[发明专利]一种桥梁伸缩缝过渡区无机混凝土修补材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种桥梁伸缩缝过渡区无机混凝土修补材料的制备方法，属于建筑材料技术领域。本发明研制的产品包括自制改性炭化中空长纤、复配集料、水泥、水、减水剂和水溶性碳酸盐，其中改性炭化中空长纤在制备时，先将硅酸酯、无水乙醇和脂肪酸搅拌混合均匀后，再加入尼龙纤维长纤，加热回流反应后，过滤，洗涤和干燥，得包覆改性尼龙纤维长纤；将包覆改性尼龙纤维长纤于惰性气体保护状态下，缓慢升温炭化，再经进一步升温，高温反应后，冷却，出料，得炭化中空长纤；将炭化中空长纤和多巴胺溶液混合后，调节pH至弱碱性，再持续通入压缩空气，随后过滤，洗涤和干燥，得改性炭化中空长纤。

技术领域

本发明公开了一种桥梁伸缩缝过渡区无机混凝土修补材料的制备方法，属于建筑材料技术领域。

背景技术

由于桥梁伸缩装置多处于市政或高速公路节点路段，无法长期封闭交通养护。受限于桥梁伸缩缝的维修时间，必须采用能够快速形成强度、恢复交通的修补材料。对国内外已有水泥混凝土修补材料研究成果按照修补功能可以分为裂缝修补材料、薄层罩面材料、压浆材料和全厚式修补材料；按照修补材料性质可以分为有机类修补材料和无机类修补材料。修补区域通常位于旧的基质混凝土上，所以要求修补混凝土与基质混凝土具有较好的相容性以保证修补质量。

公路常采用沥青对路面裂缝进行修补，达到封闭裂缝的目的；或在已损坏的水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土，对路面病害进行整体处治。采用沥青或改性沥青的施工方法相对简单，封闭交通时间短。但沥青材料自身的高温稳定性不佳，在夏季容易产生车辙或推移等病害；并且沥青混合料与原有路面粘结性差、与混凝土材料刚度相差大、耐久性差，容易出现反射裂缝、路面平整度下降等技术缺陷，难以从根本上解决混凝土病害的快速修补问题。环氧树脂是分子中含多个环氧基团的高分子预聚物，固化后具有优良的物理力学性能和耐化学腐蚀性能，对于金属和非金属材料都有很好的粘结性，在各种工程领域都有广泛的应用。目前路面修补中最常采用的是聚硫改性环氧树脂，通过灌浆对混凝土的裂缝进行修补。环氧树脂是环氧树脂和固化剂AB组分热固性材料，将其灌入混凝土裂缝后发生固化反应，达到封闭裂缝的目的。但由于环氧树脂本身延伸率小，脆性大，易开裂，通常需加入增韧剂改善其抗裂性能；并且在低温或高湿环境下难以固化，耐紫外老化能力差，限制了其应用环境；环氧树脂本身有易燃、易爆、有毒的特点，不符合当前的环保要求。聚氨酯材料是由多异氰酸酯和多元醇组分通过逐步的聚合反应而成，其力学性能具有很大的可调性，通过控制原材料比例可以获得不同的力学性能，是一种优良的灌浆材料。聚氨酯与混凝土粘结强度高，但由于材料本身弹性模量较低，因此只能作为混凝土路面灌缝材料，不能作为结构补强材料使用。但聚氨酯材料的耐候性不佳，尤其是抗紫外老化性能差，有些聚氨酯材料遇水、热、碱还会发生水解反应。

传统桥梁伸缩缝过渡区所用修补材料中，有机修补材料耐久性较差，而无机修补材料柔韧性不足，且在修补过程中，和基体结合力不足，容易引起修补失效的弊端，为获取更高综合性能的提升，是其推广与应用于更广阔的领域，满足工业生产需求亟待解决的问题。

发明内容

针对传统桥梁伸缩缝过渡区所用修补材料在长期使用过程中，容易出现修补失效，且对新旧界面的粘合性能不佳的弊端，提供了一种桥梁伸缩缝过渡区无机混凝土修补材料的制备方法。

一种桥梁伸缩缝过渡区无机混凝土修补材料的制备方法，具体制备步骤为：

（1）按重量份数计，依次取20～30份尼龙纤维长纤，60～80份硅酸酯，30～40份无水乙醇，10～20份脂肪酸，先将硅酸酯、无水乙醇和脂肪酸搅拌混合均匀后，再加入尼龙纤维长纤，加热回流反应后，过滤，洗涤和干燥，得包覆改性尼龙纤维长纤；

（2）将包覆改性尼龙纤维长纤于惰性气体保护状态下，缓慢升温炭化，再经进一步升温至1480～1550℃，高温反应后，冷却，出料，得炭化中空长纤；

（3）将炭化中空长纤和多巴胺溶液按质量比为1：8～1：10混合后，调节pH至弱碱性，再持续通入压缩空气，随后过滤，洗涤和干燥，得改性炭化中空长纤；