本發明屬于混(hun)凝(ning)土(tu)材料領域，具體涉及一種(zhong)水下混(hun)凝(ning)土(tu)修補材料。

背景技術：

1、近十幾年來，混(hun)凝(ning)土(tu)在水(shui)(shui)(shui)工方面(mian)的(de)應(ying)用得到了較快發展，大(da)量的(de)水(shui)(shui)(shui)庫大(da)壩、水(shui)(shui)(shui)電站、輸(shu)水(shui)(shui)(shui)渡槽、管(guan)涵、渠道都是(shi)由混(hun)凝(ning)土(tu)材料建成的(de)。然(ran)而，由于(yu)混(hun)凝(ning)土(tu)自身(shen)抗拉強度(du)低，受溫差(cha)影響(xiang)(xiang)及(ji)自身(shen)收(shou)縮(suo)性(xing)等因素(su)影響(xiang)(xiang)，容(rong)易(yi)產生(sheng)裂縫。裂縫不僅危害(hai)水(shui)(shui)(shui)工建筑物(wu)的(de)結構安(an)全(quan)，而且(qie)還會產生(sheng)滲(shen)漏，加劇混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)化學腐(fu)蝕、凍(dong)融破壞、鋼筋銹蝕和堿集料反應(ying)的(de)發生(sheng)，使(shi)水(shui)(shui)(shui)工建筑物(wu)的(de)安(an)全(quan)運行(xing)(xing)受到威脅，嚴重(zhong)降低水(shui)(shui)(shui)工混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)耐久性(xing)。因此，混(hun)凝(ning)土(tu)出現裂縫與破損(sun)應(ying)及(ji)時進行(xing)(xing)修補。

2、由(you)于(yu)現有混(hun)(hun)凝土修(xiu)補(bu)材料在水中抗分(fen)散(san)性差，與濕基面粘結強度低，因(yin)此(ci)目前(qian)水工混(hun)(hun)凝土工程尚無法在水下進行(xing)修(xiu)補(bu)，大多(duo)采(cai)用圍(wei)堰等方(fang)法排(pai)空水，然后再進行(xing)修(xiu)補(bu)，這種修(xiu)補(bu)方(fang)式不僅(jin)成本(ben)很(hen)高(gao)，而且費(fei)時(shi)費(fei)力。

3、在(zai)圍(wei)堰施(shi)工時，需(xu)要在(zai)流(liu)水中作(zuo)業(ye)，因(yin)此(ci)需(xu)進(jin)行(xing)堵漏(lou)工作(zuo)。采用快速封堵材料(liao)(liao)施(shi)工，圍(wei)堰移除(chu)后(hou)，這部分封堵料(liao)(liao)由于材料(liao)(liao)性能等因(yin)素會產生(sheng)脫落(luo)等不良(liang)影響。因(yin)此(ci)，對封堵材料(liao)(liao)進(jin)行(xing)改性，以(yi)(yi)達到水下(xia)修補(bu)的目(mu)的，不僅可(ke)以(yi)(yi)提高工程(cheng)質(zhi)量，也可(ke)以(yi)(yi)降低項(xiang)目(mu)的成本。

技術實現思路

1、鑒于上述問題，本(ben)發明提出(chu)了一(yi)種(zhong)基于改性封堵(du)材料(liao)水下混(hun)凝(ning)土修(xiu)補(bu)材料(liao)，具有凝(ning)結(jie)時間短、水下抗(kang)分(fen)散性強、與混(hun)凝(ning)土界面(mian)粘(zhan)接(jie)能力強、施工方法簡單(dan)、力學性能穩定、無毒等優點(dian)。

2、一方面(mian)，本發明提供了一種基于改性封堵材料(liao)的水下(xia)(xia)混凝土修補材料(liao)，按重(zhong)量份(fen)數比計，其原(yuan)料(liao)組成如下(xia)(xia)：

3、無機快(kuai)速封堵材料950~1000份(fen)(fen)、石英砂500~600份(fen)(fen)、硅(gui)灰40～60份(fen)(fen)、調凝(ning)劑(ji)0.3~0.5份(fen)(fen)、可(ke)再分(fen)散乳膠(jiao)粉20~30份(fen)(fen)、hpmc?1~2份(fen)(fen)、絮凝(ning)劑(ji)2~2.5份(fen)(fen)、促凝(ning)劑(ji)0.5~0.8份(fen)(fen)、上述(shu)修補材料各組分(fen)重量(liang)之和的?30%~32%的拌合水。

4、優選地，所述水下(xia)(xia)混(hun)凝土修(xiu)補材料包括(kuo)如下(xia)(xia)重量計的組分：

5、無(wu)機快速封堵材料(liao)?1000?份(fen)(fen)(fen)(fen)、石英(ying)砂(sha)?500?份(fen)(fen)(fen)(fen)、硅灰?50?份(fen)(fen)(fen)(fen)、調凝(ning)劑?0.3?份(fen)(fen)(fen)(fen)、可再(zai)分散乳膠粉30份(fen)(fen)(fen)(fen)、hpmc?2份(fen)(fen)(fen)(fen)、絮凝(ning)劑2份(fen)(fen)(fen)(fen)、促凝(ning)劑0.5份(fen)(fen)(fen)(fen)。

