一種快速防腐修補砂漿及其制備方法與應用
【技術領域】
[0001] 本發明設及化學建筑材料技術領域，特別是設及一種快速防腐修補砂漿及其制備 方法與應用。
【背景技術】
[0002] 混凝±和鋼筋混凝±作為主要的建筑材料廣泛應用于各種領域。然而混凝±構筑 物和鋼筋混凝±構筑物在長期的使用過程中，受到重荷載、凍融循環、氯離子的滲透、表面 磨蝕、腐蝕介質的侵蝕等因素的影響，壽命會縮短；例如，在我國主要城市里許多地下混凝 ±污水管道均因生活污水的腐蝕出現了大量的破損，如果重新進行更換，勢必會嚴重影響 市政交通、污水排放等多方面的正常秩序，但如能進行及時修復及加強管道的表面防護，貝U 可W在不影響居民正常生活和出行的前提下，大大延長混凝±污水管道的使用壽命。
[0003] 一般的溶劑型修補材料，如聚脈防水涂料、玻璃鋼等，對基層含水率有低于5%的 要求，而混凝±管壁的含水率較高（遠高于5%)，因此并不適合。另一種水性聚合物乳液 砂漿也是選擇之一。
[0004] 目前性能優秀的快速防腐修補砂漿多使用聚合物乳液或聚合物干粉，可選用的聚 合物乳液品種較多，如常用的下苯乳液、丙締酸乳液等，運些聚合物乳液對水泥凝結時間影 響不大，易于配出快速硬化的防腐修補砂漿；其修補原理主要是靠乳液失水成膜，達到修復 的目的，但是在腐蝕環境下，成膜物質會部分溶出，大大影響了修補砂漿的耐腐蝕性能。而 另外一些如聚醋酸乙締醋乳液、水性環氧乳液等大多數聚合物乳液均會對水泥產生一定程 度的緩凝，修補砂漿的強度發展緩慢，因此很難應用于快速修補砂漿的制備。
[0005] 總之，現有的修補砂漿中能夠做到強度快速發展的，耐腐蝕性相對較差；耐腐蝕性 好的，如水性環氧乳液，強度又發展較慢，不適合用于許多搶修的工程中。例如，海港大巧的 潮差部位需要修補，通常要求修補時間低于20小時，如修補材料的強度發展太慢，就會被 海水沖刷掉；城市中污水管道的修補，或大型使用中的污水廠的池壁的修補及表面防腐防 護，通常要求修補后24小時必須通水，否則大量的生活污水無法正常排放。因此迫切需要 一種既能夠做到強度快速發展，耐腐蝕性還要好的修補砂漿。

【發明內容】

[0006] 本發明的目的是針對現有技術中存在的技術缺陷，提供一種能用于輕度腐蝕環境 下受損混凝±構筑物的快速防腐修補砂漿，其原料包括W下重量份數的組分：改性環氧乳 液20-30份、固化劑為2-3份、消泡劑0. 10-0. 15份、硫侶酸鹽早強水泥20-25份，普通娃 酸鹽水泥70-80份、石英砂150-200份、早強劑0. 01-0. 05份、緩凝劑0. 1-0. 5份、淀粉酸 0.1-0. 3份和水5-10份。
[0007] 所述改性環氧乳液為水性環氧乳液和丙締酸乳液按重量比9 :1混合而成的混合 液，所述水性環氧乳液由環氧樹脂和陰離子表面活性劑及溶劑混合乳化得到，或由環氧樹 脂和非離子表面活性劑及溶劑混合乳化得到，乳化后環氧樹脂含量為45wt% -55wt%;優選 的，所述陰離子表面活性劑選自十二烷基苯橫酸、烷基甘油酸橫酸鹽和烷基苯橫酸鋼等中 的一種或幾種，所述非離子表面活性劑選自聚氧乙締酸憐酸Ξ醋、聚氧乙締失水山梨醇單 硬脂酸醋和烷基酪聚氧乙締酸等中的一種或幾種，所述溶劑可選自二甲苯和溶劑汽油等中 的一種或幾種。
[0008] 所述固化劑為胺類固化劑，優選聚酷胺和/或脂肪族多元胺，脂肪族多元胺優選 乙締基Ξ胺、二亞乙基Ξ胺和氨乙基贓嗦等中的一種或幾種，乙締基Ξ胺可選自Ξ乙締四 胺和四乙締五胺等中的一種或幾種。
