【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于混凝土，尤其涉及一种绿色低碳快速加固修补型混凝土及其制备工艺。
技术介绍
1、水泥混凝土是当代使用量最多的人造结构材料之一，水泥混凝土建筑物在使用期间因各种原因而产生破损的现象屡见不鲜，据不完全统计，现有的水泥混凝土路面或沥青路面将有30%-50%面临着修补和加固，需要对局部板块进行凿除并换板。
2、目前，针对混凝土局部换板仍然采用普通硅酸盐水泥混凝土，其养护时间达到14天，采用特殊措施也需要7天才能开放交通。这种方式，存在施工时间长、对原来水泥混凝土的黏结力低、容易脱落等缺陷。公路、市政工程路面维修或改扩建时，都需要尽量减少施工对通车的影响。降低修补路面对交通影响的关键在于修补加固材料强度达到通车或正常运营要求的时间。中国专利技术专利cn107721328a公开了一种水泥混凝土路面局部换板用快速通车修补材料及施工方法，该专利技术涉及的修补材料能够满足施工后12小时开放交通的要求，但对于通车量大、急需恢复通车的路段，其开放交通的时间还是比较长。
3、钢产量随着增加，钢渣量也显著增加，大量废弃物的排放不仅造成资源浪费，而且占用土地、污染环境，严重制约经济发展。若将钢渣用作用于预拌混凝土领域，不仅可降低混凝土的成本，而且有利于钢渣的高附加值循环利用和绿色混凝土的研发，具有良好的社会效益、经济效益和环境效益，符合我们国家中长期科技发展规划的要求。快速修补材料在我国基础设施建设混凝土工程中有着大量的应用，如高铁、高速公路、水利、油井、地铁、地下通道等隧道、矿井修建工程中。因此，开发一种绿色低碳快速加
技术实现思路
1、本专利技术针对上述现有技术存在的不足，提供一种绿色低碳快速加固修补型混凝土及其制备工艺，推进节能、环保、高性能的新型加固修补材料的开发和研究，具体的技术方案如下：
2、本专利技术的第一个目的在于提供一种绿色低碳快速加固修补型混凝土，以重量份数计，包括以下组分：
3、硫铝酸盐水泥15-20份、硅酸盐类水泥12-17份、超细粉10-15份、钢渣粗骨料或建筑垃圾再生粗骨料25-20份、钢渣细骨料9-14份、减水剂0.05-0.1份、聚乙烯醇2-5份、vae乳液3-7份、锂基促凝剂0.001-0.003份、矿物纤维0.02-0.05份、石膏缓凝剂0.02-0.05份、消泡剂0.05-0.1份、水10-15份；
4、所述钢渣粗骨料或建筑垃圾再生粗骨料的粒径为5-10mm；钢渣细骨料的粒径为0.075-5mm；所述钢渣粗骨料和所述钢渣细骨料经陈化处理。
5、所述建筑垃圾再生粗骨料是由建（构）筑物拆除、路面翻修、混凝土生产、工程施工和其他状况下产生的废弃混凝土块，经过破碎加工后所得的骨料。
6、本专利技术绿色低碳快速加固修补型混凝土能够保持15min以上的工作性，并具有较高的早期强度，1h抗压强度大于30mpa、抗折强度大于4.5mpa，后期强度稳定增长，1d抗压强度大于40mpa、抗折强度大于5.5mpa，28d抗压强度大于55mpa、抗折强度超过8mpa，且具有体积不收缩，抗冻性良好、耐硫酸盐侵蚀性、黏结性优良等性能；适用于桥梁、道路、水工等工程的维修加固，可大大缩短工期，节约时间，还采用了大量冶炼钢渣、建筑垃圾再生骨料等，具有显著的绿色低碳、节能环保、性价比高等综合效益。
7、本专利技术的绿色低碳快速加固修补型混凝土中，硫铝酸盐水泥使得混凝土成型后在较短的时间内能够获得较高的力学强度，以满足通车要求，且具有原料低廉、生产过程相比普通水泥节能环保、早期强度高、抗冻性好、耐硫酸盐侵蚀性强等特点；硅酸盐类水泥可提高后期强度，与硫铝酸盐水泥复合后保证性能的同时，提高性价比；超细粉在碱性环境中发生耦合效应，充分利用多种固体废弃物的协同效应，把它们提供硅(铝)四面体的潜力充分释放出来，大幅度降低水泥用量，同时，超细粉还兼有滚珠效应、填充效应，使得混凝土工作性、密实性均有所改善；经陈化处理的钢渣骨料，不仅具有良好的稳定性、强度、坚固性、耐磨性好等，可替代天然碎石、河砂，节省天然资源，还充分利用钢渣的自身特性，表面潜在活性通过火山灰反应、复盐效应等发生微弱的膨胀特点，可代替价格高昂且高碳排放的膨胀剂，从而减少混凝土的收缩开裂；vae乳液具有很好的机械性能，乳液粒子平均粒径小，耐蠕变性与热封性之间有很好的平衡关系，有很好的湿粘性、很快的固化速度及广泛的粘接性能；聚乙烯醇的分子链与水泥水化后的产物胶凝水化产物（如铝酸钙）结合形成界面层，最终形成聚合物和胶凝水化物相互交联、填充密实、相互贯穿的复合体结构，使得体系达到坚硬致密并有一定的韧性，从而极大地改善了胶结料的力学性能；石膏缓凝剂中一些小晶粒可以包裹在水泥熟料颗粒表面并且和浆体中的ca2+反应形成一层致密的保护膜层，可有效的抑制水化反应，在期望的时间段内，延缓水泥凝结时间；锂基促凝剂在预期的时间段内，解除缓凝作用，促进水泥水化，获得较高的早期强度明显增加浆体的早期强度，显著的缩短水泥的保持工作性时间；减水剂、缓凝剂、促凝剂3种外加剂协同作用，可以有效的调节混凝土的工作性、早期强度和保持工作性时间，为快速修补加固提供所需性能。
