1.本发明涉及喷涂浆料技术领域,尤其涉及一种检查井修复用水泥基喷涂浆料。
背景技术:2.水泥基浆料是指以水泥为基本材料、适量的细骨料、少量的混凝土外加剂和其他材料组成的干混材料,加水拌和后具有较大的流动度等性能,水泥基灌浆料因具有较好的可施工性而被广泛应用于建筑工程中的设备固定、设备抢修、设备基础固定地脚螺栓和高速高铁中,各个区域的检查井在长期使用过程中容易掉皮或者开裂损坏,因此需要通过水泥基浆料修补。
3.现有技术存在以下不足:现有水泥基喷涂浆料的初凝速度慢,水泥基喷涂浆料喷涂在检查井裂缝上后,容易下流造成浪费,且水泥基喷涂浆料凝固后容易离析,内部存在空隙,导致水泥基喷涂浆料的整体强度低,耐久性差。
技术实现要素:4.本发明针对现有技术的不足,提供了一种检查井修复用水泥基喷涂浆料。
5.本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的:一种检查井修复用水泥基喷涂浆料,所述水泥浆料的主料成分按质量份计为:水泥35份、骨料25份、羧基类材料55份、粉煤灰20份;所述水泥浆料的辅料成分按质量份计为:苯丙乳液15份、丁苯乳液15份、早强剂10份、消泡剂5份、膨胀剂7份以及增稠剂8份;
6.优选的,所述水泥优选为硫铝酸盐水泥;所述粉煤灰优选为鸭河口i级粉煤灰;45微米筛余率6.56%,密度2.32g/cm3;
7.优选的,所述骨料为细石英砂,颗粒粒径在0.1-0.3mm之间,含水量为0%,含泥量为0.4%,200目石英粉,200目筛筛余4.5%。
8.优选的,所述苯丙乳液的合成步骤如下:
9.(1)加入一定量的去离子水、非离子型乳化剂和阴离子型乳化剂,用搅拌机分散2min,边搅拌边加入单体丙烯酸丁醋和苯乙烯,乳化分散5min,再加入功能单体丙烯酸、丙烯酸酰胺,乳化分散15-20min后得到预乳化液;
10.(2)加入一定量的去离子水和预乳化剂,搅拌、加热升温,当温度升到85℃左右时,取上述预乳化液总量的5%加入搅拌机搅拌后加入引发剂当温度回升到85℃时开始计时反应15min,并注意保证温度在83-86℃之间;
11.(3)种子充分反应15min后开始滴加预乳化液,预乳化液滴加时间4小时,整个过程温度控制83-85℃,在预乳化液滴加至2小时后,开始滴加剩余的25%的引发剂,此时控制一定的滴加速率使和预乳化液同时滴加完毕;
12.(4)滴加结束后保温1小时,然后降温至70℃-75℃之间,加氧化还原引发剂,使用20min同时滴加完叔丁基过氧化氢tbhp溶液和亚硫酸氢钠溶液,滴加结束后保温15分钟;
13.(5)保温结束后降温至50℃,用10%氢氧化钠溶液调ph值至7-8,降温至45℃以下,
使用250目过滤网过滤出料得到苯丙乳液;
14.优选的,所述膨胀剂的重量百分含量为0-2.5%,所述增稠剂的重量百分含量为0-2.5%;所述膨胀剂为zy型膨胀剂,所述增稠剂为钠基膨润土和甲基羟丙基纤维素醚复合增稠剂,所述羟丙基甲基纤维素和钠基膨润土的重量之比优选为1:10,可以较为方便地调节灌浆料的粘稠度,从而使得浆体具有更好的流动性。
15.优选的,羧基类材料由羧甲基纤维素钠和羧基化石墨烯混合而成,羧甲基纤维素钠与羧基化石墨烯的质量比为1:2.3,且羧甲基纤维素钠与羧基化石墨烯均为粒度是500目的粉末状,在配方中增加羧基类材料,能够加快水泥浆体的初凝,提高砂浆的减水率,使新拌砂浆的容重减小;并明显提高砂浆的折压比和粘结强度,使得快速修补后的混凝土的耐久性更好。
