[发明专利]一种混凝土构件表面损伤修复用高粘结强度聚合物水泥砂浆及其制备方法

说明书

本发明公开了一种混凝土构件表面损伤修复用高粘结强度聚合物水泥砂浆及其制备方法，由下列物料组合而成：水泥、沙子、聚合物改性剂、消泡剂、减水剂、混凝土界面处理剂、偶联剂、偶联剂稀释剂和搅拌用水。本发明具有如下特点：聚合物水泥砂浆与混凝土板的粘结强度值均高于相应普通水泥砂浆与混凝土板的粘结强度值；偶联剂对聚合物水泥砂浆与混凝土板的粘结强度值有较大影响，掺量由1‰～3‰时粘结强度增长显著；涂抹混凝土界面处理剂后粘结强度均有不同程度的提高；拉毛处理对应的粘结强度最高；当聚灰比为0.10～015时，采用添加偶联剂、对混凝土表面进行拉毛处理并涂抹混凝土界面处理剂的方案，可获得聚合物水泥砂浆与混凝土板的粘结强度不低于0.9MPa。

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体为一种混凝土构件表面损伤修复用高粘结强度聚合物水泥砂浆及其制备方法。

背景技术

随着社会发展、科技进步，人们生活在得到很大程度的改善与提高的同时，对衣食住行各方面又提出了更高的要求。伴随着城镇化进程的不断加快，城市建设用地日益紧张，为了在有限土地上最大限度地容纳更多的资源，许多高耸入云的摩天大楼如雨后春笋般地拔地而起。

在建或既建工程常因人为因素或自然因素产生不少的缺陷，对人们的生命财产构成威胁，急待进行修复加固。而水工结构这一问题尤为突出，因其长期在恶劣环境中运营，受到挟带较多泥沙的高速冲刷，气蚀、磨损破坏作用大，据统计，我国已建的大型水电站工程存在磨蚀破坏的近七成之多。而新建工程在施工过程中也经常出现蜂窝麻面等问题，也需及时进行加固和修补。

水泥砂浆是现有混凝土构件修复加固应用最广的材料之一。普通水泥砂浆具有脆性大、抗拉强度低、耐腐蚀性差、粘结强度低等缺点，往往修复后使用不久便出现开裂、剥落等损坏，需要再次进行修复，如此反复，造成材料的大量浪费和维护时间成本的增加；而聚合物水泥砂浆与普通水泥砂浆相比，具有粘结强度高，韧性大、延性好、耐腐蚀、耐磨等优点，正越来越多地应用于既有混凝土构件表面损伤的修复。

在聚合物水泥砂浆中，有机聚合物改性剂表面能小，而无机填料及水泥胶凝材料表面能大，两者匹配性差，且在水化环境中，两者间共价键难以生成，化学作用微弱。有机硅烷偶联剂不仅可以消除无机与有机材料间的上述界面问题，在两种界面间形成化学键，还能改善聚合物水泥砂浆的其他性能，如降低砂浆拌和物的粘性，延长其适用期、增加其力学性能和抗开裂能力，因此得到越来越多的应用。

聚合物水泥砂浆与被修复构件表面间的界面类似于混凝土中骨料与水泥石间的界面过渡区，因修补面的亲水性而形成水膜，造成界面区局部水灰比过高，钙矾石和氢氧化钙晶体在该区域数量骤增，且取向生长，加上气孔和微裂缝在该区富集，使得界面强度较低。通过电镜扫描发现新旧材料之间存在着一个明显的过渡层，分为三个薄层，分别是渗透层、强效应层、弱效应层；强效应层决定两者间的粘结强度，可以通过改善待修补表面状况以及强效应层的性能来提高粘结强度。

根据上述分析，配制一种环境适应性强，与待修复混凝土表面粘结强度高的聚合物水泥砂浆是一个亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种对既有混凝土构件表面进行粗糙处理后，可以进行表面损伤修复用高粘结强度聚合物水泥砂浆及其制备方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种混凝土构件表面损伤修复用高粘结强度聚合物水泥砂浆，由下列物料组合而成：水泥、沙子、聚合物改性剂、消泡剂、减水剂、混凝土界面处理剂、偶联剂、偶联剂稀释剂和搅拌用水；