一種預應力鋼筒混凝土管用裂縫修補劑的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種裂縫修補劑，尤其涉及一種預應力鋼筒混凝土管用裂縫修補劑。
【背景技術】
[0002] 目前，PCCP (預應力鋼筒）混凝土管由于內(nèi)襯鋼筒自動焊接工藝原因，形成螺旋的 焊接縫隙在鋼筒表面，產(chǎn)生對鋼筒的混凝土保護層的誘導開裂結構，導致混凝土在蒸汽養(yǎng) 護后出現(xiàn)0. 1~0. 5mm不等的裂縫，造成混凝土質量差和外觀不良等問題，給PCCP管生產(chǎn) 企業(yè)造成很大的困擾。
[0003] 目前采用的解決方案主要是無機修補材料或高分子類的修補材料。無機材料主 要以水泥漿為主，雖然保證了無機材料間的融合及對特殊要求的輸水管道水質無污染的要 求，要么強度往往很低，要么就是修補后外觀效果很差，很難同時達到強度高和外觀好的效 果兩個要求。而高分子類的修補材料的成本高，耐久性差，如改性環(huán)氧類含有較多的易揮發(fā) 性溶劑組分，在潮濕和有水環(huán)境下的易施工性沒有得到顯著改善，容易空鼓、剝落。
[0004] 現(xiàn)有技術中的無機修補材料如公開號為CN104478371A，名稱為"一種節(jié)能型混凝 土裂縫修補劑"的發(fā)明專利，該專利公開的修補劑包括砂子12~18份；石英粉5~10份； 普通硅酸鹽水泥20~35份；硫鋁酸鹽水泥10~18份；水玻璃6~12份；聚醋酸乙烯酯 乳膠粉5~9份；娃粉3~7份；礦渣粉7~10份；粉煤灰6~9份；膨脹劑8~10份； 聚羧酸系高效減水劑〇. 4~0. 6份；聚丙烯纖維0. 2~0. 4份。該專利的硅酸鹽水泥和硫 鋁酸鹽水泥混合后的性能不穩(wěn)定，可能造成整個修補體的不穩(wěn)定，另外聚丙烯纖維屬于有 機高分子材料，在輸水管道中可能被沖磨掉直接進入水源，造成污染，且其長度為9_，不適 用于PCCP管1~3mm裂縫的修補；該修補劑沒有針對顏色進行調整，不能使其整體外觀達 到一致的效果。該修補劑的強度與目前常規(guī)的C50 PCCP管的強度不匹配，會對于后期耐久 性造成不利影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術中無機裂縫修補劑不能同時滿足強度高和外觀好的問 題，以及高分子類修補材料的成本高，施工性不好的問題，提出一種預應力鋼筒混凝土管用 裂縫修補劑，本發(fā)明的修補劑能夠修復混凝土裂縫，滿足PCCP混凝土管道的綜合物理性能 并提高其耐久性，使混凝土表面色澤一致，提升外觀質量；同時本發(fā)明的修補劑為環(huán)保產(chǎn) 品，對環(huán)境無污染，對水質無影響；且易于施工，保障工程質量。
[0006] 為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術方案如下： 一種預應力鋼筒混凝土管用裂縫修補劑，其特征在于：包括以下按重量份計的原料： 娃酸鹽水泥25~60份； 活性填料5~10份； 減水劑〇. 1~〇. 2份； 調色材料35~65份。
[0007] 作為優(yōu)選，所述娃酸鹽水泥為娃酸鹽水泥42. 5、娃酸鹽水泥52. 5和娃酸鹽水泥 P. I中的一種，以保證修補后裂縫處的與基體一致，強度高，耐久性好。
[0008] 減水劑的作用是降低修補漿體拌合用水量，確保修補劑具有較好的施工性能，并 能一定程度的提高修補劑的強度；本發(fā)明所述減水劑優(yōu)選為高效聚羧酸鹽粉體、萘系酸鹽 粉體中的一種，這兩種減水劑的來源廣泛、應用范圍寬，具有適應性好、減水率高、穩(wěn)定性好 的優(yōu)點。
[0009] 調色材料的作用是調色材料的加入，可改善整個漿體的顏色，使其硬化后與混凝 土表面色澤一致，獲得較好的外觀質量；所述調色材料優(yōu)選為生石灰、石英粉和石灰石粉的 混合物，這三種材料均為無機礦物，與水泥的相容性好，容易獲得穩(wěn)定的漿體，且摻量范圍 寬，生產(chǎn)上容易控制。
[0010] 進一步優(yōu)選，所述生石灰、石英粉和石灰石粉的混合物中為生石灰占40~80%，石 英粉占5~50% ;石灰石粉占5~20%。
