[发明专利]一种高耐久性聚丙烯纤维聚合物改性修补砂浆及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高耐久性聚丙烯纤维聚合物改性修补砂浆，涉及砂浆加工技术领域，包括聚丙烯纤维/胶粉改性砂浆和聚丙烯纤维/乳液改性砂浆，本修补砂浆是一种以苯丙乳液、VAE乳液为有机组分，以普通硅酸盐水泥为无机组分，以减水剂、消泡剂为功能性助剂，采用聚丙烯纤维对砂浆进行增强，利用无机水泥胶凝材料与有机高分子材料的有效复合，经过聚合物乳液脱水成膜与水泥水化反应交互进行生成的一种双组份聚合体，能够兼具无机水泥基材料耐久性好、强度高、价廉环保和有机聚合物材料变形柔韧性好、粘结性强、防水性能以及聚丙烯抗拉强度高、耐久性好等优异等特点，具有极好的技术性能优势。

技术领域

本发明属于砂浆加工技术领域，具体涉及一种高耐久性聚丙烯纤维聚合物改性修补砂浆及其制备方法。

背景技术

我国的地下工程由于施工地质条件复杂、管理维护不到位，普遍存在渗漏，衬砌开裂，围岩破损等现象，这种隐形于地下的渗漏被业内人士称为建筑物的“癌症”，渗漏问题造成的影响和损失难以估算。渗漏问题造成的影响和损失难以估算。因此，有效地解决建筑结构渗漏，延长使用寿命，对建筑行业的发展具有重要意义。

目前普通砂浆是地下工程普遍使用的修补、防水抗渗材料。但是，普通砂浆是典型的脆性材料，较低的抗拉强度和抗折强度致使韧性差，较低的粘结强度致使容易开裂；抗压强度和弹性模量较高，折压比较小，变形能力不足。若将其作为修补材料，容易造成界面粘结不牢而发生开裂，使用受到限制，对于施工效率和耐久性要求较高的工程，修补效果较差，难以满足要求。

聚合物改性是在水泥砂浆的成型过程中加入少量聚合物，从而改善砂浆的性能，提高使用品质，满足实际工程的特殊需求，具有广泛的应用领域和前景。但是现有的聚合物改性砂浆存在韧性不足、抗渗性能相对较低和耐腐蚀性能较弱等缺点，难以满足地下工程修补的要求。聚丙烯纤维具有抗拉强度高、耐久性好的特点，将其掺入砂浆中，能够起到加筋作用，有效改善聚合物砂浆的缺点。

CN113121177A公布了一种聚乙烯醇增强的聚合物修补砂浆及其制备方法。该聚乙烯醇增强的聚合物修补砂浆性能良好、取材便捷简单、价格低廉、施工工艺简单，且可以增强结构的耐久性、节省维修费用，但其抗裂性和抗渗性较差，将其作为地下工程使用的修补、防水抗渗材料还有待改进。

CN111205039A公开了一种聚合物修补砂浆及其制备方法。该聚合物修补砂浆具有修补后的裂缝处抗冻能力较强，结构稳定，不易再次开裂的优点，但其抗折强度较低，韧性差，耐腐蚀性能较差等缺点，降低了材料的使用寿命。

为实现解决地下工程的渗漏问题，延长使用寿命的目的，并克服现有修补、防水抗渗材料中存在力学性能不足、耐久性能较差差等缺点，本发明基于“采用聚丙烯纤维增强聚合物砂浆”材料设计理念设计了一种高耐久性聚丙烯纤维/聚合物改性修补砂浆及其制备方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种高耐久性聚丙烯纤维聚合物改性修补砂浆及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高耐久性聚丙烯纤维聚合物改性修补砂浆，包括聚丙烯纤维/胶粉改性砂浆和聚丙烯纤维/乳液改性砂浆，

其中聚丙烯纤维/胶粉改性砂浆的配合比为：砂1，灰砂比0.375，聚灰比12％，水灰比0.39，纤维掺量0.5％，减水剂1％，消泡剂0.2％；

聚丙烯纤维/乳液改性砂浆的配合比为：砂1，灰砂比0.458，聚灰比11％，水灰比0.38，纤维掺量0.3％，减水剂1％，消泡剂0.2％。

进一步地，所述聚丙烯纤维/胶粉改性砂浆的制备，包括如下步骤：

(1)将减水剂、聚丙烯纤维和一半的水充分混合均匀，静置使纤维在减水剂溶液中分散，得到混合液；

(2)将砂和混合液倒入搅拌锅内，慢速搅拌30s；