[發明專利]一種水泥基快速修復材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202210173998.X
• 申請日: 2022-02-24
• 公開（公告）號: CN114455926A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 王永海;張靖巖;王慶濤;朱娟花
• 申請（專利權）人: 中國建筑科學研究院有限公司;建研建材有限公司
• 主分類號: C04B28/06
• 分類號: C04B28/06
• 代理公司: 北京錦信誠泰知識產權代理有限公司 11813
• 代理人: 丁濤

本發明涉及工程材料技術領域，尤其涉及一種水泥基快速修復材料及其制備方法，其中水泥基快速修復材料，按照質量百分比計算，包括如下組分：硫鋁酸鹽水泥42.55%~52.01%，硅灰2.25%~2.75%，河砂44.80%~54.76%，早強劑0.242%~0.284%，消泡劑0.047%~0.053%和高性能減水劑0.116%~0.134%，本發明通過選用具有快硬、早強特性的硫鋁酸鹽水泥作為膠結料，并摻入復合型的早強劑，高活性的硅灰和高性能減水劑，使水泥基快速修復材料能夠早期快速達到標準的強度，可用于搶修搶建工程，能夠快速恢復工程運營功能。

技術領域

本發明涉及工程材料技術領域，尤其涉及一種水泥基快速修復材料及其制備方法。

背景技術

對于一些遭受過地震災害的地區，道路等基礎設施亟需進行快速修復，但普通水泥混凝土抗壓強度一般需要28天才能達到30MPa以上，由于其存在固化時間慢，固化后強度低，固化后容易開裂的問題，無法對水泥混凝土道路進行快速搶修搶建，嚴重影響災區物資的運輸，不利于生產需求。

鑒于上述問題的存在，本設計人基于從事此類產品工程應用多年豐富的實務經驗及專業知識，積極加以研究創新，以期創設一種水泥基快速修復材料及其制備方法，使其更具有實用性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種水泥基快速修復材料及其制備方法，能夠使水泥基快速修復材料在早期快速達到相應的強度，適用于搶修搶建工程。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種水泥基快速修復材料，按照質量百分比計算，包括如下組分：硫鋁酸鹽水泥42.55％～52.01％，硅灰2.25％～2.75％，河砂44.80％～54.76％，早強劑0.242％～0.284％，消泡劑0.047％～0.053％和高性能減水劑0.116％～0.134％。

需要說明的是，本發明中，水泥選用硫鋁酸鹽水泥，硫鋁酸鹽水泥為水泥基快速修復材料體系中的膠凝材料，起到“膠結劑”的作用，硫鋁酸鹽水泥是一種新的水泥系列，它是以無水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣為主要礦物的熟料，通過外摻二水石膏而制得的快硬、早強，微膨脹的水泥，是水泥基快速修復材料快速產生強度的關鍵，硫鋁酸鹽水泥在42.55％～52.01％可提供水泥基快速修復材料所需要的強度，低于這個范圍，早期強度達不到要求，高于這個范圍，成本較高。

本發明中的早強劑摻量為0.242％～0.284％，能有效保證水泥基快速修復材料的快硬早強效果，過高的摻量一方面會導致凝結時間進一步縮短，凝結時間縮短，施工可操作時間縮短，可能導致無法完成施工，另一方面摻量過大，硬化后還在繼續生成水化硫鋁酸鈣，硫鋁酸鈣產物過多，容易導致水泥基快速修復發生膨脹開裂，強度和耐久性也隨之降低。

進一步地，按照質量百分比計算，包括如下組分：硫鋁酸鹽水泥42.55％～51.01％，硅灰2.25％～2.75％，河砂44.80％～54.76％，早強劑0.242％～0.284％，消泡劑0.047％～0.053％、高性能減水劑0.116％～0.134％和滲透結晶活性母料0.95％～1.25％。

需要說明的是，本發明中通過增加少量的滲透結晶活性母料，是為了提高材料的抗滲性和耐久性，通過滲透結晶活性母料來促使結晶體的形成，堵塞水泥快速修復材料的內部毛細孔隙，提高硬化漿體結構的致密性，從而使硫鋁酸鹽水泥具有很好的抗滲性和早期強度。

進一步地，所述硅灰中二氧化硅含量在90％以上，硅灰為超細、含有大量無定形二氧化硅，活性很高的礦物摻合料，能夠提高水泥基快速修復材料的強度、抗滲性和耐久性。硅灰摻量為2.25％～2.75％，摻量過低，強度會受影響，摻量過高對和易性有影響，成本也會增加。