[0009] 所述消泡劑為非離子水性消泡劑，優選有機娃消泡劑和/或聚酸類消泡劑；所述 早強劑為裡鹽，優選碳酸裡和/或氨氧化裡；所述緩凝劑為工業酒石酸和/或棚酸。
[0010] 快速防腐修補砂漿的原料包括W下重量份數的組分：改性環氧乳液25-30份、固 化劑為2. 5-3份、消泡劑0. 10-0. 15份、硫侶酸鹽早強水泥20-25份，普通娃酸鹽水泥75-80 份、石英砂150-200份、早強劑0. 01-0. 05份、緩凝劑0. 1-0. 5份、淀粉酸0. 1-0. 3份和水 5-10份；優選改性環氧乳液27-30份、固化劑為2. 8-3份、消泡劑0. 10-0. 15份、硫侶酸鹽 早強水泥20-23份，普通娃酸鹽水泥77-80份、石英砂170-200份、早強劑0. 03-0. 05份、 緩凝劑0.1-0. 3份、淀粉酸0.1-0. 2份和水8-10份；或優選改性環氧乳液30份、固化劑為 2. 7-3份、消泡劑0. 14-0. 15份、硫侶酸鹽早強水泥20份，普通娃酸鹽水泥75-80份、石英砂 170-200份、早強劑0. 03份、緩凝劑0. 3-0. 5份、淀粉酸0. 1-0. 2份和水8份。
[0011] 或，其原料包括W下重量份數的組分：水性環氧乳液24. 3-27份，丙締酸乳液 2. 7-3份時，固化劑為2. 5-3份、消泡劑0. 10-0. 15份、硫侶酸鹽早強水泥20-24份，普通娃 酸鹽水泥77-80份、石英砂150-200份、早強劑0. 01-0. 03份、緩凝劑0. 2-0. 3份、淀粉酸 0. 15-0. 2份和水8-10份；此時優選水性環氧乳液27份，丙締酸乳液3份時，固化劑為3份、 消泡劑0. 15份、硫侶酸鹽早強水泥20份，普通娃酸鹽水泥80份、石英砂200份、早強劑0. 03 份、緩凝劑0. 3份、淀粉酸0.2份和水8份。
[0012] 或，其原料包括W下重量份數的組分：水性環氧乳液25. 2-27份，丙締酸乳液 2. 8-3份時，固化劑為2. 7-2.8份、消泡劑0. 10-0. 14份、硫侶酸鹽早強水泥20-23份，普通 娃酸鹽水泥75-79份、石英砂160-170份、早強劑0. 03-0. 05份、緩凝劑0. 3-0. 5份、淀粉 酸0. 1-0. 2份和水5-8份；此時優選水性環氧乳液27份，丙締酸乳液3份時，固化劑為2. 7 份、消泡劑0. 14份、硫侶酸鹽早強水泥20份，普通娃酸鹽水泥75份、石英砂170份、早強劑 0. 03份、緩凝劑0. 5份、淀粉酸0.1份和水8份。
[0013] 本發明的另一個目的在于提供一種制備上述快速防腐修補砂漿的方法，將改性環 氧乳液、消泡劑和固化劑混合成液料；將硫侶酸鹽早強水泥、普通娃酸鹽水泥、石英砂、早強 劑、緩凝劑和淀粉酸混合成粉料；將液料和粉料混合后加水調整稠度即可。
[0014] 具體包括W下步驟：
[0015] (1)、按重量份數分別稱取20-30份改性環氧乳液、消泡劑0. 10-0. 15份及固化劑 2-3份倒入容器中攬拌均勻，得到液料待用；
[0016](2)、在強制攬拌機中先將硫侶酸鹽早強水泥20-25份、普通娃酸鹽水泥70-80份、 石英砂150-200份、早強劑0. 01-0. 05份、緩凝劑0. 1-0. 5份和淀粉酸0. 1-0. 3份攬拌均勻， 得到粉料待用；
[0017] (3)、將步驟（1)得到液料和步驟（2)得到的粉料混合均勻，再加入5-10份的水調 整砂漿的稠度，攬拌3~5分鐘即得所述快速防腐修補砂漿。
