复合水泥基修补材料、应用及使用方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010660775.7 (22)申请日 2020.07.10 (71)申请人 江苏建鸿环保材料科技有限公司 地址 215600 江苏省苏州市张家港市凤凰 镇安庆村江苏建鸿环保材料科技有限 公司 (72)发明人 陈建军陈建春叶家元王敬宇 王宏霞 (74)专利代理机构 无锡中瑞知识产权代理有限 公司 32259 代理人 刘亚波 (51)Int.Cl. C04B 28/06(2006.01) (54)发明名称 一种复合水泥基修补材料、 应用及使用方法 (57)摘要 本发明公开了一。

2、种复合水泥基修补材料、 应 用及使用方法， 其特点是该复合水泥基修补材料 包括胶凝材料、 骨料、 防冻剂和水， 所述胶凝材料 包括普通硅酸盐水泥， 硫铝酸盐水泥， 硬石膏， 矿 粉， 减水剂， 早强剂， 保水剂， 胶粉； 所述骨料为标 准砂； 所述胶凝材料与骨料的质量份数比为1 3。 本发明的有益效果是通过控制拌合溶液凝固点， 使用掺合料及外加剂改善水泥性能等技术措施， 使得其满足1015恒负温条件下的修补目 的。 权利要求书2页 说明书5页 CN 111777390 A 2020.10.16 CN 111777390 A 1.一种复合水泥基修补材料， 其特征在于： 该复合水泥基修补材料包括胶。

3、凝材料、 骨 料、 防冻剂和水， 所述胶凝材料包括普通硅酸盐水泥， 硫铝酸盐水泥， 硬石膏， 矿粉， 减水剂， 早强剂， 保水剂， 胶粉； 所述骨料为标准砂； 所述胶凝材料与骨料的质量份数比为1 3。 2.根据权利要求1所述一种复合水泥基修补材料， 其特征在于： 所述普通硅酸盐水泥包 括硅酸三钙56.53， 硅酸二钙21.94， 铝酸三钙6.44， 铁铝酸四钙10.40， 其比表面积 340m2/kg； 按质量份数计， 所述普通硅酸盐水泥为30-300份； 所述硫铝酸盐水泥的主要矿物 含量包括无水硫铝酸钙63.86， 贝利特24.62， 铁相7.11， 其比表面积为490m2/kg； 按 质量。

4、份数计， 所述硫铝酸盐水泥为30-300份。 3.根据权利要求1所述一种复合水泥基修补材料， 其特征在于： 所述硬石膏中硫酸钙含 量为95以上， 比表面积为500m2/kg； 按质量份数计， 所述硬石膏为0-30份。 4.根据权利要求1所述一种复合水泥基修补材料， 其特征在于： 所述矿粉为S95矿粉， 比 表面积410m2/kg； 按质量份数计， 所述矿粉为0-30份。 5.根据权利要求1所述一种复合水泥基修补材料， 其特征在于： 所述减水剂为聚羧酸减 水剂； 按质量份数计， 所述减水剂为2.25-4.5份； 所述早强剂为碳酸锂； 按质量份数计， 所述 早强剂为2.25-4.5份。 6.根据权。

5、利要求1所述一种复合水泥基修补材料， 其特征在于： 所述保水剂为纤维素 醚， 粘度为10000-40000； 按质量份数计， 所述保水剂为0.1-0.5份。 7.根据权利要求1所述一种复合水泥基修补材料， 其特征在于： 在本发明一个具体的实 施例中， 所述胶粉为德国瓦克5044N胶粉， 胶粉可提高新拌浆体流动性能、 增加触变性， 硬化 砂浆中可提高拉伸粘接强度、 增强抗折强度， 提高可变形性等作用； 按质量份数计， 所述胶 粉为7-30份。 8.根据权利要求1所述一种复合水泥基修补材料， 其特征在于： 所述防冻剂为亚硝酸 钙， 其可降低溶液凝固点， 并兼有早强的作用； 按质量份数计， 所述防冻。

6、剂为1-3份； 防冻剂 为常温加入水中充分搅拌溶解， 置于-10-15环境中； 所述水为自来水； 按质量份数 计， 所述水为157.5-202.5份。 9.一种权利要求1-8任一项所述复合水泥基修补材料在-10-15恒负温条件下的 修补应用。 10.一种权利要求1-8任一项所述复合水泥基修补材料的使用方法， 其特征在于包括如 下步骤： (1)将普通硅酸盐水泥、 硫铝酸盐水泥、 硬石膏、 矿粉混合得固体原材料， 随后添加减水 剂、 早强剂、 保水剂、 胶粉， 将所得粉体搅拌混合， 组成均匀的颗粒混合物； (2)常温下在水中加入防冻剂， 充分搅拌溶解， 置于-10-15环境中； (3)取(1)中粉。

