一种混凝土制品表面裂纹化学防腐修补材料及制备方法与施工方法与流程

本发明具体涉及一种混凝土制品表面裂纹化学防腐修补材料及制备方法与施工方法。

背景技术：

目前，在亚寒带地区的电力生产运行中，常见由于频繁冻融造成的发电厂循环水冷却塔混凝土横梁和立柱表面腐蚀开裂，以及冬季冻土施工后春季冻土融化致使基础位移造成混凝土电杆(构架)表面出现应力裂纹，这些裂纹如不及时加以修补，会加速混凝土制品的冻融损伤，降低混凝土制品机械强度，严重时带来建筑物倾倒、断裂等事故，因此在出现裂纹的初期应及时做好防腐修补处理。

以往在出现此类情况初期时往往不受重视，当裂纹扩大影响到混凝土构件强度时，对于循环水冷却塔横梁一般采取更换的方式处理，对于循环水冷却塔立柱视腐蚀程度采取更换或用混凝土加粗补强处理，对于混凝土电杆(构架)一般采取更换处理，这些处理方式耗费大量的人力、财力、物力，同时会带来停产、停电损失。

而对这些混凝土制品表面的裂纹进行修补时，作为修补材料应该考虑以下方面：1、和原混凝土基体具有较好的相容性，具体表现为要和原混凝土基体的抗弯拉强度、收缩系数、耐久性、粘结强度和化学性能等方面具有好的相容性；2、工作性，混凝土制品表面的裂纹一般较小，所以要求所选用的修补材料应该具有良好的工作性，包括流动性、易密性和可灌性等，要求修补材料能够充分灌满裂缝的各个部位并且保证密实；3、弯拉强度，修补材料需要具有一定的强度保证才能同原混凝土制品一起承受载荷及自然因素的作用；4、粘结性，一般情况下，粘结面是薄弱环节，修补后容易发生再次破坏，所以需要要求修补材料与原混凝土基体之间的粘结性能足够好；5、耐久性，施工后的修补材料也需要裸露在外，和原路面材料一样需要受到环境因素的影响，所以修补材料也应该具有良好的耐久性。

现有技术中公开了一种混凝土表面裂纹修复粘结剂，该粘结剂的配方为：环氧树脂︰邻苯二甲酸二丁脂︰丙酮︰二乙胺＝1︰0.12︰0.1︰0.08～0.1，此种粘接剂比较适合处理细微裂纹，但在处理超过1mm的裂纹时，由于其膨胀系数与原混凝土存在较大差异，在亚寒带地区冬季气温最低可达-50℃以下，四季温差很大，有可能出现新的开裂。而且粘结剂中都是使用的有机类材料，粘结剂的耐久性较差、成本高、不环保以及与原混凝土基体的兼容性较差。

在亚寒带地区，天气寒冷，对修补材料的耐久性要求较高，现有技术中已经采用添加矿物掺和料、掺加高效减水剂等措施提高混凝土的致密性，提高了其耐久性，但同时增加了修补材料的脆性，不利于提高修补效果。

此外，在亚寒带地区，混凝土制品表面容易出现裂纹，而如果出现的细小裂纹不及时修补，则容易在频繁冻融的情况下导致混凝土制品的性能急剧恶化。所以，为了提高对混凝土制品的良好的修补效果，需要着重提高对细小裂纹的修复效果。但是现有技术中的修补材料难以同时满足对细小裂纹起到良好的修复效果、与原混凝土基体具有良好的兼容性、良好的耐久性以及良好的粘结性等。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种混凝土制品表面裂纹化学防腐修补材料及制备方法与施工方法。可以对混凝土表面的细小裂纹起到良好的修复效果，同时还可以具有与原混凝土基体良好的兼容性、良好的耐久性以及良好的粘结性等。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种混凝土制品表面裂纹化学防腐修补材料，由以下重量份的组分组成：

水泥400-500份，细沙600-700份，水130-160份，环氧树脂稀释液50-80份，乙二胺5-10份，酒精70-80份，环氧树脂稀释液与水的用量之和为205-215份；环氧树脂稀释液的质量分数为70-90％。

环氧树脂与乙二胺反应生成高聚物，该高聚物在混凝土表面具有良好的粘结性能，可以提高修补材料与原混凝土基体之间的粘结强度。同时，该高聚物还可以降低修补材料凝固后的脆性。