16.优选的,所述水泥浆料的主料成分还包括稻壳灰,稻壳灰由纳米尺度的sio2凝胶粒子(约50nm)疏松地粘而成,稻壳灰结构中除了以往报道的微米尺度的蜂窝孔(约10μm)外,还含大量由sio2凝胶粒子非紧密粘聚而形成的纳米尺度孔隙(《50nm),纳米尺度的sio2粒子和纳米尺度的大量孔隙使得稻壳灰具有较大的比表面,水泥和稻壳灰的重量比优选为4:1,以便充分利用各组分粒子之间的空间大小,改善水泥浆料的性能。
17.本发明还提供一种检查井修复用水泥基喷涂浆料的制备方法,所述方法包括以下步骤:
18.(1)将水泥、砂料和助剂称量,投入干粉混合机,启动电机混合至少10min,充分混合均匀,即制备得到粉料组分;
19.(2)按照液剂配方中的量,将乳液、助剂称量在分散状态下,先投乳液再投助剂进行混合中低速(转速为500r/min)搅拌至少10min后,再慢慢加入水,高速分散(转速为1000r/min)搅拌3min直到形成均匀的液剂;
20.(3)防水浆料液剂倒入干净的桶中,边搅拌边缓慢地加入粉料,用搅拌机搅拌(400-500转/分钟)至少5分钟,直至生成无结块的均匀胶浆。
21.本发明的有益效果:
22.本发明通过在水泥基中加入加入改性苯丙乳液,有效改善砂浆的施工性以及物理力学性能,从而避免砂浆离析,且提高砂浆凝固后的强度,并且加入羧基类材料提高砂浆的初凝速度,避免砂浆喷涂后沿检查井下流,最后通过加入稻壳灰,有效提高砂浆的减水率,减小新拌砂浆的容重,使得快速修补后的混凝土的耐久性更好。
附图说明
23.图1为本发明浆料的制备流程图;
24.图2为本发明苯丙乳液的制备流程图。
具体实施方式
25.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
26.实施例1
27.本实施例所述一种检查井修复用水泥基喷涂浆料,所述水泥浆料的主料成分按质量份计为:水泥30份、骨料20份、羧基类材料50份、粉煤灰15份;所述水泥浆料的辅料成分按质量份计为:苯丙乳液10份、丁苯乳液10份、早强剂5份、消泡剂1份、膨胀剂2份以及增稠剂3份;
28.所述水泥优选为硫铝酸盐水泥;所述粉煤灰优选为鸭河口i级粉煤灰;45微米筛余率6.56%,密度2.32g/cm3;
29.所述骨料为细石英砂,颗粒粒径在0.1-0.3mm之间,含水量为0%,含泥量为0.4%,200目石英粉,200目筛筛余4.5%。
30.请参阅图2所示,所述苯丙乳液的合成步骤如下:
31.(1)加入一定量的去离子水、非离子型乳化剂和阴离子型乳化剂,用搅拌机分散2min,边搅拌边加入单体丙烯酸丁醋和苯乙烯,乳化分散5min,再加入功能单体丙烯酸、丙烯酸酰胺,乳化分散15-20min后得到预乳化液;
32.(2)加入一定量的去离子水和预乳化剂,搅拌、加热升温,当温度升到85℃左右时,取上述预乳化液总量的5%加入搅拌机搅拌后加入引发剂当温度回升到85℃时开始计时反应15min,并注意保证温度在83-86℃之间;
33.(3)种子充分反应15min后开始滴加预乳化液,预乳化液滴加时间4小时,整个过程温度控制83-85℃,在预乳化液滴加至2小时后,开始滴加剩余的25%的引发剂,此时控制一定的滴加速率使和预乳化液同时滴加完毕;
34.(4)滴加结束后保温1小时,然后降温至70℃-75℃之间,加氧化还原引发剂,使用20min同时滴加完叔丁基过氧化氢tbhp溶液和亚硫酸氢钠溶液,滴加结束后保温15分钟;
35.(5)保温结束后降温至50℃,用10%氢氧化钠溶液调ph值至7-8,降温至45℃以下,使用250目过滤网过滤出料得到苯丙乳液;
36.通过在水泥基中加入改性苯丙乳液,有效改善砂浆的施工性以及物理力学性能,从而避免砂浆离析,且提高砂浆凝固后的强度。
