CN111285646A - 一种环氧树脂改性裂缝修补砂浆及其制备和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种环氧树脂改性裂缝修补砂浆及其制备和使用方法。该环氧树脂改性裂缝修补砂浆包括聚羧酸高效减水剂：0.2‑1％，标准砂：34‑73.8％，环氧树脂乳液1‑5％，剩余为胶凝材料：25‑60％。本发明环氧树脂改性裂缝修补砂浆能高效率的针对于混凝土表面由各种原因引起的0.3‑2.5mm的裂缝进行有效修补，具有较高的抗压强度、粘结性和抗裂性，从而有效的修复混凝土表面的裂缝，提高修复混凝土的抗渗性能、抗碳化性能、抗有害化学物质侵蚀，提高混凝土表面致密度，增强混凝土结构的耐久性能，延长混凝土的使用寿命。本发明适用于工业及民用已开裂的混凝土建筑物表面进行修补。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种应用于工业及民用已开裂的混凝土建筑物表面进行修补的环氧树脂改性裂缝修补砂浆及其制备和使用方法。
背景技术
当前常见的混凝土结构的病害之一是混凝土的裂缝问题。由于地基不均匀沉降、水泥过细或水泥用量过多造成的水化温升过高、以及在混凝土施工过程中养护条件不佳，混凝土凝结之前表面水分蒸发过快及混凝土配筋率不足等，都会使混凝土自身不可避免的存在裂缝。而混凝土结构在使用过程中是常年裸露在室外环境中，含有酸、碱、盐等有害物质伴随雨水、冷凝水由裂缝渗入，进入混凝土结构内部，发生化学侵蚀，使水泥石碱度降低，对钢筋的保护能力下降，同时氯离子易由裂缝接触到钢筋表面导致锈蚀。雨水的冲刷下使氢氧化钙进一步流失，导致强度降低，体积稳定性变差。含水的缝隙在收到冻融循环时会进一步增大，严重影响混凝土结构的耐久性能。
随着我国城镇化进程的高速发展，目前混凝土已经成为国内消耗量最大的建筑材料之一，保证混凝土材料建筑物的安全性是建筑行业必须要解决的问题。目前市场上关于采用高分子聚合物裂缝修复砂浆对混凝土0.3-2.5mm裂缝修复的综合性研究相对较少，通常处理混凝土裂缝的一种方式是普通砂浆抹面，只是将混凝土结构表面的裂缝进行填补，粘结能力差，易二次开裂同时未将裂缝深处的细微裂缝进行修复；另一种方式是将环氧树脂灌入裂缝内部，但此种方式比较简单且无法阻止混凝土裂缝进一步的发展。因此，利用环氧树脂改性，开发一种具有较好的工作性能，流动性、保水性较好，与裂缝壁的粘结强度较高，具有较强的渗透能力，硬化后具有极好的密实度，抗碳化能力、抗氯离子能力、抗冻融循环能力较强，具有较好的耐久性的改性裂缝修补砂浆迫在眉睫。
发明内容
本发明公开了一种环氧树脂改性裂缝修补砂浆及其制备和使用方法法，以解决现有技术的上述以及其他潜在问题中任一问题。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种环氧树脂改性裂缝修补砂浆，所述环氧树脂改性裂缝修补砂浆的各个组分的重量百分数为：
聚羧酸高效减水剂：0.2-1％，标准砂：34-73.8％，环氧树脂乳液1-5％，胶凝材料：25-60％。
进一步，所述环氧树脂改性裂缝修补砂浆的各个组分的重量比百分数为：
聚羧酸高效减水剂：0.33-0.82％，标准砂：44-63.77％，环氧树脂乳液2.2-4.5％，胶凝材料：33.7-51.4％。
进一步，所述胶凝材料为普通硅酸盐水泥、Ⅱ级矿渣粉和水；所述普通硅酸盐水泥的质量百分比为20-40％，Ⅱ级矿渣粉质量百分比为5-20％，剩余为水。
进一步，所述环氧树脂改性裂缝修补砂浆的各个组分的重量百分比：聚羧酸高效减水剂0.69％，标准砂58.51％，环氧树脂乳液2.3％，胶凝材料38.5％，胶凝材料中普通硅酸盐水泥25％，Ⅱ级矿渣粉10.5％,剩余为水。
进一步，所述环氧树脂改性裂缝修补砂浆的各个组分的重量百分比：聚羧酸高效减水剂0.84％，标准砂50.46％，环氧树脂乳液2.8％，胶凝材料45.9％，胶凝材料中普通硅酸盐水泥33.5％，Ⅱ级矿渣粉8.4％,剩余为水。
本发明的另一目的是提供一种制备上述的环氧树脂改性裂缝修补砂浆的方法，所述方法具体包括以下步骤：
S1)按照设计成分分别称取各个组分，备用；
S2)将环氧树脂乳液与水混合均匀，采用物理机械混合，再加其它组分；
S3)先低速搅拌，静置，然后再高速搅拌，即得到环氧树脂改性裂缝修补砂浆。
进一步，所述环氧树脂改性裂缝修补砂浆的净浆流动度能够达到190mm，硬化后28天抗压强度不低于61.7MPa，抗折强度不低于11.4MPa，压剪胶结强度不低于7.4MPa，300次冻融循环后质量损失率不高于0.31％。