特定配比的水泥、细沙分散在高聚物中，一方面提高了与原混凝土基体的兼容性，另一方面提高了修补材料的耐久性。

酒精可以调节环氧树脂稀释液的粘度，提高浆液的流动性，利于搅拌和施工，使制备得到的浆液可以深入混凝土基体表的细小裂纹中，有利于提高对细小裂纹的修复效果。

以上各组分按特定的比例配合，制备的修补材料具有很强的粘结性、抗渗性、耐低温和耐腐蚀性能，其变形收缩率小，修补效果好。

优选的，所述混凝土制品表面裂纹化学防腐修补材料，由以下重量份的组分组成：

水泥400-450份，细沙650-700份，水130-160份，环氧树脂稀释液50-80份，乙二胺5-8份，酒精70-80份，环氧树脂稀释液与水的用量之和为205-215份；环氧树脂稀释液的质量分数为70-90％。

进一步优选的，所述混凝土制品表面裂纹化学防腐修补材料，由以下重量份的组分组成：

水泥420-450份，细沙650-680份，水130-160份，环氧树脂稀释液50-80份，乙二胺5-8份，酒精70-75份，环氧树脂稀释液与水的用量之和为205-215份；环氧树脂稀释液的质量分数为80％。

更进一步优选的，所述混凝土制品表面裂纹化学防腐修补材料，由以下重量份的组分组成：

水泥429份，细沙672份，水140份，环氧树脂稀释液60份，乙二胺8份，酒精70份，环氧树脂稀释液与水的用量之和为211份；环氧树脂稀释液的质量分数为80％。

优选的，所述细沙的粒径范围为0.4-0.6mm。

优选的，所述环氧树脂稀释液的稀释剂为丁基缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚或聚丙二醇二缩水甘油醚。

所述混凝土制品表面裂纹化学防腐修补材料的制备方法，包括如下步骤：

1)将水泥和细沙混合均匀，然后加入水混匀；

2)将全部环氧树脂稀释液和酒精，乙二胺的1/3-1/2混合均匀后，再加入剩余的乙二胺，混合均匀；

3)将步骤2)中得到的混合物加入到步骤1)中得到的混合物中，混匀，即得修补材料。

所述混凝土制品表面裂纹化学防腐修补材料的施工方法，包括如下步骤：

1)修补前清除原混凝土基体裂缝表面及内部的松散物、水分和油污；

2)用毛刷沾取修补原料在裂纹处反复涂刷，直到修补原料充满裂纹缝隙；

3)在存在裂纹的整个区域上均匀涂刷修补原料2-4遍，每遍涂刷间隔8-12小时。

优选的，步骤2)中，对于宽度小于1mm的裂缝，在裂缝表面凿v型槽处理。便于使修补材料能够完全填充。

优选的，步骤3)中，每遍涂刷的间隔时间为8-10小时，最优选为9小时。

优选的，施工环境的温度为10-30℃，湿度为80％以下。

优选的，该修补材料适用的裂纹缝隙宽度为小于3mm。

本发明的有益效果为：

1)本发明的修补材料可以对产生的裂纹进行良好修复，尤其可以对产生的宽度小于1mm的细小裂纹进行良好修复，防止产生裂纹的混凝土制品继续腐蚀。采用本发明配置的修补原料具有很好的抗渗性，可防止水渗入裂纹对混凝土制品内部继续腐蚀，从而提高了混凝土制品的使用年限。

2)采用本发明修补后涂刷面抗风化能力会有很大提高。

3)提高混凝土制品抗冻融能力。由于本发明的修补原料具有抗渗性，可防止水渗入混凝土制品，因此可有效提高混凝土制品的抗冻融能力，特别是对寒冷地区的类似发电厂循环水塔运行环境中的混凝土制品起到很好的抗冻融腐蚀作用。

4)施工工艺简单。本发明施工工艺简单，对人员技术能力要求不高。

5)造价低。配置每立方米修补原料造价低于1000元。

6)间接效益明显。采用本发明对混凝土电杆或变电站混凝土构架进行修补，在安全距离允许的范围内无需停电操作，可减少停电损失。与更换混凝土制品相比间接效益更加明显。

7)原料易于购买。本发明所需的修补原料均为常见原料，购买方便。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为修复细小裂纹时的结构示意图；

图2为修补材料的涂刷范围示意图。

其中，1、裂纹，2、v型槽，3、涂刷部分。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例1

本发明是通过以下技术方案实现的：

(1)修补原料(以配置1立方米修补原料为计算标准)：

水泥(52.5#)：429kg，细沙：672kg，水：131kg，环氧树脂稀释液(80％)：80kg，乙二胺：8kg，酒精：74kg。

(2)修补原料配置方法(以配置1立方米修补原料为计算标准)

1)将429kg水泥和672kg细沙混合均匀，然后加水131kg并搅匀；

2)将80kg环氧树脂稀释液、74kg酒精、4kg乙二胺混合搅匀后，再加入4kg乙二胺搅匀，然后加入到配置好的水泥沙浆中搅匀。

3)根据需要修补的裂纹缝隙宽度，通过增加环氧树脂稀释液和水的用量调整修补原料的粘稠度，但环氧树脂稀释液总量不能超过80kg，且环氧树脂稀释液与水的总用量之和应等于211kg。在调配过程中应进行试验，以修补原料能够利于毛刷涂刷并顺利渗入裂纹缝隙为准。

