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专利名称：一种混凝土薄层修补材料及其制备工艺

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202411081474.3

专利申请（专利权）人：新亚(辽宁)新材料开云优惠体育网页版入口有限公司,中德新亚建筑材料有限公司
权利人地址：辽宁省阜新市彰武县仁和街88号

专利发明（设计）人：发明人:李伟,徐莎莎,于振云,张宏泽,代旷宇,段星泽,夏瑞杰,刘举,毛震,王青霞,王学振

专利摘要：本发明涉及混凝土薄层修复技术领域，具体涉及一种混凝土薄层修补材料及其制备工艺，混凝土薄层修补材料的组份包括：A组分：硫铝酸盐水泥280?320份、硅酸盐水泥30?70份、高性能膨胀剂5?35份、掺合料30?70份、细骨料550?600份、聚羧酸减水剂0.2?0.6份和缓凝剂0.5?2份；B组分：水300?400份、改性复合纤维30?60份、无机分散剂0.5?2份、消泡剂0.2?1份、润湿剂0.1?0.5份、防冻剂0.5?2份、纳米银抗菌粉3?10份、水性无机树脂20?70份、硅酸锂5?10份、硅酸钾5?10份、再分散乳胶粉3?10份和增稠剂0.2?1份。本发明中混凝土薄层修补材料的2h抗压强度，3d抗压强度和3d正拉粘接强度均得到了显著提高，能够满足人们对高性能混凝土修补材料的需求。

主权利要求：
1.一种混凝土薄层修补材料，其特征在于，按质量份分别包括以下组份：A组分：硫铝酸盐水泥280?320份、硅酸盐水泥30?70份、高性能膨胀剂5?35份、掺合料30?70份、细骨料550?
600份、聚羧酸减水剂0.2?0.6份和缓凝剂0.5?2份；B组分：水300?400份、改性复合纤维30?
60份、无机分散剂0.5?2份、消泡剂0.2?1份、润湿剂0.1?0.5份、防冻剂0.5?2份、纳米银抗菌粉3?10份、水性无机树脂20?70份、硅酸锂5?10份、硅酸钾5?10份、再分散乳胶粉3?10份和增稠剂0.2?1份；
所述改性复合纤维通过如下方法制备得到：
S101、将聚丙烯颗：途垡蚁┛帕Ｑ心コ煞勰┳刺直鸬玫骄垡蚁┓勰┖途郾┓勰，将聚乙烯粉末和聚丙烯粉末均匀分散到2mol/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液中并浸泡
0.5?2h，浸泡后过滤通过去离子水清洗后常温下真空干燥获得混合粉末；
S102、将步骤S101获得的混合粉末分别与甲基纤维素和碳酸氢铵共混并搅拌均匀，将共混之后的混合物熔融，在挤出机中拉伸形成复合纤维；
S103、将步骤S102中得到的复合纤维放入到质量分数为25%的氨水中浸泡1?2h后干燥，将干燥产物分散到丙酮中，同时加入改性碳纳米管共混2?4h后，继续加入双酚A型环氧树脂并加热共混0.5?3h，加热温度为40?80℃，过滤干燥之后得到改性复合纤维；
所述步骤S102中碳酸氢铵、甲基纤维素和混合粉末的质量比为1:(1?3):(10?20)；
所述步骤S101中聚丙烯颗：途垡蚁┛帕５闹柿恐陀氩街鑃103中的改性碳纳米管、双酚A型环氧树脂、丙酮和氨水的质量比为1:(0.1?0.2):(0.4?0.5):(3?4):(8?12)；
所述步骤S103中改性碳纳米管通过如下步骤制备得到：
S201、将碳纳米管分散到氢氧化钠和十二烷基磺酸钠混合溶液中并浸泡1?3h得到混合溶液，氢氧化钠的摩尔浓度为3mol/L，十二烷基磺酸钠的浓度为1mol/L；
S202、将步骤S201加入碳纳米管的混合溶液过滤，将过滤产物通过去离子水清洗之后，放入温度为400?550℃的马弗炉中煅烧2?5h得到改性碳纳米管。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土薄层修补材料，其特征在于，所述步骤S101中聚丙烯粉末和聚乙烯粉末的质量比为1:(1?3)，所述聚丙烯颗：途垡蚁┛帕５闹柿恐陀胧榛谆寤芤旱闹柿勘任1:(5?15)。