[0011] 石英粉成分為二氧化硅，具有一定的活性，同樣能夠與氫氧化鈣反應，生成水化硅 酸鈣，提高強度，減少害物質；生石灰不僅可以作為調節(jié)顏色的主要材料，其與水反應后會 放出熱量，更有利于水泥早期強度的發(fā)揮；石灰石粉是煅燒水泥的重要原材料，價格低廉， 石灰石粉同樣可以填充空隙，提高密實度，但更多的作用是調節(jié)顏色，提高修補后的外觀一 致性。通過特定比例即生石灰占40~80%，石英粉占5~50% ;石灰石粉占5%~20%的設 置，可保證本發(fā)明的修補劑修補后，同時具備強度一致性和外觀一致性均好的優(yōu)點。
[0012] 活性填料可有效填充水泥漿內(nèi)部孔隙，本發(fā)明所述活性填料優(yōu)選為納米二氧化 娃、礦渣粉中的一種，納米二氧化娃選擇平均粒徑為20~IOOnm的納米二氧化娃；礦渣粉選 擇比表面積多500m 2/Kg的礦渣粉；兩種活性填料不僅能填充空隙，還能進行二次水化，消 耗水泥水化過程中產(chǎn)生的氫氧化鈣，以及生石灰產(chǎn)生的氫氧化鈣，生成水化硅酸鈣，降低產(chǎn) 物中的有害物質含量，提高耐久性，促進水泥漿后期強度穩(wěn)定增長。
[0013] 相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的有益效果如下： (1)本發(fā)明的裂縫修補劑通過原料選擇以及特定的配比設計，能夠修補混凝土的裂縫， 滿足PCCP混凝土管道的綜合物理性能，并提高修補處的耐久性，修補后修補處與管件的強 度一致性好，外觀美觀，無明顯修補痕跡，且對環(huán)境無污染。
[0014] (2)目前PCCP管蒸后養(yǎng)脫模強度約為20MPa，在場地上放置8~24小時后出廠， 本修補劑于管脫模后進行施工，8小時強度值最高可達到15Mpa，24小時強度值最高可達 到30MPa，與基體強度基本保持一致，保證管體強度的一致性。強度一致降低可管體內(nèi)混凝 土的內(nèi)部應力作用，保證后期管體的完整性，對于西北地區(qū)等含砂的輸水工程尤為重要，強 度不一致，容易造成磨損量不同，將形成"空蝕"，加劇磨損，加速破壞，降低耐久性；本發(fā)明 的修補劑在保證質量的同時，外觀一致性亦佳，提高產(chǎn)品外觀質量的同時，提高產(chǎn)品的競爭 力，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。
【具體實施方式】
[0015] 實施例1 一種預應力鋼筒混凝土管用裂縫修補劑，包括以下按重量份計的原料： 硅酸鹽水泥60份； 活性填料2份； 減水劑〇. 1份； 調色材料65份； 本實施例的硅酸鹽水泥選用硅酸鹽水泥42. 5 ;活性填料選擇平均粒徑為60nm的納米 二氧化硅；減水劑為粉體的高效聚羧酸鹽，調色劑為生石灰、石英粉和石灰石粉的混合物， 混合比例為4:5:1。
[0016] 實施例2 一種預應力鋼筒混凝土管用裂縫修補劑，包括以下按重量份計的原料： 硅酸鹽水泥25份； 活性填料10份； 減水劑〇. 1份； 調色材料35份； 本實施例的硅酸鹽水泥選用硅酸鹽水泥P. I。減水劑為粉體的高效聚羧酸鹽；活性填 料選擇平均粒徑為IOOnm的納米二氧化硅；調色劑為生石灰、石英粉和石灰石粉的混合物， 混合比例為13:6:1。
[0017] 實施例3 一種預應力鋼筒混凝土管用裂縫修補劑，包括以下按重量份計的原料： 硅酸鹽水泥45份； 活性填料5份； 減水劑〇. 2份； 調色材料50份； 本實施例的硅酸鹽水泥選用硅酸鹽水泥52. 5 ;減水劑為粉體的萘系酸鹽，由于本發(fā)明 的修補劑為粉體，故減水劑也選用粉體為佳；活性填料選擇平均粒徑為20nm的納米二氧化 硅；調色劑為生石灰、石英粉和石灰石粉的混合物，混合比例為15:1:4 ; 實施例4 一種預應力鋼筒混凝土管用裂縫修補劑，包括以下按重量份計的原料： 硅酸鹽水泥35份； 活性填料10份； 減水劑〇. 18份； 調色材料55份； 本實施例的硅酸鹽水泥選用硅酸鹽水泥42. 5,減水劑為粉體的高效聚羧酸鹽，調色劑 為生石灰、石英粉和石灰石粉的混合物，混合比例為3:1:1 ;本實施例的活性填料為礦渣 粉，比表面積為500m2/Kg。
