[发明专利]一种水泥基快速修复材料及其制备方法

说明书

本发明涉及工程材料技术领域，尤其涉及一种水泥基快速修复材料及其制备方法，其中水泥基快速修复材料，按照质量百分比计算，包括如下组分：硫铝酸盐水泥42.55%~52.01%，硅灰2.25%~2.75%，河砂44.80%~54.76%，早强剂0.242%~0.284%，消泡剂0.047%~0.053%和高性能减水剂0.116%~0.134%，本发明通过选用具有快硬、早强特性的硫铝酸盐水泥作为胶结料，并掺入复合型的早强剂，高活性的硅灰和高性能减水剂，使水泥基快速修复材料能够早期快速达到标准的强度，可用于抢修抢建工程，能够快速恢复工程运营功能。

技术领域

本发明涉及工程材料技术领域，尤其涉及一种水泥基快速修复材料及其制备方法。

背景技术

对于一些遭受过地震灾害的地区，道路等基础设施亟需进行快速修复，但普通水泥混凝土抗压强度一般需要28天才能达到30MPa以上，由于其存在固化时间慢，固化后强度低，固化后容易开裂的问题，无法对水泥混凝土道路进行快速抢修抢建，严重影响灾区物资的运输，不利于生产需求。

鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种水泥基快速修复材料及其制备方法，使其更具有实用性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种水泥基快速修复材料及其制备方法，能够使水泥基快速修复材料在早期快速达到相应的强度，适用于抢修抢建工程。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种水泥基快速修复材料，按照质量百分比计算，包括如下组分：硫铝酸盐水泥42.55％～52.01％，硅灰2.25％～2.75％，河砂44.80％～54.76％，早强剂0.242％～0.284％，消泡剂0.047％～0.053％和高性能减水剂0.116％～0.134％。

需要说明的是，本发明中，水泥选用硫铝酸盐水泥，硫铝酸盐水泥为水泥基快速修复材料体系中的胶凝材料，起到“胶结剂”的作用，硫铝酸盐水泥是一种新的水泥系列，它是以无水硫铝酸钙和硅酸二钙为主要矿物的熟料，通过外掺二水石膏而制得的快硬、早强，微膨胀的水泥，是水泥基快速修复材料快速产生强度的关键，硫铝酸盐水泥在42.55％～52.01％可提供水泥基快速修复材料所需要的强度，低于这个范围，早期强度达不到要求，高于这个范围，成本较高。

本发明中的早强剂掺量为0.242％～0.284％，能有效保证水泥基快速修复材料的快硬早强效果，过高的掺量一方面会导致凝结时间进一步缩短，凝结时间缩短，施工可操作时间缩短，可能导致无法完成施工，另一方面掺量过大，硬化后还在继续生成水化硫铝酸钙，硫铝酸钙产物过多，容易导致水泥基快速修复发生膨胀开裂，强度和耐久性也随之降低。

进一步地，按照质量百分比计算，包括如下组分：硫铝酸盐水泥42.55％～51.01％，硅灰2.25％～2.75％，河砂44.80％～54.76％，早强剂0.242％～0.284％，消泡剂0.047％～0.053％、高性能减水剂0.116％～0.134％和渗透结晶活性母料0.95％～1.25％。

需要说明的是，本发明中通过增加少量的渗透结晶活性母料，是为了提高材料的抗渗性和耐久性，通过渗透结晶活性母料来促使结晶体的形成，堵塞水泥快速修复材料的内部毛细孔隙，提高硬化浆体结构的致密性，从而使硫铝酸盐水泥具有很好的抗渗性和早期强度。

进一步地，所述硅灰中二氧化硅含量在90％以上，硅灰为超细、含有大量无定形二氧化硅，活性很高的矿物掺合料，能够提高水泥基快速修复材料的强度、抗渗性和耐久性。硅灰掺量为2.25％～2.75％，掺量过低，强度会受影响，掺量过高对和易性有影响，成本也会增加。