6、所述無機(ji)快(kuai)速封堵(du)材料(liao)為黑色水(shui)(shui)硬(ying)性粉(fen)末(mo)，按(an)重量份數(shu)比計，原料(liao)組成為：p.o42.5水(shui)(shui)泥(ni)500份，快(kuai)硬(ying)硫鋁酸鹽水(shui)(shui)泥(ni)500份，硅(gui)灰50份，雙飛(fei)粉(fen)50份，木質纖維素(su)9份，減水(shui)(shui)劑3份；所述無機(ji)快(kuai)速封堵(du)材料(liao)凝結時間＜10min。

7、所(suo)述石英砂粒徑為40~70?目。

8、所述(shu)硅灰(hui)為工業(ye)電爐在高溫熔煉工業(ye)硅及硅鐵的過程(cheng)中，隨廢氣逸(yi)出的煙塵(chen)經特殊收集處理而成(cheng)，主(zhu)要成(cheng)分為sio2。

9、所述調凝劑為(wei)葡(pu)萄糖(tang)酸(suan)鈉、酒石酸(suan)鉀鈉、檸(ning)檬酸(suan)鈉或硼酸(suan)的(de)一種(zhong)或幾種(zhong)。

10、所述可再分散乳膠(jiao)粉為(wei)醋酸乙烯酯(zhi)-乙烯-叔碳(tan)酸乙烯酯(zhi)共聚物乳膠(jiao)粉。

11、所述hpmc為(wei)粉末狀羥丙基甲基纖維素，目(mu)數(shu)80~110目(mu)，粘(zhan)度為(wei)100000~130000mpa·s。

12、所述絮凝(ning)劑為(wei)陰離子型丙烯酸丁(ding)腈共聚物，分子量≥1500?萬。

13、所述促(cu)凝(ning)劑為(wei)氯(lv)化鈉、甲酸鈣(gai)或碳酸鋰(li)中的一種(zhong)(zhong)或幾種(zhong)(zhong)。

14、第二(er)方面，本發明提供(gong)一種基于改性封堵材料的水(shui)下(xia)混凝土修補材料的制備方法，包括以下(xia)步驟，

15、按照以下組(zu)分稱(cheng)量：

16、無機快速封堵材料950~1000份(fen)(fen)、石英砂(sha)500~600份(fen)(fen)、硅灰40～60份(fen)(fen)、調凝(ning)劑0.3~0.5份(fen)(fen)、可再(zai)分散乳膠粉20~30份(fen)(fen)、hpmc?1~2份(fen)(fen)、絮凝(ning)劑2~2.5份(fen)(fen)、促(cu)凝(ning)劑0.5~0.8份(fen)(fen)；

17、將(jiang)稱量好的(de)各種原(yuan)材(cai)料攪(jiao)拌?20min~30min后(hou)，加入?30%~32%的(de)拌合水攪(jiao)拌均(jun)勻得到所(suo)述(shu)的(de)水下混凝土修補材(cai)料。

18、本發明有益效(xiao)果如下：

19、(1)所選用(yong)絮凝(ning)劑(ji)與減(jian)水劑(ji)相容性(xing)(xing)好，水泥基水下(xia)修補材料拌和(he)物具有優良的(de)抗分散性(xing)(xing)和(he)工作性(xing)(xing)；

20、(2)早期(qi)強(qiang)度發展快，后期(qi)強(qiang)度不倒(dao)縮，適合快速修補；

21、(3)施工操作(zuo)簡(jian)單，可減小修(xiu)補澆筑時的(de)水質(zhi)污染；

22、(4)對狹(xia)小間隙澆筑(zhu)具有(you)優(you)良的(de)填充(chong)性(xing)，可降(jiang)低砂漿分散造成的(de)強(qiang)度(du)損失(shi)；

23、(5)硬化(hua)砂(sha)漿具有較高(gao)的體積穩定(ding)性(xing)，無收縮，并(bing)(bing)可(ke)(ke)提高(gao)砂(sha)漿硬化(hua)物與鋼筋的粘結力，并(bing)(bing)可(ke)(ke)避免由于收縮產生裂(lie)紋而(er)造成(cheng)修補(bu)材料耐久(jiu)性(xing)能下降；

24、(6)可應用于江湖河海的護坡工程(cheng)、大(da)壩(ba)基礎被水(shui)淘空(kong)部位(wei)的修復工程(cheng)，或者潮差(cha)地段、水(shui)流較大(da)或需(xu)要緊急(ji)投(tou)入運(yun)行(xing)的水(shui)下搶(qiang)修工程(cheng)。

