本发明涉及建筑材料
技术领域：
，具体涉及一种预制构件用混凝土损伤修复水泥基材料及其应用。
背景技术：
：预制构件在成型脱模起吊、运输、安装、使用这一过程中，因为碰撞、长期挤压等原因致预制构件混凝土表面破损(缺边掉角)，为了使产品美观以及达到设计的强度要求,就要对其进行修补，但现有的修补材料存在凝结时间长、强度不高、易开裂收缩、施工性差、渗漏、新旧混凝土表面结合性能差等缺点，究其原因是没有一种性能优异的修补材料。目前现有的修补材料存在凝结时间长、强度不高、易开裂收缩、施工性差、新旧混凝土表面结合性能差等技术难题。如何发明一种水泥基高粘结强度材料快硬而不速凝、早期强度高、粘结性能好、抗干缩性能强，稳定性好无开裂，使用效果好，又能节约资源的消耗，减少污染物排放，兼顾社会效益的一种预制构件用混凝土损伤修复水泥基材料是需要解决的问题关键。技术实现要素：为了解决现有预制构件用混凝土损伤修复材料存在凝结时间长、强度不高、易开裂收缩、施工性差、新旧混凝土表面结合性能差等技术难题，本发明提供一种预制构件用混凝土损伤修复水泥基材料，来实现提高水泥性能，早期强度高、粘结性能好、抗干缩性能强，稳定性好无开裂，使用效果好，又能节约资源的消耗，减少污染物排放，兼顾社会效益的目的。本发明的技术方案是：一种预制构件用混凝土损伤修复水泥基材料，按照成分重量有以下组成部分，水100～150g，普通硅酸盐水泥150～250g，高贝利特硫铝酸盐水泥200～400g，矿物掺合料50～100g，碳纤维3～5g，早强剂10～30g，抗流挂组分20～60g，减水剂2～5g，石膏粉10～20g，多壁羟基化碳纳米管3～5g，膨胀组分20～40g，nano-sio22～6g，细骨料500～700g。所述矿物掺合料中包含粉煤灰和硅粉，其质量比例比，粉煤灰：硅粉=1:2。所述早强剂包括高效早强型a和高效早强型b，其中在温度0℃以上使用高效早强型a，0℃以下使用高效早强型b。所述细骨料为水洗过的河砂或机制砂，粒径为0.15mm～4.75mm。所述减水剂为聚羧酸减水剂。所述普通硅酸盐水泥与高贝利特硫铝酸盐水泥的质量比为1:1～1.5。所述高效早强型a由三乙醇胺、氯化物、硫代硫酸钠、硫酸钠、亚硝酸钠、水溶性有机物以及硅烷偶联剂组成；高效早强型b由溴化钙、溴化锂、三异丙醇胺、三乙醇胺、氯化物、硫代硫酸钠、硫酸钠组成。一种预制构件用混凝土损伤修复水泥基材料在混凝土损伤修复的应用。所述的混凝土损伤修复水泥基高粘结强度材料应用于新混凝土表面破损和旧混凝土表面破损的修复。新混凝土表面破损时，采用自然浇筑，将混凝土表面清扫或高压气体清理干净，然后把该水泥基高粘结强度材料按上述比例加水搅拌之后直接浇筑，3-5小时后即可脱模。旧混凝土表面破损时，采用高压水流处理混凝土表面的粗糙度，将混凝土表面用高压水流清理干净，待表面风干后，然后把该水泥基高粘结强度材料按比例加水搅拌之后直接浇筑，3-5小时后即可脱模。本发明所达到的有益效果是：与现有技术相比，本发明的水泥基高粘结强度材料具有凝结时间短，强度发展快，与新旧混凝土粘接强度高，稳定性好无开裂的优点。本发明的水泥基高粘结强度材料可以快速硬化、快速发展强度。初凝时间≤30min，1天强度＞25mpa，28天抗压强度＞75mpa。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。一种预制构件用混凝土损伤修复水泥基材料，按照成分重量有以下组成部分，水100～150g，普通硅酸盐水泥150～250g，高贝利特硫铝酸盐水泥200～400g，矿物掺合料50～100g，碳纤维3～5g，早强剂10～30g，抗流挂组分20～60g，减水剂2～5g，石膏粉10～20g，多壁羟基化碳纳米管3～5g，膨胀组分20～40g，nano-sio22～6g，细骨料500～700g。所述矿物掺合料中包含粉煤灰和硅粉，其质量比例比，粉煤灰：硅粉=1:2。所述早强剂包括高效早强型a和高效早强型b，其中在温度0℃以上使用高效早强型a，0℃以下使用高效早强型b。所述细骨料为水洗过的河砂或机制砂，粒径为0.15mm～4.75mm。所述减水剂为聚羧酸减水剂。所述普通硅酸盐水泥与高贝利特硫铝酸盐水泥的质量比为1:1～1.5。