3.根据权利要求1所述的一种混凝土薄层修补材料，其特征在于，所述水性无机树脂选择型号为E777?4的水性无机专用树脂，所述无机分散剂选择型号为DISPERSOGENSPS的硅酸盐涂料分散剂，所述增稠剂选择型号为AMS?201的聚氨酯增稠剂，所述再分散乳胶粉选择型号为ZN?800T的再分散乳胶粉，所述润湿剂选择型号为KMT?7055的润湿剂。
4.根据权利要求1所述的一种混凝土薄层修补材料，其特征在于，所述掺合料为粉煤灰、矿渣微粉、硅灰中的一种，所述细骨料为粒径1?5mm的河沙，所述防冻剂为亚硝酸钠、氯化钙、氯化钠中的一种，所述缓凝剂为酒石酸、酒石酸钾钠、硼酸、硼砂、柠檬酸、葡萄糖酸钠中的一种，所述高性能膨胀剂为钙质膨胀剂、钙镁复合膨胀剂中的一种，所述硅酸锂的模数为3.6?4.0，所述硅酸钾的模数为2.5?3.0。
5.根据权利要求1所述的一种混凝土薄层修补材料，其特征在于，所述步骤S201中碳纳米管的质量与氢氧化钠和十二烷基磺酸钠混合溶液的质量比为1:8。
6.一种如权利要求1?5任意一项所述的一种混凝土薄层修补材料的制备工艺，其特征在于，采用如下步骤：S1、按比例依次向搅拌机A中加入硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、高性能膨胀剂、掺合料、细骨料、聚羧酸减水剂和缓凝剂，搅拌混合均匀，得到混凝土薄层修补材料A组分；
S2、按比例依次向搅拌机B中加入水、润湿剂、无机分散剂、消泡剂、防冻剂和改性复合纤维，搅拌速度为1300r/min，搅拌时间15分钟；
S3、按比例向搅拌机B中继续加入纳米银抗菌粉，搅拌速度为1300r/min，搅拌15分钟；
S4、按比例向搅拌机B中继续加入水性无机树脂、硅酸锂、硅酸钾，搅拌速度为300r/min，搅拌时间15分钟；
S5、按比例向搅拌机B中继续加入再分散乳胶粉，搅拌速度为300r/min，搅拌10分钟；
S6、按比例向搅拌机B中继续加入增稠剂，搅拌速度为300r/min，搅拌10分钟后得到混凝土薄层修补材料B组分；
S7、将步骤S6中得到的混凝土薄层修补材料B组分加入到步骤S1中得到的混凝土薄层修补材料A组分，继续搅拌均匀，得到混凝土薄层修补材料。 说明书 : 一种混凝土薄层修补材料及其制备工艺技术领域[0001] 本发明涉及混凝土薄层修补技术领域，具体涉及一种混凝土薄层修补材料及其制备工艺。背景技术[0002] 在现代的建筑行业中，水泥混凝土是建筑工程中使用量最大、应用最广泛的建筑材料。一般情况下，混凝土结构具有较好的长期性和较高的耐久性。但随着使用年限的增加和一些其他的内部或外部因素，会使水泥混凝土材料的耐久性降低，如自然界各种物理、化学及生物因素作用，会加剧混凝土的破坏，甚至是有些新建的混凝土工程，如果设计、施工及养护方法不合理，也会导致裂缝、孔洞、蜂窝、麻面等病害，甚至发生倒塌。[0003] 在混凝土的使用场景中，尤其以薄层的混凝土部位最容易受到破坏，混凝土薄层使用的混凝土量较少，在较长时间中往往比其他混凝土损坏的更快，为了保证混凝土的正常使用，需要对这些混凝土薄层部位进行修补，需要使用到修补材料，现有的混凝土薄层修补材料尝尝采用普通硅酸盐水泥、减水剂和其他外加剂进行修复，在较短时间内薄层修补材料难以获得较高的强度，在成型之后也不能达到较高的强度，在使用一段时间之后又容易损坏。[0004] 为了提高混凝土的耐久性，延长建筑物的使用寿命，研制并应用一种高强度、高耐压混凝土薄层修补材料具有十分重要的意义。发明内容[0005] 针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种混凝土薄层修补材料及其制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。[0006] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：[0007] 一种混凝土薄层修补材料，按质量份分别包括以下组份：A组分：硫铝酸盐水泥280?320份、硅酸盐水泥30?70份、高性能膨胀剂5?35份、掺合料30?70份、细骨料550?600份、聚羧酸减水剂0.2?0.6份和缓凝剂0.5?2份；B组分：水300?400份、改性复合纤维30?60份、无机分散剂0.5?2份、消泡剂0.2?1份、润湿剂0.1?0.5份、防冻剂0.5?2份、纳米银抗菌粉3?10份、水性无机树脂20?70份、硅酸锂5?10份、硅酸钾5?10份、再分散乳胶粉3?10份和增稠剂0.2?1份。