技術特征：

1.?一種基于(yu)改性封堵材(cai)料(liao)的水下(xia)混(hun)凝(ning)土(tu)修補(bu)材(cai)料(liao)，其(qi)特征在于(yu)：按重量(liang)份數比(bi)計，其(qi)原(yuan)料(liao)組(zu)成如下(xia)：無機快速封堵材(cai)料(liao)950~1000份、石英砂500~600份、硅灰40～60份、調凝(ning)劑0.3~0.5份、可再分(fen)散(san)乳膠粉(fen)20~30份、hpmc?1~2份、絮凝(ning)劑2~2.5份、促凝(ning)劑0.5~0.8份、上(shang)述修補(bu)材(cai)料(liao)各組(zu)分(fen)重量(liang)之和的?30%~32%的拌(ban)合水。

2.如(ru)權利要求?1?所(suo)述的(de)(de)基于改性封(feng)(feng)堵(du)(du)材(cai)料(liao)的(de)(de)水(shui)下混凝(ning)(ning)土修補(bu)材(cai)料(liao)，其(qi)特征在于：所(suo)述無(wu)機(ji)快(kuai)(kuai)速封(feng)(feng)堵(du)(du)材(cai)料(liao)為黑色水(shui)硬性粉末，按重量份(fen)數比計，原料(liao)組(zu)成為：p.o?42.5水(shui)泥500份(fen)，快(kuai)(kuai)硬硫鋁酸鹽水(shui)泥500份(fen)，硅灰50份(fen)，雙飛粉50份(fen)，木質纖維素9份(fen)，減水(shui)劑3份(fen)；所(suo)述無(wu)機(ji)快(kuai)(kuai)速封(feng)(feng)堵(du)(du)材(cai)料(liao)凝(ning)(ning)結時(shi)間＜10min。

3.如權利要求(qiu)?1?所述(shu)(shu)的基于改性封堵(du)材(cai)料的水下混凝土修(xiu)補材(cai)料，其特征在于：所述(shu)(shu)石英砂粒徑為40~70?目(mu)。

4.如權利要求?1?所述(shu)的基于改性封堵材料的水下混凝土修補材料，其特征在(zai)于：所述(shu)硅(gui)灰為(wei)工業(ye)電爐在(zai)高溫熔煉工業(ye)硅(gui)及硅(gui)鐵的過程中，隨廢(fei)氣(qi)逸(yi)出的煙塵(chen)經特殊收集處理而成，主要成分為(wei)sio2。

5.如權利要求(qiu)?1?所(suo)述的(de)基于改性封堵材料(liao)的(de)水下混凝土修(xiu)補材料(liao)，其特(te)征在(zai)于：所(suo)述調凝劑為(wei)葡萄糖酸鈉(na)、酒石(shi)酸鉀(jia)鈉(na)、檸檬酸鈉(na)或(huo)硼酸的(de)一種或(huo)幾種。

6.如(ru)權利要求?1?所述的基(ji)于改性封堵材(cai)料的水下混凝土修補材(cai)料，其特征(zheng)在于：所述可(ke)再分散(san)乳膠(jiao)粉為(wei)醋酸(suan)乙(yi)(yi)烯酯-乙(yi)(yi)烯-叔碳(tan)酸(suan)乙(yi)(yi)烯酯共聚物(wu)乳膠(jiao)粉。

7.如權利要求?1?所述(shu)(shu)的(de)基(ji)于改性封堵材料的(de)水(shui)下混(hun)凝土(tu)修(xiu)補材料，其(qi)特征(zheng)在于：所述(shu)(shu)hpmc為粉末狀羥丙(bing)基(ji)甲(jia)基(ji)纖維(wei)素，目數80~110目，粘度(du)為100000~130000?mpa·s。

8.如權(quan)利要求?1?所述的基于改性封(feng)堵(du)材料的水下混凝土修補(bu)材料，其特(te)征在于：所述絮凝劑為陰離子(zi)型丙烯酸丁腈共聚物，分(fen)子(zi)量(liang)≥1500?萬。

9.如權利要求?1?所述(shu)的(de)基于(yu)(yu)改性封堵材料的(de)水(shui)下(xia)混凝土(tu)修補材料，其(qi)特征在(zai)于(yu)(yu)：所述(shu)促(cu)凝劑(ji)為氯化鈉、甲酸鈣或碳酸鋰中的(de)一種或幾種。

10.一種基于(yu)改性封堵材(cai)料的水下(xia)混凝土(tu)修補(bu)材(cai)料的制(zhi)備方法，其特征在于(yu)：包括以下(xia)步驟：

技術總結
本發明提出了一種基于改性封堵材料的水下混凝土修補材料及其制備方法，其組成和重量分數如下：無機快速封堵材料950~1000份、石英砂500~600份、硅灰40～60份、調凝劑0.3~0.5份、可再分散乳膠粉20~30份、HPMC?1~2份、絮凝2~2.5份、促凝劑0.5~0.8份。本發明所述的水下混凝土修補材料具有凝結時間短、水下抗分散性強、與混凝土界面粘接能力強、施工方法簡單、力學性能穩定、無毒等優點。

技術研發人員：鐘恒,陳正虎,陳光耀,郭昊旻
受保護的技術使用者：中國長江電力股份有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/8/1