[发明专利]基于铝酸盐水泥和钢渣的快硬早强结构加固材料

说明书

技术领域

本发明属建筑材料技术领域，具体涉及一种基于铝酸盐水泥和钢渣的快硬早强结构加固材料。

背景技术

混凝土是当今世界使用最广泛、应用量最大的一种建筑材料。由于混凝土抗拉强度低、干缩大、韧性差，加上环境多变、施工质量不佳或设计不当等影响，混凝土往往会产生病害，缩短使用寿命。为延长混凝土建筑物的使用寿命，必须对产生病害的混凝土结构进行修补加固。

混凝土结构加固材料主要有水泥基加固材料、钢材及焊接材料、纤维和纤维复合材料、胶粘剂和阻锈剂，其中应用最为广泛的是水泥基加固材料。传统的水泥基加固材料存在着诸多问题，如施工工艺要求严格，加固养护周期长，材料选择范围小，总体造价高等。普通的水泥基快速加固材料制备工艺复杂，凝结时间不合理，施工时间紧张，后期强度倒缩，并且水泥水化放热集中，容易出现冷缝。因此，开发性能优良且施工简单、湿作业时间短、早期强度高、后期强度不倒缩的专用加固材料是当务之急。

钢渣是钢铁工业主要废渣之一，我国钢渣的综合利用率小，大量的钢渣堆积不仅占用土地、污染环境，同时也是对资源的极大浪费。用钢渣作为集料代替砂生产快硬早强结构加固材料，可以减少对天然砂的开采，解决钢渣大量堆积问题。铝酸盐水泥凝结硬化速度快，水化放热量集中，具有很强的耐热性和抗侵蚀性。矿渣粉、粉煤灰和硅灰是工业副产品。用钢渣取代天然砂，以铝酸盐水泥-矿渣粉-粉煤灰-硅灰作为复合胶凝体系来生产快硬早强加固材料，不仅解决了现阶段我国水泥基加固材料存在的问题，还提高了钢渣、矿渣、粉煤灰和硅灰自身的经济附加值，为建筑业的节能减排和低碳化创造了良好的基础条件，符合我国可持续发展战略。

本发明制备的快硬早强结构加固材料主要由铝酸盐水泥、矿渣粉、粉煤灰和硅灰作为胶凝材料，以钢渣作为集料，并加入缓凝剂、减水剂、乳胶粉、纤维素醚、消泡剂和聚乙烯醇纤维制备而成，它施工简单，强度发展快，抗裂性好，体积稳定性及耐久性好。本发明可供钢渣处理厂和加固材料厂生产，广泛适用于建筑物及码头、桥梁、大坝、铁路和隧道等的加固，还可用于普通的结构施工。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工作性好，早期强度高，后期强度不倒缩，体积稳定性好，耐久性好的基于铝酸盐水泥和钢渣的快硬早强结构加固材料。

本发明提出的基于铝酸盐水泥和钢渣的快硬早强结构加固材料，以铝酸盐水泥、矿渣粉、粉煤灰和硅灰作为复合胶凝材料，以钢渣作为集料并辅以多种外加剂和纤维。

本发明提出的基于铝酸盐水泥和钢渣的快硬早强结构加固材料，由铝酸盐水泥、钢渣、矿渣粉、粉煤灰、硅灰、缓凝剂、减水剂、乳胶粉、纤维素醚、消泡剂和聚乙烯醇纤维组成，各组分的重量比为：

铝酸盐水泥              100

钢渣                    100-400

矿渣粉                  10-45

粉煤灰                  5-35

硅灰                    5-15

缓凝剂                  0.002-0.01

减水剂                  0.05-3

乳胶粉                  1-4

纤维素醚                0.01-0.15

消泡剂                  0.02-0.15

聚乙烯醇纤维            0.05-0.8。

各组份较佳的重量比为：

铝酸盐水泥              100

钢渣                    150-400

矿渣粉                  15-40

粉煤灰                  10-35

硅灰                    5-10

缓凝剂                  0.002-0.008

减水剂                  0.10-2.50

乳胶粉                  1.0-3.5

纤维素醚                0.01-0.12

消泡剂                  0.02-0.12

聚乙烯醇纤维            0.1-0.6。