[0008] 进一步的，所述改性复合纤维通过如下方法制备得到：[0009] S101、将聚丙烯颗：途垡蚁┛帕Ｑ心コ煞勰┳刺直鸬玫骄垡蚁┓勰┖途郾┓勰，将聚乙烯粉末和聚丙烯粉末均匀分散到2mol/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液中并浸泡0.5?2h，浸泡后过滤通过去离子水清洗后常温下真空干燥获得混合粉末；[0010] S102、将步骤S101获得的混合粉末分别与甲基纤维素和碳酸氢铵共混并搅拌均匀，将共混之后的混合物熔融在挤出机中拉伸形成复合纤维；[0011] S103、将步骤S102中得到的复合纤维放入到质量分数为25%的氨水中浸泡1?2h后干燥，将干燥产物分散到丙酮中，同时加入改性碳纳米管共混2?4h后，继续加入双酚A型环氧树脂并加热共混0.5?3h，加热温度为40?80℃，过滤干燥之后得到改性复合纤维。[0012] 进一步的，所述步骤S101中聚丙烯粉末和聚乙烯粉末的质量比为1:(1?3)，所述混合粉末的质量与十六烷基三甲基溴化铵溶液的质量比为1:(5?15)。[0013] 进一步的，所述步骤S102中碳酸氢铵、甲基纤维素和混合粉末的质量比为1:(1?3):(10?20)。[0014] 进一步的，所述步骤S101中聚丙烯颗：途垡蚁┛帕５闹柿恐陀氩街鑃103中的改性碳纳米管、双酚A型环氧树脂、丙酮和氨水的质量比为1:(0.1?0.2):(0.4?0.5):(3?4):(8?12)。[0015] 进一步的，所述步骤S103中改性碳纳米管通过如下步骤制备得到：[0016] S201、将碳纳米管分散到氢氧化钠和十二烷基磺酸钠混合溶液中并浸泡1?3h得到混合溶液，氢氧化钠的摩尔浓度为3mol/L，十二烷基磺酸钠的浓度为1mol/L；[0017] S202、将步骤S201加入碳纳米管的混合溶液过滤，将过滤产物通过去离子水清洗之后，放入温度为400?550℃的马弗炉中煅烧2?5h得到改性碳纳米管。[0018] 进一步的，所述步骤S201中碳纳米管的质量与氢氧化钠和十二烷基磺酸钠混合溶液的质量比为1:8。[0019] 进一步的，所述水性无机树脂选择型号为E777?4的水性无机专用树脂，所述无机分散剂选择型号为DISPERSOGENSPS的硅酸盐涂料分散剂，所述增稠剂选择型号为AMS?201的聚氨酯增稠剂，所述再分散乳胶粉选择型号为ZN?800T的再分散乳胶粉，所述消泡剂选择型号为DE?1226的消泡剂，所述润湿剂选择型号为KMT?7055的润湿剂。[0020] 进一步的，所述掺合料为粉煤灰、矿渣微粉、硅灰中的一种，所述细骨料为粒径1?5mm的河沙，所述防冻剂为亚硝酸钠、氯化钙、氯化钠中的一种，所述缓凝剂为酒石酸、酒石酸钾钠、硼酸、硼砂、柠檬酸、葡萄糖酸钠中的一种，所述高性能膨胀剂为钙质膨胀剂、钙镁复合膨胀剂、硬脂酸钙中的一种，所述硅酸锂的模数为3.6?4.0，所述硅酸钾的模数为2.5?3.0。[0021] 一种制备上述混凝土薄层修补材料的制备工艺，采用如下步骤：[0022] S1、按比例依次向搅拌机A中加入硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、高性能膨胀剂、掺合料、细骨料、聚羧酸减水剂和缓凝剂，搅拌混合均匀，得到混凝土薄层修补材料A组分；[0023] S2、按比例依次向搅拌机B中加入水、润湿剂、无机分散剂、消泡剂、防冻剂和改性复合纤维，搅拌速度为1300r/min，搅拌时间15分钟；[0024] S3、按比例向搅拌机B中继续加入纳米银抗菌粉，搅拌速度为1300r/min，搅拌15分钟；[0025] S4、按比例向搅拌机B中继续加入水性无机树脂、硅酸锂、硅酸钾，搅拌速度为300r/min，搅拌时间15分钟；[0026] S5、按比例向搅拌机B中继续加入再分散乳胶粉，搅拌速度为300r/min，搅拌10分钟；[0027] S6、按比例向搅拌机B中继续加入增稠剂，搅拌速度为300r/min，搅拌10分钟后得到混凝土薄层修补材料B组分；[0028] S7、将步骤S6中得到的混凝土薄层修补材料B组分加入到步骤S1中得到的混凝土薄层修补材料A组分，继续搅拌均匀，得到混凝土薄层修补材料。