8、进一步地，所述绿色低碳快速加固修补型混凝土，以重量份数计，包括以下组分：
9、硫铝酸盐水泥18份、硅酸盐类水泥14份、超细粉12份、钢渣粗骨料或建筑垃圾再生粗骨料25份、钢渣细骨料11份、减水剂0.07份、聚乙烯醇3份、vae乳液4份、锂基促凝剂0.002份、矿物纤维0.03份、石膏缓凝剂0.04份、消泡剂0.02份、水12.838份。
10、进一步地，所述矿物纤维为玄武岩纤维。
11、玄武岩纤维是典型的硅酸盐纤维，用它与水泥混凝土和砂浆混合时很容易分散，使绿色低碳快速加固修补型混凝土的体积稳定、和易性好、耐久性好，具有优越的耐温性、防渗抗裂性和抗冲击性；在房屋、桥梁、高速公路高速铁路、城市高架道路、飞机跑道、海港码头、地铁隧道、沿海防护工程、核电站设施、军事设施等建筑领域起到加固补强、防渗抗裂、延长建筑使用寿命等作用。
12、进一步地，所述硅酸盐类水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥中的一种或两种复合而成。
13、硅酸盐类水泥水化产物氢氧化钙可以促进地聚物中活性成分如活性氧化硅、氧化铝的溶解和活化，且与其反应生成更稳定的水化产物，如水化铝酸钙、水化硅酸钙、钙矾石aft以及类沸石相、铝氯酸钠等晶体结构，它们之间形成了致密的三维网状体系结构，从而增强了混凝土体系的整体性能。
14、进一步地，所述超细粉比表面积为500-600m2/kg。
15、所述超细粉太粗，则起不到填充作用，增强效果差；超细粉太细成本高，增强效果不明显。
16、进一步地，以重量份数计，所述超细粉包括以下组成：粉煤灰40-45份、高炉矿渣粉40-50份、脱硫石膏5-7份、硅粉6-10份。
17、进一步地，所述钢渣粗骨本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种绿色低碳快速加固修补型混凝土，其特征在于，以重量份数计，包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的绿色低碳快速加固修补型混凝土，其特征在于，以重量份数计，包括以下组分：
3.根据权利要求1所述的绿色低碳快速加固修补型混凝土，其特征在于，所述矿物纤维为玄武岩纤维。
4.根据权利要求1所述的绿色低碳快速加固修补型混凝土，其特征在于，所述硅酸盐类水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥中的一种或两种复合而成。
5.根据权利要求1所述的绿色低碳快速加固修补型混凝土，其特征在于，所述超细粉比表面积为500-600m2/kg。
6.根据权利要求1所述的绿色低碳快速加固修补型混凝土，其特征在于，以重量份数计，所述超细粉包括以下组成：粉煤灰40-45份、高炉矿渣粉40-50份、脱硫石膏5-7份、硅粉6-10份。
7.根据权利要求1所述的绿色低碳快速加固修补型混凝土，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸减水剂、萘系减水剂、氨基磺酸盐减水剂中的任意一种或多种；所述VAE乳液为VAE7
8.根据权利要求1所述的绿色低碳快速加固修补型混凝土，其特征在于，所述钢渣粗骨料和所述钢渣细骨料为陈化存放至少6个月的热焖钢渣。
9.根据权利要求8所述的绿色低碳快速加固修补型混凝土，其特征在于，所述减水剂的减水率≥20%，所述钢渣细骨料细度模数为2.7-3.2，所述碳酸锂盐与硅酸锂盐的质量比为7:3。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的绿色低碳快速加固修补型混凝土的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种绿色低碳快速加固修补型混凝土，其特征在于，以重量份数计，包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的绿色低碳快速加固修补型混凝土，其特征在于，以重量份数计，包括以下组分：
3.根据权利要求1所述的绿色低碳快速加固修补型混凝土，其特征在于，所述矿物纤维为玄武岩纤维。
4.根据权利要求1所述的绿色低碳快速加固修补型混凝土，其特征在于，所述硅酸盐类水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥中的一种或两种复合而成。
5.根据权利要求1所述的绿色低碳快速加固修补型混凝土，其特征在于，所述超细粉比表面积为500-600m2/kg。
6.根据权利要求1所述的绿色低碳快速加固修补型混凝土，其特征在于，以重量份数计，所述超细粉包括以下组成：粉煤灰40-45份、高炉矿渣粉4...
【专利技术属性】
技术研发人员：褚凤明，褚天舒，赵连地，毕经倩，
申请(专利权)人：山东交通学院，
类型：发明
国别省市：
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