[发明专利]一种用于腐蚀-冻融耦合环境下的混凝土修复干混砂浆及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于腐蚀‑冻融耦合环境下的混凝土修复干混砂浆及其制备方法。所述的混凝土修复干混砂浆由质量比为1000:1000:20‑30的A、B、C三组分组成；A组分包括硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥和粉煤灰；B组分为10‑20目石英砂和40‑80目石英砂的混合物；C组分包括减水剂、聚丙烯纤维、纤维素醚、氯离子吸附剂、引气剂、空心玻璃微珠、碳酸锂和甲酸钙。由本发明配制的用于腐蚀‑冻融耦合环境下的混凝土修复干混砂浆制得的混凝土修复材料具有氯离子吸附功能和保温功能，能够有效解决腐蚀‑冻融耦合环境下混凝土修复后受氯离子侵蚀和冻融作用影响而易于破坏的问题，对于延长混凝土使用寿命及其安全性具有重要意义。

技术领域

本发明属于混凝土修复砂浆技术领域，具体涉及到一种用于腐蚀-冻融耦合环境下的混凝土修复干混砂浆及其制备方法。

背景技术

混凝土广泛应用于道路、桥梁、水利水电、石化等领域。然而混凝土的多孔结构导致外界有害物质可以渗入其孔隙中，耦合环境因素对其性能产生影响，主要表现为钢筋锈蚀、冻融破坏和其他外部环境的物理、化学作用破坏。

钢筋锈蚀主要由氯离子的存在引起，氯离子广泛存在于跨海大桥、港口码头、海底隧道等海洋工程，和撒布融雪盐的铁路公路等领域中。氯离子具有极强的去钝化能力，氯离子渗透于钢筋表面时，能够迅速破坏钢筋表层钝化膜，引起电化学腐蚀，加速钢筋锈蚀。

冻融破坏主要由混凝土毛细孔中水的存在引起。冻融破坏不仅因为水分在低温时结晶对混凝土造成膨胀破坏；在结冰过程中，体积膨胀还会推动未结晶的水向混凝土外部迁移，因而产生静水压力，也会对混凝土造成破坏。此外，水中可以溶解氯离子、硫酸根、酸等腐蚀性离子，都会引起混凝土的破坏。

目前主要采取涂覆防腐涂料的措施来防护混凝土，但对于冻融-腐蚀耦合环境下的混凝土防护效果并不理想，混凝土破坏现象十分普遍。目前主要采用高性能混凝土、聚合物砂浆等对该环境下混凝土进行修复，修复时凿除部分旧混凝土，再涂抹修补材料。采用此类材料和工艺进行修复时，已经渗透进入混凝土内部的氯离子会继续腐蚀混凝土内部钢筋，进一步破坏内部混凝土，造成修补界面旧混凝土松散、破坏，修补材料脱落，修复工程失效。目前采用的修补材料，耐冻融性能有待提高，如果修补材料具有显著的保温作用，亦可降低冻融作用对混凝土性能的影响。

因此，针对腐蚀-冻融耦合环境，开发具有氯离子吸附功能和保温功能的混凝土修复砂浆，能够有效解决混凝土受氯离子侵蚀和冻融作用影响，易于破坏的问题，对于延长混凝土使用寿命及其安全性具有重要意义。

发明内容

本发明旨在克服目前腐蚀-冻融耦合环境下混凝土修复材料的不足，提供一种具有氯离子吸附功能和保温功能的混凝土修复材料，能够有效解决腐蚀-冻融耦合环境下混凝土修复后受氯离子侵蚀和冻融作用影响易于破坏的问题，对于延长混凝土使用寿命及其安全性具有重要意义。

本发明所述的用于腐蚀-冻融耦合环境下的混凝土修复干混砂浆，由质量比为1000:1000:20-30的A、B、C三组分组成；

A组分按质量份计的配方为：硫铝酸盐水泥100-500份，硅酸盐水泥500-900份，粉煤灰20-80份；

B组分为质量比1:1-1.5的10-20目石英砂和40-80目石英砂的混合物；

C组分按质量份计的配方为：减水剂2-5份，聚丙烯纤维2-8份，纤维素醚1-5份，氯离子吸附剂10-15份，引气剂1-5份，空心玻璃微珠10-15份，碳酸锂0.01-0.3份，甲酸钙5-10份。

所述A组分中硫铝酸盐水泥和硅酸盐水泥强度等级不低于42.5；粉煤灰为Ⅱ级及以上。