[发明专利]一种深水水下混凝土结构水泥基灌浆材料用低温养护剂

说明书

本发明涉及一种深水水下混凝土结构水泥基灌浆材料用低温养护剂，以质量百分比计，包括如下组分：水泥水化催化组分15%～50%，膨胀组分45%～80%，增塑组分1%～5%。所述水泥水化催化组分由晶核、催化剂组成，晶核为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米三氧化二铝的一种或多种复合组成，催化剂由硝酸锂、硫酸铁以及碱土金属卤化物中的两种或多种组成；本发明低温养护剂无氯、无碱，各组分之间协调加速水泥在低温条件下的水化进程，在灌浆材料中的掺量为粉体材料的5%～10%，能使水泥基灌浆材料在(0℃~5℃)低温环境下的强度不低于同配合比水泥基灌浆材料在20℃标准养护条件下的强度，提高水泥基灌浆材料的可灌性，且无收缩、微膨胀，能够与灌浆基面紧密粘结。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种深水水下混凝土结构水泥基灌浆材料用低温养护剂，用于提高低温(0℃～5℃)环境下水泥基灌浆材料的强度发展速率，体积微膨胀，提高水泥基灌浆材料对裂缝的封堵效率。

背景技术

一些深水水下混凝土结构出现裂缝时，会大量渗漏水，导致严重危害。水深大于100m时，水温只有0℃～5℃，在这种低温环境下，水泥基灌浆材料的强度发展缓慢，通常1d强度仅能达到20℃标养条件下的20％～30％，3d达到40％左右。而水深100m以下时温度为4℃，且存在1MPa的水压力，难以采取其他养护措施。深水水下灌浆浆液如果强度发展缓慢，也容易在较高的水压力作用下失效。

如果在常温下，为了加快水泥基灌浆材料强度发展速度，一般会加入早强剂。水泥基灌浆材料早强剂是一种可提高水泥基灌浆材料早期强度的外加剂，掺早强剂的水泥基灌浆材料收缩大，灌浆后很容易由于体积收缩导致固化浆液出现裂隙或者与基底脱粘，且早强剂多在常温下使用，5℃及以下的低温下早强效果有限。

灌浆材料中还常使用水玻璃等作为调凝材料，水玻璃掺量越大，灌浆材料凝结越快，强度发展也越快。但是对于深水水下灌浆，灌浆材料需要经过漫长的输送管线，水玻璃掺量大，则难以保证输送过程中的流动性，水玻璃掺量小又不能有效起到加速灌浆材料强度发展的作用。

水泥基灌浆材料中掺入树脂基高分子材料，也可以加快强度速率，但成本较高。

水泥基灌浆材料的沉降收缩很大，多数情况下需要通过反复灌浆才能使浆液灌注饱满。

因此，很有必要开发出一种新型的水泥基灌浆材料低温养护剂，用于低温(0℃～5℃)环境下水泥基灌浆材料自养护，避免沉降收缩，有利于提高灌浆效率，提高水泥基灌浆材料质量、降低工程成本。

发明内容

为了解决上述技术难题，本发明研制出一种粉体的、无氯、无碱的新型水泥基灌浆材料低温养护剂，该低温养护剂可大幅度提高低温(0℃～5℃)条件下水泥基灌浆材料强度，使其与20℃标准养护条件下水泥基灌浆材料的强度相当，后期强度不降低，且该低温养护剂还有一定的微膨胀作用，有效预防低温环境下水泥基灌浆材料的收缩问题。

为达到上述目的，本发明提供了一种深水水下混凝土结构水泥基灌浆材料用低温养护剂，以质量百分比计，包括如下组分：水泥水化催化组分15％～50％，膨胀组分45％～80％，增塑组分1％～5％。

水泥水化催化组分由晶核、催化剂组成，以质量百分比计，晶核50％～85％，催化剂15％～50％。

所述晶核为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米三氧化二铝的一种或多种复合组成，催化剂由硝酸锂、硫酸铁以及碱土金属卤化物中的两种或多种组成。

所述膨胀组分由塑性膨胀剂与氧化钙类膨胀剂复合而成，以质量百分比计，塑性膨胀剂占0.5％～2％，氧化钙类膨胀剂占98％～99.5％。

增塑组分由聚羧酸系减水剂、三聚氰胺系减水剂及萘系减水剂中的一种与纤维素混合而成，混合比例为100:1～100:5。

所述的碱土金属卤化物包括但不限于氟化钙、氟化镁、溴化钙、溴化镁。