进一步，所述S3)中低速搅拌的转速为:自转130-150r/min，公转55-70r/min；高速搅拌的转速为：自转275-295r/min，公转115-135r/min。
进一步，所述S3)中低速搅拌的时间为100-150s，静置时间为10-20s,高速搅拌的时间为100-150s。
本发明还提供一种上述的环氧树脂改性裂缝修补砂浆的使用方法，先将环氧树脂改性裂缝修补砂浆搅拌均匀，涂抹至工业或民用已开裂的混凝土建筑物表面的裂缝处，裂缝宽度为0.3-2.5mm。
本发明中普通硅酸盐水泥为无机胶凝材料，可以通过混凝土的裂缝渗入，通过发生水化反应产生水化硅酸钙凝胶等水化产物，硬化后产生强度，填补缝隙并将裂缝壁粘结为整体。矿渣粉中含有活性二氧化硅和三氧化二铝，具有一定的反应活性和自硬性，反应生成低钙型的水化硅酸钙凝胶，激发并提高普通硅酸钙水泥的水化速度，改善修补后的微结构，更加修补砂浆硬化后的密实性。聚羧酸高效减水剂分子吸附在水泥颗粒表面，其分散作用可打开絮凝结构释放被包裹的水，增加裂缝修补砂浆的流动性，使浆体具有较好的流动性顺利的深入裂缝深处的细微裂缝，达到修补粘结的作用。标准砂在裂缝填补砂浆中其骨架和支撑的作用，同时抑制水泥浆体收缩防止开裂。环氧树脂的分子结构中含有大量的羟基和醚基，使环氧树脂乳液具有很强的附着能力且收缩率小，增加裂缝修补砂浆与裂缝壁的粘结强度与减小硬化后收缩；环氧树脂乳液具有较好的渗透性，可以通过混凝土的孔隙快速进入并填补细微孔隙内部；均匀的分散于水中，随着水泥水化的进行，水分逐渐减少，逐渐凝聚成膜，成膜后存在于砂浆的空隙中，提高砂浆的强度和致密程度，增强裂缝修补砂浆的抗碳化能力和抗氯离子渗透能力。
本发明为灰色浆体，使用时，根据裂缝的大小进行填补。
本发明作为混凝土裂缝修补砂浆使用，可以有效的由混凝土裂缝深入内部，填补内部细微孔隙，具有较好的流动性和保水性，硬化后具有较高的粘结强度将裂缝壁粘结为整体，且硬化后密实度得到提高，抗氯离子渗透、抗碳化能力、耐冻融循环能力得到增强，具有较好的耐久性。
本发明对混凝土结构内部的钢筋无锈蚀作用，可广泛应用于工业及民用已开裂的混凝土建筑物表面进行修补。
具体实施方式
下面根据具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
本发明一种环氧树脂改性裂缝修补砂浆，所述环氧树脂改性裂缝修补砂浆的各个组分的重量比百分数为：
聚羧酸高效减水剂：0.2-1％，标准砂：34-73.8％，环氧树脂乳液1-5％，胶凝材料：25-60％。
所述环氧树脂改性裂缝修补砂浆的各个组分的重量百分数为：
聚羧酸高效减水剂：0.33-0.82％，标准砂：44-63.77％，环氧树脂乳液2.2-4.5％，胶凝材料：33.7-51.4％。
所述胶凝材料为普通硅酸盐水泥、Ⅱ级矿渣粉和水；所述普通硅酸盐水泥的质量百分比为20-40％，Ⅱ级矿渣粉质量百分比为5-20％，剩余为水。
所述环氧树脂改性裂缝修补砂浆的各个组分的重量百分比：聚羧酸高效减水剂0.69wt％，标准砂58.51wt％，环氧树脂乳液2.3wt％，胶凝材料38.5wt％，胶凝材料中普通硅酸盐水泥25wt％，Ⅱ级矿渣粉10.5wt％,剩余为水。
所述环氧树脂改性裂缝修补砂浆的各个组分的重量百分比：聚羧酸高效减水剂0.84％，标准砂50.46％，环氧树脂乳液2.8％，胶凝材料45.9％，胶凝材料中普通硅酸盐水泥33.5wt％，Ⅱ级矿渣粉8.4wt％,剩余为水。
本发明的另一目的是提供一种制备上述的环氧树脂改性裂缝修补砂浆的方法，所述方法具体包括以下步骤：
S1)按照设计成分分别称取各个组分，备用；
S2)将环氧树脂乳液与水混合均匀，采用物理机械混合，再加其它组分；
S3)先低速搅拌，静置，然后再高速搅拌，即得到环氧树脂改性裂缝修补砂浆。
所述环氧树脂改性裂缝修补砂浆的净浆流动度能够达到190mm，硬化后28天抗压强度不低于61.7MPa，抗折强度不低于11.4MPa，压剪胶结强度不低于7.4MPa，300次冻融循环后质量损失率不高于0.31％。
所述S3)中低速搅拌的转速为:自转130-150r/min，公转55-70r/min；高速搅拌的转速为：自转275-295r/min，公转115-135r/min。
所述S3)中低速搅拌的时间为100-150s，静置时间为10-20s,高速搅拌的时间为100-150s。
所述的环氧树脂改性裂缝修补砂浆的使用方法为:将环氧树脂改性裂缝修补砂浆搅拌均匀，涂抹至的裂缝处，裂缝的直径为0.3-2.5mm，硬化后28天抗压强度不低于61.7MPa，抗折强度不低于11.4MPa，压剪胶结强度不低于7.4MPa，300次冻融循环后质量损失率不高于0.31％。
实例一