37.所述膨胀剂的重量百分含量为0-2.5%,所述增稠剂的重量百分含量为0-2.5%;所述膨胀剂为zy型膨胀剂,所述增稠剂为钠基膨润土和甲基羟丙基纤维素醚复合增稠剂,所述羟丙基甲基纤维素和钠基膨润土的重量之比优选为1:10,可以较为方便地调节灌浆料的粘稠度,从而使得浆体具有更好的流动性。
38.其中,羧基类材料由羧甲基纤维素钠和羧基化石墨烯混合而成,羧甲基纤维素钠与羧基化石墨烯的质量比为1:2.3,且羧甲基纤维素钠与羧基化石墨烯均为粒度是500目的粉末状,在配方中增加羧基类材料,能够加快水泥浆体的初凝,提高砂浆的减水率,使新拌砂浆的容重减小;并明显提高砂浆的折压比和粘结强度,使得快速修补后的混凝土的耐久性更好。
39.所述水泥浆料的主料成分还包括稻壳灰,稻壳灰由纳米尺度的sio2凝胶粒子(约50nm)疏松地粘而成,稻壳灰结构中除了以往报道的微米尺度的蜂窝孔(约10μm)外,还含大量由sio2凝胶粒子非紧密粘聚而形成的纳米尺度孔隙(《50nm),纳米尺度的sio2粒子和纳米尺度的大量孔隙使得稻壳灰具有较大的比表面,水泥和稻壳灰的重量比优选为4:1,以便充分利用各组分粒子之间的空间大小,改善水泥浆料的性能;
40.在稻壳加热过程中,100℃以后由于内在水的蒸发,稻壳开始发生重量损失,在350℃,挥发物开始燃烧,重量损失加剧,从400℃到500℃,残余的碳发生氧化反应,生成二氧化碳逸出,重量损失主要发生在此阶段,灰分中的二氧化硅以非晶态形式存在,在600℃以后,在某些情况下可以发现晶态的石英生成,通过加入改性稻壳灰,有效提高砂浆的减水率,使新拌砂浆的容重减小;并明显提高砂浆的折压比、粘结强度和抵抗氯离子渗透能力,使得快速修补后的混凝土的耐久性更好;
41.随着温度的升高,逐渐出现二氧化硅的其他结晶形式,首先是方石英的形成,然后在更高温度下,形成鳞石英,在900℃以后长时间加热生成的稻壳灰都是晶态的二氧化硅,由于稻壳的热敏性比较高,想要获取大比表面积的稻壳灰必须严格控制燃烧温度,为了获得燃烧完全而非晶态二氧化硅含量高的稻壳灰,所述稻壳灰最好由稻壳在530℃~580℃温度下燃烧后粉磨而成。
42.实施例2
43.本实施例所述一种检查井修复用水泥基喷涂浆料,所述水泥浆料的主料成分按质量份计为:水泥35份、骨料25份、羧基类材料55份、粉煤灰20份;所述水泥浆料的辅料成分按质量份计为:苯丙乳液15份、丁苯乳液15份、早强剂10份、消泡剂5份、膨胀剂7份以及增稠剂8份;
44.所述水泥优选为硫铝酸盐水泥;所述粉煤灰优选为鸭河口i级粉煤灰;45微米筛余率6.56%,密度2.32g/cm3;
45.所述骨料为细石英砂,颗粒粒径在0.1-0.3mm之间,含水量为0%,含泥量为0.4%,200目石英粉,200目筛筛余4.5%。
46.请参阅图2所示,所述苯丙乳液的合成步骤如下:
47.(1)加入一定量的去离子水、非离子型乳化剂和阴离子型乳化剂,用搅拌机分散2min,边搅拌边加入单体丙烯酸丁醋和苯乙烯,乳化分散5min,再加入功能单体丙烯酸、丙烯酸酰胺,乳化分散15-20min后得到预乳化液;
48.(2)加入一定量的去离子水和预乳化剂,搅拌、加热升温,当温度升到85℃左右时,取上述预乳化液总量的5%加入搅拌机搅拌后加入引发剂当温度回升到85℃时开始计时反应15min,并注意保证温度在83-86℃之间;
49.(3)种子充分反应15min后开始滴加预乳化液,预乳化液滴加时间4小时,整个过程温度控制83-85℃,在预乳化液滴加至2小时后,开始滴加剩余的25%的引发剂,此时控制一定的滴加速率使和预乳化液同时滴加完毕;
