[發明專利]基于磷酸鎂水泥基抗硫酸鹽涂層快速修補材料及制備方法

在審

• 申請號: 202110264924.2
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN113045285A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 馬駿
• 申請（專利權）人: 中鐵十八局集團有限公司;中鐵十八局集團第四工程有限公司
• 主分類號: C04B28/34
• 分類號: C04B28/34;C04B111/20;C04B111/23;C04B111/72
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 董一寧

本發明公開了一種基于磷酸鎂水泥基抗硫酸鹽涂層快速修補材料及制備方法，含有的組分及質量份數如下：磷酸鎂水泥基膠凝劑粉料68～73；磷酸鹽16～21；復合緩凝劑9～12；硅酸鈉2～4；磷酸鎂水泥基膠凝劑粉料含有的組分及質量份數包括：過燒氧化鎂粉82～88；納米級SiO₂粉4～8；納米級CaO粉3～7；偏高嶺土5～8；復合緩凝劑由硼砂、十二水合磷酸鹽、聚磷酸鹽構成。本發明制備的磷酸鎂水泥基快速修補材料具有凝結硬化快、早期強度高、抗硫酸鹽侵蝕性強、耐磨性強、粘結性好等特點，其與舊混凝土結構基體粘結性強，該發明制備工藝簡單、使用方便、節能環保。

技術領域

本發明涉及建筑材料技術領域，尤其涉及一種基于磷酸鎂水泥基抗硫酸鹽涂層快速修補材料及制備方法。

背景技術

隨著城市化、工業化、現代化的發展，混凝土材料以其原材料來源豐富、可塑性強、凝結硬化后強度較高等優點作為建筑材料被廣泛應用于建設中。我國沿海城市資源豐富，發展潛力大，尤其是客、貨高鐵專線的發展十分必要。沿海地區鐵路建設過程中混凝土結構的侵蝕問題較為嚴重，主要原因是沿海城市早期工業發達，混凝土結構在服役過程中受到硫酸鹽、氯鹽的侵蝕較為嚴重，尤其是嚴重的硫酸鹽環境，混凝土結構的受到嚴重的硫酸鹽侵蝕，受侵蝕后的混凝土結構生成CaSO4·2H2O、鈣礬石和碳硫硅鈣石等致使混凝土結構膨脹的產物，使的混凝土結構表皮水泥漿脫落，進一步打開了硫酸鹽向混凝土內部結構的遷徙從而加速了混凝土結構的破壞，及時根治此類問題有利于提高混凝土結構的耐久性。相關研究者就抗硫酸鹽涂層提出諸多看法，于此同時配制出一系列衍生的涂層產品，但此類涂層產品均以有機類硅膠為主，使用過程中多采用熟化工藝，可操作性以及對儀器要求較為嚴苛，同時有機類的材料在服役過程中不可避免的帶來老化問題。因此，研制一種與原混凝土結構粘結強度大、耐酸堿性強、抗凍性強、耐老化性強、機械強度高、施工快捷方便、固結快、原料來源豐富的新型無機膠凝材料必有發展前景。

磷酸鎂水泥抗硫酸鹽涂層修補材料主要性能指標含括以下幾個方面：涂層凝結硬化后與原混凝土的粘結強度、耐水性、收縮系數、良好的耐久性等等。

抗硫酸鹽涂層修復混凝土結構必須堅持以下原則：

(1)耐酸、堿性，依據JG/T335-2011《混凝土結構防護用成膜性涂料》技術要求，堿性環境30d下無氣泡、剝落、分化現象；

(2)附著力，依據JG/T335-2011《混凝土結構防護用成膜性涂料》技術要求，附著力

≥1.5MPa；

(3)抗凍性，依據JG/T335-2011《混凝土結構防護用成膜性涂料》技術要求，200次凍融循環無脫落、破裂、起泡現象；

(4)耐酸雨性，依據HG/T4343-2012《水性多彩建筑涂料》技術要求，歷時酸雨腐蝕480h后無異常；

(5)耐人工氣候老化，依據HG/T4343-2012《水性多彩建筑涂料》技術要求，自然環境下歷時2000h不起泡、不剝落、無裂紋、無粉化、無明顯變色、無明顯失光等現象。

通過公開專利檢索，發現以下對比文件：

CN201110165305.4隧道襯砌混凝土結構硫酸鹽侵蝕病害的修補方法，公開了一種隧道襯砌混凝土結構硫酸鹽侵蝕病害的修補方法，首先有效清理病害區域，隔離疏導侵蝕性離子，加強處理原有筋材，然后采用抗侵蝕性的修補材料修補和表面涂層處理，并保證整個修補施工質量，最終達到對既有病害隧道結構的有效修補。該修補技術能夠顯著改善既有鹽侵蝕病害隧道襯砌結構的抗硫酸鹽侵蝕性能，有效延長既有隧道結構的服役壽命，并具有技術經濟優勢，可操作性強的特點。

經分析，上述公開專利中的修補劑與修補方法與本申請在組分、配比及功能上均存在較大差異，因此不影響本申請的新穎性。

發明內容