[0018] 實施例5 一種預應力鋼筒混凝土管用裂縫修補劑，包括以下按重量份計的原料： 硅酸鹽水泥35份； 活性填料8份； 減水劑〇. 15份； 調色材料40份； 本實施例的硅酸鹽水泥選用硅酸鹽水泥52. 5,減水劑為粉體的高效聚羧酸鹽，調色劑 為生石灰、石英粉和石灰石粉的混合物，混合比例為13:5:2 ;本實施例的活性填料為礦渣 粉，比表面積為600m2/Kg。
[0019] 實施例6 一種預應力鋼筒混凝土管用裂縫修補劑，包括以下按重量份計的原料： 硅酸鹽水泥30份； 活性填料10份； 減水劑〇. 13份； 調色材料65份； 本實施例的硅酸鹽水泥選用硅酸鹽水泥P. I，減水劑為粉體的高效聚羧酸鹽，調色劑為 生石灰、石英粉和石灰石粉的混合物，混合比例為9:10:1，本實施例的活性填料為礦渣粉， 比表面積800m2 /Kg。
[0020] 使用本發(fā)明的修補劑修補預應力鋼筒混凝土管時，需先將裂縫清理干凈，做到無 雜質、無灰塵，然后用水潤濕，水的添加量為：每Ikg修補劑粉體，加260~350g的飲用水， 進行攪拌均勻后，根據(jù)裂縫寬度，選擇用抹刀或毛刷進行填補，最后將表面用毛刷涂刷均勻 即可。
[0021 ] 修補劑流動度試驗參考標準《GB/T8077-2000混凝土外加劑勻質性試驗方 法》，將配置好的修補劑漿體按照標準中的測試方法進行測定，漿體強度檢測參考《GB/ T17671-2011水泥膠砂強度試驗》，將配置好的修補漿體按照標準中的要求成型、養(yǎng)護，測 定8小時和24小時的抗壓強度，測定結果如下表1 :
從上表1可知，本發(fā)明的修補劑8小時強度值最高可達到15. 2Mpa，24小時強度值最高 可達到30MPa，能與基體的強度保持一致，提高管體受力均勻性，延長混凝土管的使用壽命。 [0022] 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù) 本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護范 圍之內(nèi)。
【主權項】
1. 一種預應力鋼筒混凝土管用裂縫修補劑，其特征在于：包括以下按重量份計的原 料： 娃酸鹽水泥25~60份； 活性填料5~10份； 減水劑〇. 1~〇. 2份； 調色材料35~65份。2. 如權利要求1所述的一種預應力鋼筒混凝土管用裂縫修補劑，其特征在于：所述硅 酸鹽水泥為娃酸鹽水泥425、娃酸鹽水泥525和娃酸鹽水泥P.I中的一種。3. 如權利要求1所述的一種預應力鋼筒混凝土管用裂縫修補劑，其特征在于：所述減 水劑為高效聚羧酸鹽粉體、萘系酸鹽粉體中的一種。4. 如權利要求1所述的一種預應力鋼筒混凝土管用裂縫修補劑，其特征在于：所述調 色材料為生石灰、石英粉和石灰石粉的混合物。5. 如權利要求4所述的一種預應力鋼筒混凝土管用裂縫修補劑，其特征在于：所述生 石灰、石英粉和石灰石粉的混合物中生石灰占40~80%，石英粉占5~50%，石灰石粉占5~ 20% 〇6. 如權利要求1~5任一項所述的一種預應力鋼筒混凝土管用裂縫修補劑，其特征 在于：所述活性填料為納米二氧化硅、礦渣粉中的一種，所述納米二氧化硅的平均粒徑為 20~IOOnm;所述礦渣粉的比表面積彡500m2/Kg0
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種預應力鋼筒混凝土管用裂縫修補劑，屬于建筑材料技術領域。所述預應力鋼筒混凝土管用裂縫修補劑包括以下按重量份計的原料：硅酸鹽水泥25～60份；活性填料5～10份；減水劑0.1～0.2份；調色材料35～65份。本發(fā)明的修補劑具有強度一致性和外觀一致性好，成本低，對環(huán)境友好的優(yōu)點。
【IPC分類】C04B28/04
【公開號】CN105218027
【申請?zhí)枴緾N201510750412
【發(fā)明人】王寧, 王田堂, 陽運霞, 黎茜
【申請人】嘉華特種水泥股份有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年11月6日