本發(fā)明屬于混凝土技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，涉及一種混凝土缺陷修復(fù)材料及缺陷自愈混凝土。

背景技術(shù)：

我國防水行業(yè)注重有機柔性防水，給建筑“穿豪華高檔外衣”，有專家建議應(yīng)注意結(jié)構(gòu)的自身防水，提高建筑構(gòu)造物本身的使用壽命，因為“穿外衣”的有機物抗老化性時間有限，一級防水壽命也只有25年，(據(jù)《屋面工程質(zhì)量驗收規(guī)范》)，而民用建筑要求使用壽命達70年以上，所以更應(yīng)該注意結(jié)構(gòu)自防水，推廣更多的結(jié)構(gòu)自防水材料和無機防水材料，提高建筑物的使用壽命。

在戶外建筑中，如海上碼頭、高速公路橋面，日曬雨淋，特別是夏天高溫暴雨，混凝土中氫氧化鈣極易溢出，使鋼筋混凝土疏松而強度降低，在橋柱和梁底形成白霜或鈣鐘乳，混凝土出現(xiàn)中性化和老化，致使橋梁等達不到設(shè)計使用年限，而需維修和加固補強，大大增加了工作強度和修復(fù)成本。

還有在海中的混凝土受海水侵蝕,由于混凝土受海水的流動而產(chǎn)生的磨擦及波濤的沖擊，混凝土的損害最為明顯。因為混凝土中的水和物[氫氧化鈣]呈游離態(tài)(大約是水泥質(zhì)量的30％)。氫氧化鈣弱溶于水，且是混凝土的最大缺陷，它的存在及滲出，會引起混凝土壽命縮短、強度降低等病態(tài)的出現(xiàn)，同時，也是水從混凝土中滲漏的主要原因。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種混凝土缺陷修復(fù)材料及缺陷自愈混凝土，其中缺陷修復(fù)材料具有優(yōu)越的防水、防侵蝕、防老化的作用，制備的混凝土，強度高，而且即便產(chǎn)生了裂縫或裂紋，也能在水的作用下能自動愈合，實現(xiàn)混凝土軀體或砂漿體自身防水效果持久，無需再做其它防水層，提高了經(jīng)濟效益。

本發(fā)明目的是這樣實現(xiàn)的：一種混凝土缺陷修復(fù)材料，其特征在于由以下重量百分比的原料組成：二氧化硅68～78％、三氧化二鋁8～16％、助劑為余量。

優(yōu)選地，上述二氧化硅為活性二氧化硅。在高倍顯微鏡下觀察，普通二氧硅的分子結(jié)構(gòu)是線型，而活性二氧化硅分子，呈無定型狀態(tài)，可180度的范圍旋轉(zhuǎn)，呈針狀，能跟堿起反應(yīng)，因此活性SiO₂是滲透結(jié)晶防水材料的母料。

優(yōu)選地，上述三氧化二鋁為堿溶性三氧化二鋁。

優(yōu)選地，上述助劑由Fe₂O₃、NaCl和MgO以任意比例混合制成。

一種缺陷自愈混凝土，其關(guān)鍵在于：其原料中添加有所述混凝土缺陷修復(fù)材料。

優(yōu)選地，上述混凝土缺陷修復(fù)材料相對水泥的摻入百分比為x％，0＜x≤50。

優(yōu)選地，上述混凝土缺陷修復(fù)材料相對水泥的摻入百分比為x％，0＜x≤20。

優(yōu)選地，上述混凝土缺陷修復(fù)材料相對水泥的摻入百分比最佳為6％。

防水原理：利用AL₂O₃、SiO₂，是兩性氧化物，與堿反應(yīng)的原理，即混凝土或砂漿的主要材料是水泥，水泥里一般含氧化鈣，含量在20-30％，不同的水泥CaO含量不同，在混凝土或砂漿制造過程中，原料中AL₂O₃(三氧化鋁)基本反應(yīng)完畢，吸收了小部份水化的氧化鈣，大部份的二氧化硅存在混凝土中，只要有水，混凝土就有水化反應(yīng)，而加入了混凝土缺陷修復(fù)材料的混凝土，前期只反應(yīng)了20％的修復(fù)材料，余下的存積在混凝土中，其中活性二氧化硅的緩慢反應(yīng)，和混凝土發(fā)生水化反應(yīng)，并多次滲透結(jié)晶達到愈合裂縫防水的目的。

混凝土缺陷修復(fù)材料含有大量天然無定形的二氧化硅分子、少量三氧化二鋁，在和水泥、水的化合反應(yīng)中吸收氫氧化鈣，反應(yīng)生成硅酸鈣膠體。在這個反應(yīng)過程中，混凝土缺陷修復(fù)材料發(fā)揮了它無定形的二氧化硅特殊性，減少干燥收縮，增強中后期強度，促進了界面活性，大面積、大角度的繁殖作用，填補混凝土中水份及空氣所占有的空隙部分。切斷了空氣與水流的通道，增加了混凝土或砂漿的密實度，從而達到了結(jié)構(gòu)防水的目的?；瘜W(xué)反應(yīng)方程式如下所示：

CaO+H₂O＝Ca(OH)₂

A1₂O₃+Ca(OH)₂＝Ca(A1O₂)₂+H₂O

SiO₂+Ca(OH)₂＝CaSiO₃↓(膠體)+H₂O

實驗及使用材料如下：

1.水泥：五羊牌普通硅酸鹽水泥；

2.細砂：羅崗石廠(ρ＝2.50，F(xiàn)M＝2.44)