所述高效早强型a由三乙醇胺、氯化物、硫代硫酸钠、硫酸钠、亚硝酸钠、水溶性有机物以及硅烷偶联剂组成；高效早强型b由溴化钙、溴化锂、三异丙醇胺、三乙醇胺、氯化物、硫代硫酸钠、硫酸钠组成。一种预制构件用混凝土损伤修复水泥基材料在混凝土损伤修复的应用。所述的混凝土损伤修复水泥基高粘结强度材料应用于新混凝土表面破损和旧混凝土表面破损的修复。新混凝土表面破损时，采用自然浇筑，将混凝土表面清扫或高压气体清理干净，然后把该水泥基高粘结强度材料按上述比例加水搅拌之后直接浇筑，3-5小时后即可脱模。旧混凝土表面破损时，采用高压水流处理混凝土表面的粗糙度，将混凝土表面用高压水流清理干净，待表面风干后，然后把该水泥基高粘结强度材料按比例加水搅拌之后直接浇筑，3-5小时后即可脱模。下面结合实施例和对比例对本发明作进一步说明，(各实施例和对比例中各组分的用量单位为质量份，每份为1kg)。按实施例(以及对比例)的比例将各组分混合后，制成试块，根据相应的标准测试试块的各类技术指标。实施例1普通硅酸盐水泥高贝利特硫铝酸盐水泥矿物掺合料早强剂(普通高强)抗流挂组分碳纤维多壁羟基化碳纳米管（cnt）nano-sio2细骨料mgo膨胀组分石膏粉减水剂水15020050153033.54.560025152.5125初凝时间30分钟，终凝时间3.2小时,1d抗压强度29mpa,28d抗压强度58mpa。实施例2普通硅酸盐水泥高贝利特硫铝酸盐水泥矿物掺合料早强剂(普通高强)抗流挂组分碳纤维多壁羟基化碳纳米管（cnt）nano-sio2细骨料mgo膨胀组分石膏粉减水剂水1503001001530444.563025203.0135初凝时间28分钟，终凝时间3.0小时,1d抗压强度32.5mpa,28d抗压强度62mpa。实施例3普通硅酸盐水泥高贝利特硫铝酸盐水泥矿物掺合料早强剂(普通高强)抗流挂组分碳纤维多壁羟基化碳纳米管（cnt）nano-sio2细骨料mgo膨胀组分石膏粉减水剂水200200502030444.565025203.0135初凝时间28分钟，终凝时间3.5小时,1d抗压强度28.5mpa,28d抗压强度60mpa。实施例4普通硅酸盐水泥高贝利特硫铝酸盐水泥矿物掺合料早强剂(低温高强)抗流挂组分碳纤维多壁羟基化碳纳米管（cnt）nano-sio2细骨料mgo膨胀组分石膏粉减水剂水150200502530444.565025203.0135初凝时间38分钟，终凝时间4.2小时,1d抗压强度28.2mpa,28d抗压强度58.5mpa。(备注:0～-5℃施工)实施例4普通硅酸盐水泥高贝利特硫铝酸盐水泥矿物掺合料早强剂(低温高强)抗流挂组分碳纤维多壁羟基化碳纳米管（cnt）nano-sio2细骨料mgo膨胀组分石膏粉减水剂水150350502030444.565025203.0135初凝时间35分钟，终凝时间4.0小时,1d抗压强度29.5mpa,28d抗压强度60.55mpa。(备注:0～-5℃施工)通过以上数据可以看出，本发明实施例所得的水泥基高粘结强度材料：初凝时间最短为28min，而终凝时间最长为4.2min，1天抗压强度，达到了32.5mpa，与原混凝土的黏结强度达到了1.6mpa，3天的干缩率最大才为0.022％，说明本发明的水泥基高粘结强度材料快硬而不速凝、早期强度高、粘结性能好、抗干缩性能强，使用效果比较好。本发明将两种普通硅酸盐水泥和高贝利特硫铝酸盐水泥复配为了同时发挥两种不同水泥的优点，以期获得快速凝结及早强的要求。在普通硅酸盐水泥中加入适量高贝利特硫铝酸盐水泥后，出现促凝早强现象，这是由于加入的硫铝酸盐水泥消耗了ca(oh)2，降低了水泥浆体的碱度，加快了普通硅酸盐水泥中硅酸钙的水化作用，在加快水化速度的同时，高贝利特硫铝酸盐水泥中的无水硫铝酸钙快速与石膏反应生成钙矾石，出现快速凝结，该修补砂浆的早期强度明显提高。这两种水泥的质量比1:1.2为佳。普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、石膏粉(二水石膏)这一复合体系中以硅酸盐矿物为主，而对体系凝结时间起主要作用的是引入含有早期水化活性高的高贝利特硫铝酸盐水泥，复合体系中硫铝酸盐水泥合适的掺量，导致该修补砂浆的收缩变形量很小，而钙矾石的在生成的过程中会出现2-2.5倍的体积膨胀，发挥了硫铝酸盐水泥的微膨胀作用。