50.(4)滴加结束后保温1小时,然后降温至70℃-75℃之间,加氧化还原引发剂,使用20min同时滴加完叔丁基过氧化氢tbhp溶液和亚硫酸氢钠溶液,滴加结束后保温15分钟;
51.(5)保温结束后降温至50℃,用10%氢氧化钠溶液调ph值至7-8,降温至45℃以下,使用250目过滤网过滤出料得到苯丙乳液;
52.通过在水泥基中加入改性苯丙乳液,有效改善砂浆的施工性以及物理力学性能,从而避免砂浆离析,且提高砂浆凝固后的强度。
53.所述膨胀剂的重量百分含量为0-2.5%,所述增稠剂的重量百分含量为0-2.5%;所述膨胀剂为zy型膨胀剂,所述增稠剂为钠基膨润土和甲基羟丙基纤维素醚复合增稠剂,所述羟丙基甲基纤维素和钠基膨润土的重量之比优选为1:10,可以较为方便地调节灌浆料
的粘稠度,从而使得浆体具有更好的流动性。
54.其中,羧基类材料由羧甲基纤维素钠和羧基化石墨烯混合而成,羧甲基纤维素钠与羧基化石墨烯的质量比为1:2.3,且羧甲基纤维素钠与羧基化石墨烯均为粒度是500目的粉末状,在配方中增加羧基类材料,能够加快水泥浆体的初凝,提高砂浆的减水率,使新拌砂浆的容重减小;并明显提高砂浆的折压比和粘结强度,使得快速修补后的混凝土的耐久性更好。
55.所述水泥浆料的主料成分还包括稻壳灰,稻壳灰由纳米尺度的sio2凝胶粒子(约50nm)疏松地粘而成,稻壳灰结构中除了以往报道的微米尺度的蜂窝孔(约10μm)外,还含大量由sio2凝胶粒子非紧密粘聚而形成的纳米尺度孔隙(《50nm),纳米尺度的sio2粒子和纳米尺度的大量孔隙使得稻壳灰具有较大的比表面,水泥和稻壳灰的重量比优选为4:1,以便充分利用各组分粒子之间的空间大小,改善水泥浆料的性能;
56.在稻壳加热过程中,100℃以后由于内在水的蒸发,稻壳开始发生重量损失,在350℃,挥发物开始燃烧,重量损失加剧,从400℃到500℃,残余的碳发生氧化反应,生成二氧化碳逸出,重量损失主要发生在此阶段,灰分中的二氧化硅以非晶态形式存在,在600℃以后,在某些情况下可以发现晶态的石英生成,通过加入改性稻壳灰,有效提高砂浆的减水率,使新拌砂浆的容重减小;并明显提高砂浆的折压比、粘结强度和抵抗氯离子渗透能力,使得快速修补后的混凝土的耐久性更好;
57.随着温度的升高,逐渐出现二氧化硅的其他结晶形式,首先是方石英的形成,然后在更高温度下,形成鳞石英,在900℃以后长时间加热生成的稻壳灰都是晶态的二氧化硅,由于稻壳的热敏性比较高,想要获取大比表面积的稻壳灰必须严格控制燃烧温度,为了获得燃烧完全而非晶态二氧化硅含量高的稻壳灰,所述稻壳灰最好由稻壳在530℃~580℃温度下燃烧后粉磨而成。
58.本发明通过在水泥基中加入加入改性苯丙乳液,有效改善砂浆的施工性以及物理力学性能,从而避免砂浆离析,且提高砂浆凝固后的强度,并且加入羧基类材料提高砂浆的初凝速度,避免砂浆喷涂后沿检查井下流,最后通过加入稻壳灰,有效提高砂浆的减水率,减小新拌砂浆的容重,使得快速修补后的混凝土的耐久性更好。
59.实施例3
60.请参阅图1所示,本实施例提供一种检查井修复用水泥基喷涂浆料的制备方法,所述方法包括以下步骤:
61.(1)将水泥、砂料和助剂称量,投入干粉混合机,启动电机混合至少10min,充分混合均匀,即制备得到粉料组分;
62.(2)按照液剂配方中的量,将乳液、助剂称量在分散状态下,先投乳液再投助剂进行混合中低速(转速为500r/min)搅拌至少10min后,再慢慢加入水,高速分散(转速为1000r/min)搅拌3min直到形成均匀的液剂;
63.(3)防水浆料液剂倒入干净的桶中,边搅拌边缓慢地加入粉料,用搅拌机搅拌(400-500转/分钟)至少5分钟,直至生成无结块的均匀胶浆。