7、体与(2)中溶液进行凝结时间的测定， 过程按照 水泥标准稠度用水量、 凝结时间、 安定性检验方法 (GB/T 1346-2011)进行； (4)将(1)中粉体倒入(2)中所得溶液， 慢速搅拌30s， 边均匀加砂边慢速搅拌30s， 快速 搅拌30s， 静止90s， 快速搅拌60s； 立刻将搅拌均匀的砂浆取一半加入置于砂浆振实台的模 具中， 振动60s， 边振动边用工具进行插捣， 排出气体， 停止后立刻将剩余砂浆加入模具中， 重复上述操作； (5)将成型完毕的模具置于-10-15覆膜养护， 2h拆模， 拆模过程遵循 水泥胶砂 权利要求书 1/2 页 2 CN 111777390 A 2 强度检验方。

8、法(ISO法) (GB/T 17671-1999)， 继续空气中养护至规定龄期； 在该养护期间， 试块的微结构将持续发育， 强度将持续增长， 最终获得满足性能要求的产品。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111777390 A 3 一种复合水泥基修补材料、 应用及使用方法 技术领域 0001 本发明属于建筑材料技术领域， 尤其涉及一种复合水泥基修补材料， 具体来说是 涉及一种可在恒负温(-10-15)极端环境下现场拌合使用并快速凝结硬化的复合水 泥基修补材料。 背景技术 0002 我国基础建设能力不断提高， 极端环境下负温施工越来越常见， 极端条件下负温 工程修补材料的需求也日益增长。 极地。

9、科考站、 青藏铁路、 东北严寒地区高铁等极端环境负 温项目由于自然环境恶劣及地理位置的特殊性， 往往会在服役过程中产生裂纹及剥落现 象， 严重影响上述工程发明程中的安全性， 因此必须及时进行修补。 0003 已有专利公开了修补材料的使用方法。 例如专利CN200610028419.3公开了一种常 温下可用于建筑、 筑路的快速修补材料； 专利CN200410016578.2公开了一种常温下混凝土 裂缝灌浆修补材料； 专利CN201611064183.9公开了一种严寒地区高铁基座混凝土低温修补 材料及其应用。 然而， 本专利提出的方法有两个重要方面上述专利未涉及。 (1)温度范围： 前 两个专利的。

10、施工温度在常温， 第三个专利的使用条件为冻融环境。 本专利的适用范围为-10 -15的恒负温环境。 (2)水的温度： 上述专利中水的温度均为0以上， 且未使用防冻 剂。 在一些科考站等严酷环境中， 需要使用防冻剂防止水凝结。 另外， 使用防冻剂还可防止 水在贮存中凝结， 方便施工。 0004 本专利解决了上述两个问题， 实现在-10-15恒负温环境中修补材料直接拌合 使用并快速凝结的要求， 对严酷环境下工程修补提供了一种新材料。 发明内容 0005 1.要解决的技术问题 0006 针对现有修补材料无法满足-10-15恒负温条件下严酷环境下修补的缺陷， 本发明的目的在于提供一种复合水泥基修补材料。

11、、 应用及使用方法， 通过控制拌合溶液凝 固点， 使用掺合料及外加剂改善水泥性能等技术措施， 使得其满足-10-15恒负温条件 下严酷环境的修补目的。 0007 2.技术方案 0008 为实现上述目的， 达到上述技术效果， 本发明采用如下技术方案： 0009 一种复合水泥基修补材料， 其特点是该复合水泥基修补材料包括胶凝材料、 骨料、 防冻剂和水， 所述胶凝材料包括普通硅酸盐水泥， 硫铝酸盐水泥， 硬石膏， 矿粉， 减水剂， 早 强剂， 保水剂， 胶粉； 所述骨料为标准砂； 所述胶凝材料与骨料的质量份数比为1 3。 0010 在本发明一个具体的实施例中， 所述普通硅酸盐水泥包括硅酸三钙56.5。