[0029] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：[0030] 1.本发明中对复合纤维的进一步优化，通过复合纤维和碳纳米管改性，让碳纳米管与复合纤维高效相互结合，提高复合纤维的整体强度，提高了复合纤维的延展性和强度，使复合纤维能更好的作用于修补材料之中，保证修补材料固化之后形成足够高的强度；[0031] 2.本发明中通过各组分的合理搭配，混凝土修补材料的2h抗压强度，3d抗压强度和3d正拉粘接强度均得到了显著提高，修补材料能够在较短时间获得较高的强度，能够满足人们对高性能混凝土修补材料的需求。附图说明[0032] 图1为本发明制备混凝土薄层修补材料的工艺流程图；[0033] 图2为本发明制备改性复合纤维的工艺流程图；[0034] 图3为本发明制备改性碳纳米管的工艺流程图。具体实施方式[0035] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0036] 请参阅图1?3，本发明提供一种技术方案：[0037] 实施例1[0038] 一种混凝土薄层修补材料，采用如下步骤制备：[0039] S1、向搅拌机A中依次加入29kg硫铝酸盐水泥、5.5kg硅酸盐水泥、2.5kg钙镁复合膨胀剂、5kg矿渣微粉、57kg粒度为2mm的河沙、0.04kg聚羧酸减水剂和0.15kg酒石酸钾钠，搅拌混合均匀，得到混凝土薄层修补材料A组分；[0040] S2、向搅拌机B中依次加入35kg水、0.04kg润湿剂、0.1kg无机分散剂、0.07kg消泡剂、0.1kg氯化钠和5kg改性复合纤维，搅拌速度为1300r/min，搅拌时间15分钟；[0041] S3、向搅拌机B中继续加入1kg纳米银抗菌粉，搅拌速度为1300r/min，搅拌15分钟；[0042] S4、向搅拌机B中继续加入6kg水性无机树脂、0.8kg模数为3.8的硅酸锂、0.8kg模数为3硅酸钾，搅拌速度为300r/min，搅拌时间15分钟；[0043] S5、向搅拌机B中继续加入0.9kg再分散乳胶粉，搅拌速度为300r/min，搅拌10分钟；[0044] S6、向搅拌机B中继续加入0.08kg增稠剂，搅拌速度为300r/min，搅拌10分钟后得到混凝土薄层修补材料B组分；[0045] S7、将步骤S6中得到的混凝土薄层修补材料B组分加入到步骤S1中得到的混凝土薄层修补材料A组分，继续搅拌均匀，得到混凝土薄层修补材料；[0046] 上述改性复合纤维通过如下步骤制备：[0047] S101、将2kg聚丙烯颗：3kg聚乙烯颗粒研磨成粉末状态分别得到聚乙烯粉末和聚丙烯粉末，将聚乙烯粉末和聚丙烯粉末均匀分散到50kg浓度为2mol/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液中并浸泡1.5h，浸泡后过滤通过去离子水清洗后常温下真空干燥获得混合粉末；[0048] S102、将步骤S101获得的混合粉末分别与1.5kg甲基纤维素和0.8kg碳酸氢铵共混并搅拌均匀，将共混之后的混合物熔融在挤出机中拉伸形成复合纤维；[0049] S103、将步骤S102中得到的复合纤维放入到52kg质量分数为25%的氨水中浸泡1.5h后干燥，将干燥产物分散到18kg丙酮中，同时加入0.75kg改性碳纳米管共混4h后，继续加入2.3kg双酚A型环氧树脂并加热共混2.5h，加热温度为60℃，过滤干燥之后得到改性复合纤维；[0050] 上述改性碳纳米管通过如下步骤制备得到：[0051] S201、将1kg碳纳米管分散到8kg氢氧化钠和十二烷基磺酸钠混合溶液中并浸泡2h得到混合溶液，氢氧化钠的摩尔浓度为3mol/L，十二烷基磺酸钠的浓度为1mol/L；[0052] S202、将步骤S201加入碳纳米管的混合溶液过滤，将过滤产物通过去离子水清洗之后，放入温度为450℃的马弗炉中煅烧4h得到改性碳纳米管。