[发明专利]一种粉体快速修补料的添加组合剂及其在水泥混凝土中的应用

说明书

本发明公开了一种粉体快速修补料的添加组合剂及其在水泥混凝土中的应用，包括以下组分：硫酸铝260～300份、硫酸铁30～40份、硫酸锂15～20份、氧化镁15～20份、氟硅酸镁20～30份、改性纳米二氧化硅80～150份；将上述物料置于球磨罐中，球料比为20～30:1，在氩气保护下，以300～500rpm下球磨1～2h，研磨后粉末粒径为200～300目，得到粉体快速修补料的添加组合剂；将粉体快速修补料的添加组合剂与水、二乙醇胺按照质量比例为400～600:200～300:20～30混合，再将混合物与水泥按质量比为6～8:100混合。本发明以硫酸铝为主要成分，通过与其他成分组合，利用纳米二氧化硅材料比表面积巨大，可为水泥的水化产物提供结晶成核点，具有促进早期水化的作用，可填充水泥材料的纳米级孔隙，提高内部结构的密实性，满足水泥强度和耐久的要求。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及到一种粉体快速修补料的添加组合剂及其在水泥混凝土中的应用。

背景技术

随着我国经济的发展，基础建设越来越完善，隧道、桥梁、公路等设施也不断兴建起来，为人们提供了便利，也为经济提供了动力。在各种基础建设中，由于混凝土结构设计不合理、施工存在缺陷，以及环境侵蚀、维护不当等原因，很大一部分急需加固和维修。因此水泥混凝土修补材料的研究和发展是必要的。

传统的水泥混凝土修补材料可以分为无机类和有机类，其中无机类修补材料使用较为广泛。无机类修补材料是普通硅酸盐水泥修补砂浆，它由普通硅酸盐水泥、细集料、水和少量外加剂混合拌制而成，具有强度高、相容性好、施工简便等优点，可用于一般性混凝土表面损坏的修补。但其收缩率大，尤其是在干热环境中更为明显，对相容性产生不利影响，也间接降低了整个修补系统的抗渗性。另外，普通硅酸盐水泥修补砂浆的养护期也较长，延长了修补工期，不适用于抢修工程。所以需要一种相溶性好、物料混合均匀、后期强度高的快速修补料。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种粉体快速修补料的添加组合剂，按重量份计，包括以下组分：

硫酸铝260～300份、硫酸铁30～40份、硫酸锂15～20份、氧化镁15～20 份、氟硅酸镁20～30份、改性纳米二氧化硅80～150份。

优选的是，按重量份计，包括如下组分：硫酸铝260份、硫酸铁30份、硫酸锂15份、氧化镁16份、氟硅酸镁20份、改性纳米二氧化硅80份。

优选的是，改性纳米二氧化硅的制备方法为：

Ⅰ.纳米二氧化硅活化处理：将纳米二氧化硅与质量分数为30～50％的氢氧化钠溶液按质量比1:300～400混合，60～80℃下搅拌2～4h，洗涤、离心；将处理后的纳米二氧化硅与质量分数为50～75％的乙醇溶液按质量比为 1:200～300混合，搅拌1～2h；向混合液中加入硅烷偶联剂，再加入乙二酸溶液调节pH值至3～5，35～75℃下搅拌2～4h，离心、干燥后，得到活化纳米二氧化硅；其中，硅烷偶联剂量为纳米二氧化硅质量的1～3％，硅烷偶联剂可以为KH-550、KH-560、KH-570中的任意一种；

Ⅱ.羧甲基纤维素包裹活化纳米二氧化硅：将一定量的羧甲基纤维素加入到蒸馏水中，在80～90℃下搅拌至羧甲基纤维素完全溶解；向溶解液中加入一定量的活化纳米二氧化硅，将混合物置于微波超声波一体化反应器中，同时开启微波和超声波进行协同处理10～20min，微波功率为120～300W，超声功率为150～300W，超声频率为35～50KHz，温度为80～90℃，得到混合液；其中，活化纳米二氧化硅、羧甲基纤维素和蒸馏水的质量比例为 1:2～4:160～320；