12、3， 硅酸 二钙21.94， 铝酸三钙6.44， 铁铝酸四钙10.40， 其比表面积340m2/kg； 按质量份数计， 所述普通硅酸盐水泥为30-300份。 0011 在本发明一个具体的实施例中， 所述硫铝酸盐水泥的主要矿物含量包括无水硫铝 说明书 1/5 页 4 CN 111777390 A 4 酸钙63.86， 贝利特24.62， 铁相7.11， 其比表面积为490m2/kg； 按质量份数计， 所述硫 铝酸盐水泥为30-300份。 0012 在本发明一个具体的实施例中， 所述硬石膏中硫酸钙含量为95以上， 比表面积 为500m2/kg； 硬石膏可起到缓凝的作用， 同时可以参与硫铝酸盐水泥水。

13、化， 有利于水泥凝结 时间延长及强度发展； 按质量份数计， 所述硬石膏为0-30份。 0013 在本发明一个具体的实施例中， 所述矿粉为S95矿粉， 比表面积410m2/kg， 矿粉可 改善水泥工作性能， 同时对强度有一定的积极作用； 按质量份数计， 所述矿粉为0-30份。 0014 在本发明一个具体的实施例中， 所述减水剂为聚羧酸减水剂， 可使水泥颗粒分散， 同时使水泥石网络结构致密， 提高水泥砂浆的硬度和结构致密性， 同时聚羧酸减水剂能同 时适用普通硅酸盐水泥及硫铝酸盐水泥； 按质量份数计， 所述减水剂为2.25-4.5份。 0015 在本发明一个具体的实施例中， 所述早强剂为碳酸锂， 其。

14、作用为促进水泥体系中 水化产物的生成速度， 快速提高早期强度； 按质量份数计， 所述早强剂为2.25-4.5份。 0016 在本发明一个具体的实施例中， 所述保水剂为纤维素醚， 粘度为10000-40000， 其 溶解后可吸附水分， 水化过程中可放出水分， 从而达到保水性； 按质量份数计， 所述保水剂 为0.1-0.5份。 0017 在本发明一个具体的实施例中， 所述胶粉为德国瓦克5044N胶粉， 胶粉可提高新拌 浆体流动性能、 增加触变性， 硬化砂浆中可提高拉伸粘接强度、 增强抗折强度， 提高可变形 性等作用； 按质量份数计， 所述胶粉为7-30份。 0018 在本发明一个具体的实施例中， 。

15、所述防冻剂为亚硝酸钙， 其可降低溶液凝固点， 并 兼有早强的作用； 按质量份数计， 所述防冻剂为1-3份； 防冻剂为常温加入水中充分搅拌溶 解， 置于-10-15环境中。 0019 在本发明一个具体的实施例中， 所述水为自来水； 按质量份数计， 所述水为157.5- 202.5份。 0020 本发明的另一个目的在于提供上述复合水泥基修补材料在-10-15恒负温 条件下的修补应用。 0021 本发明的另一个目的在于提供上述复合水泥基修补材料的使用方法， 其特点是， 包括如下步骤： 0022 (1)将普通硅酸盐水泥、 硫铝酸盐水泥、 硬石膏、 矿粉混合得固体原材料， 随后添加 减水剂、 早强剂、 。

16、保水剂、 胶粉， 将所得粉体搅拌混合， 组成均匀的颗粒混合物； 0023 (2)常温下在水中加入防冻剂， 充分搅拌溶解， 置于-10-15环境中； 0024 (3)取(1)中粉体与(2)中溶液进行凝结时间的测定， 过程按照 水泥标准稠度用水 量、 凝结时间、 安定性检验方法 (GB/T1346-2011)进行； 0025 (4)将(1)中粉体倒入(2)中所得溶液， 慢速搅拌30s， 边均匀加砂边慢速搅拌30s， 快速搅拌30s， 静止90s， 快速搅拌60s； 立刻将搅拌均匀的砂浆取一半加入置于砂浆振实台 的模具中， 振动60s， 边振动边用工具进行插捣， 排出气体， 停止后立刻将剩余砂浆加入。

17、模具 中， 重复上述操作； 0026 (5)将成型完毕的模具置于-10-15覆膜养护， 2h拆模， 拆模过程遵循 水泥 胶砂强度检验方法(ISO法) (GB/T17671-1999)， 继续空气中养护至规定龄期； 在该养护期 间， 试块的微结构将持续发育， 强度将持续增长， 最终获得满足性能要求的产品。 说明书 2/5 页 5 CN 111777390 A 5 0027 3.有益效果 0028 借由上述技术方案， 本发明提出的适用于-10-15负温环境的复合水泥基修 补材料与应用至少具有下列优点： 0029 (1)工作性能好， 适用性强； 本产品中含有硫铝酸盐水泥， 并添加早强剂， 同时， 防。

