠的SiO₂含量為55～60％，粒徑為5～20μm。

所述復合絮凝劑為非離子型聚丙烯酰胺、黃原膠和葡甘聚糖的混合物，三種絮凝劑的質量比為非離子型聚丙烯酰胺:黃原膠:葡甘聚糖＝(3.0～6.0):1:(0.2～0.4)。

所述早強劑為甲酸鈣、乙酸鈣或硫氰酸鈣中的一種或幾種；所述調凝劑為葡萄糖酸鈉、酒石酸鉀鈉、檸檬酸鈉或硼酸一種或幾種。