[0018] 本發明的還一個目的在于提供一種上述快速防腐修補砂漿在快速修補輕度腐蝕 環境下受損的混凝±構筑物及在混凝±構筑物表面形成保護層，防止其再次被腐蝕中的應 用。
[0019] (1)、本發明的快速防腐修補砂漿通過加入lOwt%的丙締酸乳液對水性環氧乳液 進行改性，從而能夠有效降低修補砂漿的柔性，提高砂漿對基層裂縫的抵抗能力，提高砂漿 層的整體耐久性。
[0020] (2)、本發明采用硫侶酸鹽早強水泥與普通娃酸鹽水泥作為復配體系，較大程度上 提高了快速防腐修補砂漿的早期強度，同時將快速防腐修補砂漿的28天的收縮率控制在 0. 03 %W下，有效解決了緩凝問題。
[0021] (3)、W改性后的水性環氧乳液作為水泥基材的改性劑，同時對水泥基材進行改 性，所配制得到的快速防腐修補砂漿施工操作時間大于30分鐘，24小時抗壓強度超過 lOMPa，能夠滿足市政污水管道的通水要求。
【具體實施方式】
[0022] 發明人在研究中發現用于修補工程的現有乳液中，水性環氧乳液的防腐效果最 好，如能解決其的緩凝問題，將有較好的推廣前景。
[0023]目前制備水性環氧乳液的方法主要有兩種：
[0024] 第一種是在環氧樹脂中加入水性固化劑，利用水性固化劑對環氧樹脂進行自乳 化，制備得到水性環氧乳液。但是由于水性固化劑價格是普通環氧樹脂固化劑的兩倍，且其 用量是其他方法的二倍W上，因此該方法的造價非常高。另一方面，由于用水性固化劑進行 乳化，形成的并不只是水性環氧乳液，而是水性環氧乳液與固化劑的混合體，二者很快會發 生固化反應，因此運種乳液不能長時間放置，只能現用現配，不便于運輸、儲存和使用。再一 方面，由于環氧樹脂是偏脆性的材料，加入水泥基材中，收縮率較大，材料的抗裂性較差，制 備得到的水性環氧乳液只能用作快硬水泥的快速修補砂漿，適用范圍太窄。
[0025] 另外一種是利用表面活性劑對環氧樹脂進行乳化，直接制備出性能穩定的水性環 氧乳液（不含固化劑）。和上述水性環氧乳液一樣，由于環氧樹脂是偏脆性的材料，加入 水泥基材中，收縮率較大，材料的抗裂性較差，制備得到的水性環氧乳液對水泥緩凝且偏脆 性。
[0026] 于是，本發明將水性環氧乳液進行改性，然后與普通固化劑等混合制備得到一種 新型的快速防腐修補砂漿，并發現水性環氧乳液與固化劑混合后與混凝±基層的粘結力明 顯優于其它乳液。本發明利用柔性丙締酸乳液改性水性環氧乳液解決了普通水性環氧乳液 的脆性問題，用復配水泥（硫侶酸鹽早強水泥復配普通娃酸鹽水泥）解決了緩凝問題。
[0027] 本發明提供了一種快速防腐修補砂漿，該修補砂漿能夠快速修補輕度腐蝕環境下 受損的混凝±構筑物，并在混凝±構筑物表面形成保護層，防止其再次被腐蝕。本發明的快 速防腐修補砂漿的原料配方包括按W下重量份數計的組分：
[0028] 改性環氧乳液20-30份，
[002引固化劑2-3份，
[0030]消泡劑 0. 10-0. 15 份，
[0031]石英砂 150-200 份，
[0032] 硫侶酸鹽早強水泥20-25份，
[0033] 普通娃酸鹽水泥80-90份，
[0034]早強劑 0. 01-0. 05 份，
[0035]緩凝劑 0. 1-0. 5 份，
[0036] 淀粉酸0. 1-0. 3份，和
[0037]水 5-10 份。
[0038] 其中，改性環氧乳液由水性環氧乳液和丙締酸乳液按重量比9:1混合得到。丙締 酸乳液為商購產品（己斯夫生產的丙締酸乳液，牌號為：S400)。水性環氧乳液一種方式是 由環氧樹脂與陰離子表面活性劑及溶劑混合乳化得到，陰離子表面活性劑可選自十二烷基 苯橫酸、烷基甘油酸橫酸鹽、烷基苯橫酸鋼等中的一種