18、 冻剂中含有促凝组分， 上述因素可使本产品快速凝结， 同时， 矿粉、 纤维素醚， 保水剂的掺加 使得本产品初期具有良好的流动性和触变性， 降低施工难度。 0030 (2)强度提升快， 后期强度稳定； 本产品采用普通硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥混 合， 并掺加多种掺合料及外加剂， 硫铝酸盐水泥提供早期强度， 随着水化的进行， 普通硅酸 盐水泥后期强度稳定的优势得到体现。 综合来看， 既能满足早期强度的要求， 也能满足后期 强度不塌落的要求。 0031 (3)产品自身节约资源、 环境友好， 同时成本相对较低； 本产品主要使用无机材料， 具有无毒、 无害、 不老化、 对水质及周围环境无污染； 同时采用硫。

19、铝酸盐水泥及普通硅酸盐 水泥， 并掺加多种掺合料， 相对于仅使用硫铝酸盐水泥， 降低了生产成本。 0032 (4)施工简单， 易操作； 施工前， 拌合溶液配置完成后无需采取任何措施便可直接 置于施工现场， 便于工程整体的物资调配； 材料本身也可直接运送至施工现场； 施工时， 可 直接拌合， 无需对材料进行其他处理； 总的来说， 本产品使用时与常温下修补材料使用没有 区别。 具体实施方式 0033 为更进一步阐述本发明为达到预定发明目的所采取的的技术手段及功效， 结合较 佳实施例， 对依据本发明提出的适于负温环境的水泥基胶凝材料与使用方法进行详细说 明。 下文对本发明的实施例的更详细的描述并不用。

20、于限制所要求的的本发明的范围， 而仅 仅为了进行举例说明且不限制对本发明的特点和特征的描述， 以提出执行本发明的最佳方 式， 并足以使得本领域技术人员能够实施本发明。 因此， 本发明的范围仅由所附权利要求来 限定。 0034 各实施例按照以下成分配比配制： 说明书 3/5 页 6 CN 111777390 A 6 0035 0036 各实施例实施过程： 0037 (1)将普通硅酸盐水泥、 硫铝酸盐水泥、 硬石膏、 矿粉混合得固体原材料， 随后添加 减水剂， 早强剂， 保水剂， 胶粉等各种外加剂， 将所得粉体搅拌混合， 组成均匀的颗粒混合 物； 0038 (2)常温下在水中加入防冻剂， 充分搅拌。

21、溶解， 置于-10-15环境中； 0039 (3)将(1)中粉体倒入(2)中所得溶液， 慢速搅拌30s， 边均匀加砂边慢速搅拌30s， 快速搅拌30s， 静止90s， 快速搅拌60s。 立刻将搅拌均匀的砂浆取一半加入置于砂浆振实台 的模具中， 振动60s， 边振动边用工具进行插捣， 排出气体， 停止后立刻将剩余砂浆加入模具 中， 重复上述操作； 0040 (4)将成型完毕的模具置于-10-15覆膜养护， 2h拆模， 拆模过程遵循 水泥 胶砂强度检验方法(ISO法) (GB/T17671-1999)， 继续空气中养护至规定龄期。 在该养护期 间， 试块的微结构将持续发育， 强度将持续增长， 最终。

22、获得满足性能要求的产品。 0041 凝结时间测定 0042 取(1)中粉体与(2)中溶液进行凝结时间的测定， 过程按照 水泥标准稠度用水量、 凝结时间、 安定性检验方法 (GB/T1346-2011)进行。 0043 实验结果如下表： 说明书 4/5 页 7 CN 111777390 A 7 0044 0045 以下对比例特别用来说明本发明的优势。 0046 对比例1 0047 按照CN200610028419.3中配比与方法在-10下操作， 结果水结冰， 无法拌合。 0048 对比例2 0049 按照CN200410016578.2中配比与方法在-10下操作， 结果水结冰， 无法拌合。 0050 对比例3 0051 按照CN201611064183.9中配比与方法在-10下操作， 水结冰， 无法拌合。 另采用 常温水拌合后转移到-10下进行养护， 其强度低于本产品。 0052 以上对本发明做了示例性的描述， 应该说明的是， 在不脱离本发明的核心的情况 下， 任何简单的变形、 修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换， 均 落入本发明的保护范围。 说明书 5/5 页 8 CN 111777390 A 8 。