3.混合材：混凝土缺陷修復(fù)材料；

配制條件：W/C 0.65C：S 1：3FLOW 240±10；

【C:470 S:1433 W:306】

試塊尺寸：直徑10×10cm；

裂紋寬度：0.1mm-0.4mm；

摻入百分比：0-12％；

水頭壓力：10-20cm；

試驗期：2007年-2008年(一年)。

一、添加和不添加缺陷修復(fù)材料混凝土的強度對比測試，結(jié)果表1所示：缺陷修復(fù)材料相對水泥摻入百分比小于或等于20％時，添加缺陷修復(fù)材料的混凝土強度都有明顯增強；而摻入百分比在20～50％時，雖然強度上看不出顯著的增強，摻與不摻相比，強度變化也不明顯，但是缺陷修復(fù)材料對強度上不會造成不良影響。

表1添加和不添加缺陷修復(fù)材料混凝土的強度對比測試表

二、添加和不添加缺陷修復(fù)材料混凝土的裂紋自愈對比測試

結(jié)果如表2所示，添加有缺陷修復(fù)材料的混凝土中的0.4mm裂縫都能在20多天左右完成自愈：

表2添加和不添加缺陷修復(fù)材料混凝土的裂紋自愈對比測試表

三、添加和不添加缺陷修復(fù)材料混凝土的透水對比測試

結(jié)果如表3所示：缺陷修復(fù)材料摻入百分比在小于或等于20％時，隨著缺陷修復(fù)材料的添加，透水系數(shù)降低，說明缺陷修復(fù)材料具有很強的防水作用。

表3添加和不添加缺陷修復(fù)材料混凝土的透水對比測試表

四、耐堿試驗

根據(jù)廣東省建筑科學(xué)研究院試驗中，對海水中最有苛刻性的Mgcl₂對混凝土侵害數(shù)據(jù)：

飽和態(tài)溶液中的Mgcl₂(氯化鎂)的溶解度為：100克的H₂O中為64.5g，海水中的Mgcl₂在1000克中溶解度只有8.807克，飽和溶液的溶解度因為是飽和極限狀態(tài)。將添加有缺陷修復(fù)材料的混凝土經(jīng)養(yǎng)護后投入飽和的Mgcl₂溶液中浸泡，然后觀察混凝土在溶液的試塊出水或不出水。

結(jié)果及說明：觀察結(jié)果是混凝土試塊不漏水，說明反應(yīng)產(chǎn)生的CaSiO₃與海水中酸鹽類(其中最苛性的Mgcl₂)卻不發(fā)生反應(yīng)，因此該缺陷修復(fù)材料制備的混凝土具有防止海水侵蝕的效果和耐堿效果。

綜上所述：缺陷修復(fù)材料在應(yīng)用中對混凝土具有很高的增強作用，具體體現(xiàn)在強度、防水效果和裂紋自愈，特別是裂紋自愈，能有效地增強中混凝土中后期強度，促進了界面活性，大面積、大角度的繁殖作用，填補混凝土中水份及空氣所占有的空隙部分。切斷了空氣與水流的通道，增加了混凝土或砂漿的密實度，從而達到了結(jié)構(gòu)防水的目的，而缺陷修復(fù)材料的添加了從實驗中可以得出，為了保證強度、防水、防海水侵蝕、耐堿及裂紋自愈的優(yōu)異效果，同時考慮經(jīng)濟節(jié)約，不浪費資源，合理的選擇缺陷修復(fù)材料相對水泥的摻入百分比，其最佳為6％。

有益效果：

本發(fā)明一種混凝土缺陷修復(fù)材料及缺陷自愈混凝土，其中缺陷修復(fù)材料具有優(yōu)越的防水、防侵蝕、防老化的作用；制備的混凝土，強度高，而且即便產(chǎn)生了裂縫或裂紋，也能在水的作用下能自動愈合，實現(xiàn)混凝土軀體或砂漿體自身防水效果持久，無需再做其它防水層，提高了經(jīng)濟效益。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。

實施例1：

一種混凝土缺陷修復(fù)材料，由以下重量百分比的原料組成：活性二氧化硅68％、堿溶性三氧化二鋁8％、助劑為24％。所述助劑由Fe₂O₃、NaCl和MgO混合制成。

實施例2：

一種混凝土缺陷修復(fù)材料，由以下重量百分比的原料組成：活性二氧化硅78％、堿溶性三氧化二鋁9.5％、助劑為12.5％。所述助劑由Fe₂O₃、NaCl和MgO混合制成。

實施例3：

一種混凝土缺陷修復(fù)材料，由以下重量百分比的原料組成：活性二氧化硅74.5％、堿溶性三氧化二鋁16％、助劑為9.5％。所述助劑由Fe₂O₃、NaCl和MgO混合制成。

實施例4：

將各實施例的混凝土缺陷修復(fù)材料與水泥的摻入百分比分別按3％、6％、12％、20％、50％的比例制備混凝土，并測定強度、0.4mm裂縫自愈時間、高壓下透水量。結(jié)果如下表所示：

最后需要說明的是，上述描述僅僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不違背本發(fā)明宗旨及權(quán)利要求的前提下，可以做出多種類似的表示，這樣的變換均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。