[发明专利]一种轨道交通工程混凝土结构耐酸雨冰冻修复材料

说明书

本发明提供一种轨道交通工程混凝土结构耐酸雨冰冻修复材料，由以下原料按照质量份数制成：硫铝酸盐水泥100份，水29.5～37.5份，微珠13～25份，废橡胶粉4～10份，石英砂32～34份，石英粉6～8份，聚丙烯酸纤维1.30～1.60份，超高性能缓凝型减水剂0.80～1.10份，烷基磺酸钠引气剂0.02～0.04份。本发明具有高韧性、遇水自修复、耐酸雨冰冻，适用于中等强度受动荷载混凝土结构，修复材料凝结硬化快，喷射施工后回弹率很低，整体性好，配制的修复材料具有极高的耐酸雨及冰冻复合腐蚀的性能，修复材料受力开裂为多点细裂纹，并具有遇水或潮湿环境下自修复性能。适应在酸雨、严寒或寒冷地区轨道交通工程混凝土结构工程快速修复，具有很好的发展和应用前景。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，尤其涉及一种轨道交通工程混凝土结构耐酸雨冰冻修复材料。

背景技术

冰冻是寒冷地区、严寒地区最常见的气候，酸雨是指PH小于5.6的雨雪或其他形式的降水。酸雨对混凝土的腐蚀是在自然环境下可以自发进行的复杂物理过程和化学过程，酸雨能使非金属建筑材料(混凝土、砂浆和灰砂砖)表面硬化水泥溶解,出现空洞和裂缝导致强度降低，从而损坏建筑物，酸雨和冰冻共同作用对结构物损伤更严重。轨道交通工程结构最大的特点在于承受动荷载作用。在交变动荷载作用下，要求结构修复材料具有抗裂性能、韧性以及抗环境腐蚀作用的能力。此外，交变动荷载作用下，结构工程发生损伤后的损伤部位的缺陷更容易扩展、发展，更希望修复材料受损后具有一定的自修复性能。

轨道交通结构工程表面在酸雨严重的寒冷或严寒地区，在交变荷载及酸雨、冰冻综合作用下，表面遭受损伤，起层剥落，出现气孔、裂缝。而轨道交通工程混凝土结构是国家重要的基础设施，必须确保承载结构耐久与安全性。因此结构在荷载及酸雨、冰冻腐蚀后，在表面腐蚀深度10mm以内必须进行修复。近年来关于结构物恢复能力的研究很多，但酸雨及冰冻复合作用腐蚀后结构修补材料的研究很少，且主要采用有机材料，采用超高性能的无机材料很少。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种轨道交通工程混凝土结构耐酸雨冰冻修复材料，采用高韧性水泥基修复材料，用湿喷方法施工、快速修复。

具体技术方案为：一种轨道交通工程混凝土结构耐酸雨冰冻修复材料，由以下原料按照质量份数制成：硫铝酸盐水泥100份，水29.5～37.5份，微珠13～25份，废橡胶粉4～10份，石英砂32～34份，石英粉6～8份，聚丙烯纤维1.30～1.60份，超高性能缓凝型减水剂0.80～1.10份，烷基磺酸钠引气剂0.02～0.04份。

所述的硫铝酸盐水泥为42.5强度等级。

所述的聚丙烯纤维长度12mm。

所述的微珠粒径分布范围d10≤0.5μm，d50≤3μm，d95≤10μm。

所述的废橡胶粉粒径为0.30mm～0.60mm。

所述的石英砂为40～80目。

所述石英粉为200目。

本发明提供的一种轨道交通工程混凝土结构耐酸雨冰冻修复材料，采用硫铝酸盐水泥、聚丙烯纤维、微珠、废橡胶粉、石英砂及石英粉巧妙的配制，具有高韧性、遇水自修复、耐酸雨冰冻的特点。这种水泥基纤维修复材料作为轨道交通工程结构修复材料尚未见文献报道。

本发明适用于中等强度受动荷载混凝土结构，修复材料凝结硬化快，喷射施工后回弹率很低，整体性好，配制的修复材料具有极高的耐酸雨及冰冻复合腐蚀的性能，修复材料受力开裂为多点细裂纹，并具有遇水或潮湿环境下自修复性能。适应在酸雨、严寒或寒冷地区轨道交通工程混凝土结构工程快速修复，具有很好的发展和应用前景。

原材料选用特点与目的：

水泥采用硫铝酸盐水泥，水化产生极少的氢氧化钙。