环氧树脂改性裂缝修补砂浆按聚羧酸高效减水剂0.69wt％，标准砂58.51wt％，环氧树脂乳液2.3wt％，胶凝材料38.5wt％，胶凝材料中普通硅酸盐水泥25wt％，Ⅱ级矿渣粉10.5wt％,剩余为水，配制而成。搅拌后，产品净浆流动度可达190mm，硬化后28天抗压强度为61.7MPa，抗折强度为11.4MPa，压剪胶结强度达7.4MPa，300次冻融循环后质量损失率为0.31％。
实例二
环氧树脂改性裂缝修补砂浆按聚羧酸高效减水剂0.84wt％，标准砂50.46wt％，环氧树脂乳液2.8wt％，胶凝材料45.9wt％，胶凝材料中普通硅酸盐水泥33.5wt wt％，Ⅱ级矿渣粉8.4wt％,剩余为水，配制而成。搅拌后，产品净浆流动度可达190mm，硬化后28天抗压强度为64.2MPa，抗折强度为12.3MPa，压剪胶结强度达9.5MPa，300次冻融循环后质量损失率为0.28％。
以上对本申请实施例所提供的一种环氧树脂改性裂缝修补砂浆及其制备和使用方法，进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
如在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”、“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含/包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求书的保护范围内。
Claims (10)
1.一种环氧树脂改性裂缝修补砂浆，其特征在于，所述环氧树脂改性裂缝修补砂浆的各个组分的重量百分数为：
聚羧酸高效减水剂：0.2-1％，标准砂：34-73.8％，环氧树脂乳液1-5％，胶凝材料：25-60％。
2.根据权利要求1所述的环氧树脂改性裂缝修补砂浆，其特征在于，所述环氧树脂改性裂缝修补砂浆的各个组分的重量百分数为：
聚羧酸高效减水剂：0.33-0.82％，标准砂：44-63.77％，环氧树脂乳液2.2-4.5％，胶凝材料：33.7-51.4％。
3.根据权利要求1或2所述的环氧树脂改性裂缝修补砂浆，其特征在于，所述胶凝材料为普通硅酸盐水泥、Ⅱ级矿渣粉和水；所述普通硅酸盐水泥的质量百分比为20-40％，Ⅱ级矿渣粉质量百分比为5-20％，剩余为水。
4.根据权利要求3所述的环氧树脂改性裂缝修补砂浆，其特征在于，所述环氧树脂改性裂缝修补砂浆的各个组分的重量百分比：聚羧酸高效减水剂0.69％，标准砂58.51％，环氧树脂乳液2.3％，胶凝材料38.5％，胶凝材料中普通硅酸盐水泥25％，Ⅱ级矿渣粉10.5％,剩余为水。
5.根据权利要求3所述的环氧树脂改性裂缝修补砂浆，其特征在于，所述环氧树脂改性裂缝修补砂浆的各个组分的重量百分比：聚羧酸高效减水剂0.84％，标准砂50.46％，环氧树脂乳液2.8％，胶凝材料45.9％，胶凝材料中普通硅酸盐水泥33.5％，Ⅱ级矿渣粉8.4％,剩余为水。
6.一种制备如权利要求1-5任意一项所述的环氧树脂改性裂缝修补砂浆的方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：
S1)按照设计成分分别称取各个组分，备用；
S2)将环氧树脂乳液与水混合均匀，采用物理机械混合，再加其它组分；
S3)先低速搅拌，静置，然后再高速搅拌，即得到环氧树脂改性裂缝修补砂浆。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述环氧树脂改性裂缝修补砂浆的净浆流动度能够达到190mm，硬化后28天抗压强度不低于61.7MPa，抗折强度不低于11.4MPa，压剪胶结强度不低于7.4MPa，300次冻融循环后质量损失率不高于0.31％。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述S3)中低速搅拌的转速为:自转130-150r/min，公转55-70r/min；高速搅拌的转速为：自转275-295r/min，公转115-135r/min。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述S3)中低速搅拌的时间为100-150s，静置时间为10-20s,高速搅拌的时间为100-150s。
10.一种如权利要求1-9任意一项所述的环氧树脂改性裂缝修补砂浆的使用方法，其特征在于,先将环氧树脂改性裂缝修补砂浆搅拌均匀，涂抹至工业或民用已开裂的混凝土建筑物表面的裂缝处，裂缝宽度为0.3-2.5mm。
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