采用本发明的水泥基高粘结强度材料修补时应按照以下要求操作：一、新混凝土表面破损时，采用自然浇筑，即将混凝土表面清扫或高压气体清理干净，然后把该水泥基高粘结强度材料按比例加水搅拌之后直接浇筑，3-5小时后即可脱模。二、旧混凝土表面破损时，采用高压水流处理混凝土表面的粗糙度，即将混凝土表面用高压水流清理干净，待表面风干后，然后把该水泥基高粘结强度材料按比例加水搅拌之后直接浇筑，3-5小时后即可脱模。最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种预制构件用混凝土损伤修复水泥基材料，其特征在于：按照成分重量有以下组成部分，水100～150g，普通硅酸盐水泥150～250g，高贝利特硫铝酸盐水泥200～400g，矿物掺合料50～100g，碳纤维3～5g，早强剂10～30g，抗流挂组分20～60g，减水剂2～5g，石膏粉10～20g，多壁羟基化碳纳米管3～5g，膨胀组分20～40g，nano-sio22～6g，细骨料500～700g。
2.如权利要求1所述的一种预制构件用混凝土损伤修复水泥基材料，其特征在于：所述矿物掺合料中包含粉煤灰和硅粉，其质量比例比，粉煤灰：硅粉=1:2。
3.如权利要求1所述的一种预制构件用混凝土损伤修复水泥基材料，其特征在于：所述早强剂包括高效早强型a和高效早强型b，其中在温度0℃以上使用高效早强型a，0℃以下使用高效早强型b。
4.如权利要求1所述的一种预制构件用混凝土损伤修复水泥基材料，其特征在于：所述细骨料为水洗过的河砂或机制砂，粒径为0.15mm～4.75mm。
5.如权利要求1所述的一种预制构件用混凝土损伤修复水泥基材料，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸减水剂。
6.如权利要求1所述的一种预制构件用混凝土损伤修复水泥基材料，其特征在于：所述普通硅酸盐水泥与高贝利特硫铝酸盐水泥的质量比为1:1～1.5。
7.如权利要求1所述的一种预制构件用混凝土损伤修复水泥基材料，其特征在于：所述高效早强型a由三乙醇胺、氯化物、硫代硫酸钠、硫酸钠、亚硝酸钠、水溶性有机物以及硅烷偶联剂组成；高效早强型b由溴化钙、溴化锂、三异丙醇胺、三乙醇胺、氯化物、硫代硫酸钠、硫酸钠组成。
8.如权利要求1至7任一所述的一种预制构件用混凝土损伤修复水泥基材料在混凝土损伤修复的应用。
9.如权利要求8所述的一种预制构件用混凝土损伤修复水泥基材料及其应用，其特征在于：所述的混凝土损伤修复水泥基高粘结强度材料应用于新混凝土表面破损和旧混凝土表面破损的修复。
10.如权利要求9所述的一种预制构件用混凝土损伤修复水泥基材料及其应用，其特征在于：新混凝土表面破损时，采用自然浇筑，将混凝土表面清扫或高压气体清理干净，然后把该水泥基高粘结强度材料按上述比例加水搅拌之后直接浇筑，3-5小时后即可脱模。
11.如权利要求9所述的一种预制构件用混凝土损伤修复水泥基材料及其应用，其特征在于：旧混凝土表面破损时，采用高压水流处理混凝土表面的粗糙度，将混凝土表面用高压水流清理干净，待表面风干后，然后把该水泥基高粘结强度材料按比例加水搅拌之后直接浇筑，3-5小时后即可脱模。
技术总结本发明涉及一种预制构件用混凝土损伤修复水泥基材料及其应用，按照成分重量有以下组成部分，水100～150g，普通硅酸盐水泥150～250g，高贝利特硫铝酸盐水泥200～400g，矿物掺合料50～100g，碳纤维3～5g，早强剂10～30g，抗流挂组分20～60g，减水剂2～5g，石膏粉10～20g，多壁羟基化碳纳米管3～5g，膨胀组分20～40g，Nano‑SiO22～6g，细骨料500～700g。与现有技术相比，本发明的水泥基高粘结强度材料具有凝结时间短，强度发展快，与新旧混凝土粘接强度高，稳定性好无开裂的优点，兼顾社会效益，具有很好的推广价值。
技术研发人员：张冠军;刘红喜;牛亚卫;徐永亮;李洪伟;陈延伟;赵国青;路帅兵
受保护的技术使用者：汝州市东江建筑工业科技有限公司
技术研发日：2020.12.22
技术公布日：2021.03.12