4)要根据实际情况确定修补原料配置量，保证在2小时内用完。

(3)施工工艺

1)基体处理：修补前应清除裂缝表面及内部松散物，潮湿裂缝应清除表面积水，使裂缝干燥，有油污应用丙酮清洗。如图1所示，如果裂缝1的宽度小于1mm，为使修补原料能够完全填充，则应凿v型槽2处理。

2)用毛刷沾取适量修补原料在裂纹处反复涂刷，直到修补原料充满裂纹缝隙不再渗入，最后在存在裂纹的整个区域上均匀涂刷修补原料3遍，涂刷范围应超过裂纹分布面积一定距离，如图2所示，每遍涂刷间隔9小时。

(4)适用范围

施工环境温度：10～30℃

施工环境湿度：80％以下

修补后适应环境温度：-50～40℃

裂纹缝隙宽度：＜3mm。

实施例2

本发明是通过以下技术方案实现的：

(1)修补原料(以配置1立方米修补原料为计算标准)：

水泥(52.5#)：450kg，细沙：690kg，水：140kg，环氧树脂稀释液(70％)：70kg，乙二胺：10kg，酒精：74kg。

(2)修补原料配置方法(以配置1立方米修补原料为计算标准)

1)将450kg水泥和690kg细沙混合均匀，然后加水160kg并搅匀；

2)将70kg环氧树脂稀释液、74kg酒精、4kg乙二胺混合搅匀后，再加入6kg乙二胺搅匀，然后加入到配置好的水泥沙浆中搅匀。

3)根据需要修补的裂纹缝隙宽度，通过增加环氧树脂稀释液和水的用量调整修补原料的粘稠度。在调配过程中应进行试验，以修补原料能够利于毛刷涂刷并顺利渗入裂纹缝隙为准。

4)要根据实际情况确定修补原料配置量，保证在2小时内用完。

(3)施工工艺

1)基体处理：修补前应清除裂缝表面及内部松散物，潮湿裂缝应清除表面积水，使裂缝干燥，有油污应用丙酮清洗。如图1所示，如果裂缝1的宽度小于1mm，为使修补原料能够完全填充，则应凿v型槽2处理。

2)用毛刷沾取适量修补原料在裂纹处反复涂刷，直到修补原料充满裂纹缝隙不再渗入，最后在存在裂纹的整个区域上均匀涂刷修补原料3遍，涂刷范围应超过裂纹分布面积一定距离，如图2所示，每遍涂刷间隔10小时。

(4)适用范围

施工环境温度：10～30℃

施工环境湿度：80％以下

修补后适应环境温度：-50～40℃

裂纹缝隙宽度：＜3mm。

实施例3

本发明是通过以下技术方案实现的：

(1)修补原料(以配置1立方米修补原料为计算标准)：

水泥(52.5#)：400kg，细沙：600kg，水：161kg，环氧树脂稀释液(75％)：80kg，乙二胺：5kg，酒精：80kg

(2)修补原料配置方法(以配置1立方米修补原料为计算标准)

1)将400kg水泥和600kg细沙混合均匀，然后加水131kg并搅匀；

2)将80kg环氧树脂稀释液、80kg酒精、2.5kg乙二胺混合搅匀后，再加入2.5kg乙二胺搅匀，然后加入到配置好的水泥沙浆中搅匀。

3)根据需要修补的裂纹缝隙宽度，通过增加环氧树脂稀释液和水的用量调整修补原料的粘稠度。在调配过程中应进行试验，以修补原料能够利于毛刷涂刷并顺利渗入裂纹缝隙为准。

4)要根据实际情况确定修补原料配置量，保证在2小时内用完。

(3)施工工艺

1)基体处理：修补前应清除裂缝表面及内部松散物，潮湿裂缝应清除表面积水，使裂缝干燥，有油污应用丙酮清洗。如图1所示，如果裂缝1的宽度小于1mm，为使修补原料能够完全填充，则应凿v型槽2处理。

2)用毛刷沾取适量修补原料在裂纹处反复涂刷，直到修补原料充满裂纹缝隙不再渗入，最后在存在裂纹的整个区域上均匀涂刷修补原料3遍，涂刷范围应超过裂纹分布面积一定距离，如图2所示，每遍涂刷间隔9小时。

(4)适用范围

施工环境温度：10～30℃

施工环境湿度：80％以下

修补后适应环境温度：-50～40℃

裂纹缝隙宽度：＜3mm。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。