64.需要说明的是,在本文中,如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在
涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
65.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
技术特征:1.一种检查井修复用水泥基喷涂浆料,其特征在于:所述水泥浆料的主料成分按质量份计为:水泥30-35份、骨料20-25份、羧基类材料50-55份;所述水泥浆料的辅料成分按质量份计为:苯丙乳液10-15份以及膨胀剂2-7份。2.根据权利要求1所述的一种检查井修复用水泥基喷涂浆料,其特征在于:所述水泥浆料的主料成分按质量份计为:水泥30份、骨料20份、羧基类材料50份;所述水泥浆料的辅料成分按质量份计为:苯丙乳液10份以及膨胀剂2份。3.根据权利要求1所述的一种检查井修复用水泥基喷涂浆料,其特征在于:所述水泥浆料的主料成分按质量份计为:水泥30份、骨料20份、羧基类材料50份;所述水泥浆料的辅料成分按质量份计为:苯丙乳液10份以及膨胀剂2份。4.根据权利要求2或3所述的一种检查井修复用水泥基喷涂浆料,其特征在于:所述骨料为细石英砂,颗粒粒径在0.1-0.3mm之间,含水量为0%,含泥量为0.4%,200目石英粉,200目筛筛余4.5%。5.根据权利要求4所述的一种检查井修复用水泥基喷涂浆料,其特征在于:所述苯丙乳液的合成步骤如下:(1)加入去离子水、非离子型乳化剂和阴离子型乳化剂,分散搅拌后,加入单体丙烯酸丁醋和苯乙烯乳化分散,再加入功能单体丙烯酸、丙烯酸酰胺,乳化分散后得到预乳化液;(2)加去离子水和预乳化剂,搅拌并加热升温后,取预乳化液与引发剂加入搅拌,种子充分反应后滴加预乳化液,随后滴加引发剂;(3)滴加结束后保温并降温,加氧化还原引发剂,同时滴加完叔丁基过氧化氢tbhp溶液和亚硫酸氢钠溶液,滴加结束后保温;(4)保温结束后降温,用氢氧化钠溶液调ph值至7-8,降温后使用过滤网过滤出料得到苯丙乳液。6.根据权利要求5所述的一种检查井修复用水泥基喷涂浆料,其特征在于:所述膨胀剂的重量百分含量为0-2.5%,膨胀剂为zy型膨胀剂。7.根据权利要求1所述的一种检查井修复用水泥基喷涂浆料,其特征在于:所述羧基类材料由羧甲基纤维素钠和羧基化石墨烯混合而成,羧甲基纤维素钠与羧基化石墨烯的质量比为1:2.3,且羧甲基纤维素钠与羧基化石墨烯均为粒度是500目的粉末状。8.根据权利要求2或3所述的一种检查井修复用水泥基喷涂浆料,其特征在于:所述水泥浆料的主料成分还包括稻壳灰,稻壳灰由纳米尺度的sio2凝胶粒子疏松地粘而成。
技术总结本发明提供了一种检查井修复用水泥基喷涂浆料,所述水泥浆料的主料成分按质量份计为:水泥30-35份、骨料20-25份、羧基类材料50-55份;所述水泥浆料的辅料成分按质量份计为:苯丙乳液10-15份以及膨胀剂2-7份;本发明通过在水泥基中加入加入改性苯丙乳液,有效改善砂浆的施工性以及物理力学性能,从而避免砂浆离析,且提高砂浆凝固后的强度,并且加入羧基类材料提高砂浆的初凝速度,避免砂浆喷涂后沿检查井下流,最后通过加入稻壳灰,有效提高砂浆的减水率,减小新拌砂浆的容重,使得快速修补后的混凝土的耐久性更好。后的混凝土的耐久性更好。后的混凝土的耐久性更好。
技术研发人员:孙峰 李剑 谢汝飞 郑小刚 王晓聪
受保护的技术使用者:安徽嘉业建设集团有限公司
技术研发日:2022.07.18
技术公布日:2022/11/1