[发明专利]一种水工混凝土表面强化修补材料及其应用

说明书

本发明公开了一种水工混凝土表面强化修补材料及其应用，涉及水工结构领域；该强化修补材料是由丙乳、矿粉、水泥、细砂、水为原料混合而成；通过矿粉等量取代水泥的方式对丙乳砂浆的性能进行提升，具有良好的抗压、抗折、粘结强度、耐久性好以及施工方便等特点，并且可以通过调整矿粉掺量以满足不同的工程需要；本材料既能用于混凝土结构防护，又能作为修补材料在修复工程中大量使用，具有极高的应用价值。

技术领域

本发明涉及水工结构领域，特别是一种用于在役桥梁工程、水利水电工程、港口航道与海岸工程等水工环境下的混凝土面强化修补材料。

背景技术

随着我国基础设施建设的迅猛发展，钢筋混凝土结构已经普遍使用于桥梁工程、水利水电工程、港口航道与海岸工程等。但在水工环境（如桥梁工程、水利水电工程、港口航道与海岸工程等经常或周期性有水作用的环境）下，钢筋混凝土结构耐久性问题日益突出。一方面受高速含沙水流冲刷，混凝土表面会遭受较严重的磨损，造成钢筋保护层减小；另一方面由于水中氯盐侵蚀，混凝土中的钢筋易发生锈蚀，造成混凝土结构出现锈胀裂缝，表层剥落。若不及时维修，如此恶性循环则会大大降低钢筋混凝土结构的承载力和使用寿命。

为保证水工环境下既有混凝土建筑物安全运行，我国学者提出了“以表面防护代替整体防护”的技术思想，进行了许多修补材料和修补工艺的研究及应用。现有的修补防护材料主要有聚脲材料、环氧系列材料以及丙乳砂浆等。与其他材料相比，聚脲材料无论是在抗冲磨性能、耐久性能，还是与老混凝土的粘结性方面均表现出较大优势，且工程实践的效果也非常显著，但它一方面价格较贵，另一方面只能作为防护材料，不能作为修补材料进行工程修复。传统的环氧砂浆或环氧树脂材料虽然本身具有优异的强度和抗冲磨性，但是在与老混凝土粘结问题上易产生内应力，导致开裂鼓包等问题。丙乳砂浆作为修补材料与混凝土的粘结性和抗碳化性能优异，在钢筋混凝土结构的防渗防腐以及维修工程中应用较多，但由于其在抗冲磨性及抗氯离子渗透性能方面不足，不能满足实际工程中的要求。因此，提供一种可以提高混凝土抗冲磨性能、延缓钢筋锈蚀等作用的修补材料，已成为本领域亟待解决的技术难题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种水工混凝土表面强化修补材料，通过矿粉等量取代水泥的方式对丙乳砂浆的性能进行提升，本发明是这样实现的：

一种水工混凝土表面强化修补材料，该材料组分及配比如下：以重量份计，丙乳30份，

胶凝材料100份； 细砂 200份；水 30份;其中，所述凝胶材料由水泥和矿粉组成。

优选的，本发明所述水工混凝土表面强化修补材料，所述凝胶材料中，矿粉所占凝胶材料的质量比为6-36%，余量为水泥。

优选的，本发明所述水工混凝土表面强化修补材料中，所述矿粉比表面积为411m²/kg。

一种如本发明所述水工混凝土表面强化修补材料在修补混凝土工程中的应用。

如本发明所述水工混凝土表面强化修补材料在修补混凝土工程中的应用，其具体步骤如下：

A）施工前，清理混凝土表面杂物，打磨混凝土表面去除松软的砂浆，并用水清洗干净；

B）在混凝土表面刷1-2mm厚的丙乳净浆作为修补材料和老混凝土之间的粘结剂；

C）涂覆所述水工混凝土表面强化修补材料，厚度为7-10mm；即完成对混凝土表面的修复。

优选的，如本发明所述应用中，所述丙乳净浆是由等质量的水泥和丙乳混合获得的。

修补材料可通过调整矿粉掺量来满足不同的工程需求，若工程对修补材料的力学性能、抗冲磨性及抗碳化性有较高的要求，矿粉掺量建议为6-12重量份；若对修补材料抗氯离子渗透性能有较高的要求，矿粉掺量建议为36重量份。