[0053] 实施例2[0054] 一种混凝土薄层修补材料，采用如下步骤制备：[0055] S1、向搅拌机A中依次加入32kg硫铝酸盐水泥、7kg硅酸盐水泥、3.5kg钙质膨胀剂、7kg矿渣微粉、60kg粒度为1mm的河沙、0.06kg聚羧酸减水剂和0.2kg硼砂，搅拌混合均匀，得到混凝土薄层修补材料A组分；[0056] S2、向搅拌机B中依次加入40kg水、0.05kg润湿剂、0.2kg无机分散剂、0.1kg消泡剂、0.2kg氯化钙和6kg改性复合纤维，搅拌速度为1300r/min，搅拌时间15分钟；[0057] S3、向搅拌机B中继续加入1kg纳米银抗菌粉，搅拌速度为1300r/min，搅拌15分钟；[0058] S4、向搅拌机B中继续加入7kg水性无机树脂、1kg模数为3.6硅酸锂、1kg模数为2.5硅酸钾，搅拌速度为300r/min，搅拌时间15分钟；[0059] S5、向搅拌机B中继续加入1kg再分散乳胶粉，搅拌速度为300r/min，搅拌10分钟；[0060] S6、向搅拌机B中继续加入0.1kg增稠剂，搅拌速度为300r/min，搅拌10分钟后得到混凝土薄层修补材料B组分；[0061] S7、将步骤S6中得到的混凝土薄层修补材料B组分加入到步骤S1中得到的混凝土薄层修补材料A组分，继续搅拌均匀，得到混凝土薄层修补材料；[0062] 上述改性复合纤维通过如下步骤制备：[0063] S101、将2kg聚丙烯颗：6kg聚乙烯颗粒研磨成粉末状态分别得到聚乙烯粉末和聚丙烯粉末，将聚乙烯粉末和聚丙烯粉末均匀分散到120kg浓度为2mol/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液中并浸泡2h，浸泡后过滤通过去离子水清洗后常温下真空干燥获得混合粉末；[0064] S102、将步骤S101获得的混合粉末分别与2.4kg甲基纤维素和0.8kg碳酸氢铵共混并搅拌均匀，将共混之后的混合物熔融在挤出机中拉伸形成复合纤维；[0065] S103、将步骤S102中得到的复合纤维放入到96kg质量分数为25%的氨水中浸泡2h后干燥，将干燥产物分散到32kg丙酮中，同时加入1.6kg改性碳纳米管共混4h后，继续加入4kg双酚A型环氧树脂并加热共混3h，加热温度为80℃，过滤干燥之后得到改性复合纤维；[0066] 上述改性碳纳米管通过如下步骤制备得到：[0067] S201、将2kg碳纳米管分散到16kg氢氧化钠和十二烷基磺酸钠混合溶液中并浸泡3h得到混合溶液，氢氧化钠的摩尔浓度为3mol/L，十二烷基磺酸钠的浓度为1mol/L；[0068] S202、将步骤S201加入碳纳米管的混合溶液过滤，将过滤产物通过去离子水清洗之后，放入温度为550℃的马弗炉中煅烧5h得到改性碳纳米管。[0069] 实施例3[0070] 一种混凝土薄层修补材料，采用如下步骤制备：[0071] S1、向搅拌机A中依次加入30kg硫铝酸盐水泥、6kg硅酸盐水泥、2.5kg钙镁复合膨胀剂、5kg粉煤灰、58kg粒度为5mm的河沙、0.05kg聚羧酸减水剂和0.15kg酒石酸钾钠，搅拌混合均匀，得到混凝土薄层修补材料A组分；[0072] S2、向搅拌机B中依次加入36kg水、0.03kg润湿剂、0.12kg无机分散剂、0.08kg消泡剂、0.14kg亚硝酸钠和4.8kg改性复合纤维，搅拌速度为1300r/min，搅拌时间15分钟；[0073] S3、向搅拌机B中继续加入0.8kg纳米银抗菌粉，搅拌速度为1300r/min，搅拌15分钟；[0074] S4、向搅拌机B中继续加入5.5kg水性无机树脂、0.7kg模数为4硅酸锂、0.8kg模数为3.2硅酸钾，搅拌速度为300r/min，搅拌时间15分钟；[0075] S5、向搅拌机B中继续加入0.8kg再分散乳胶粉，搅拌速度为300r/min，搅拌10分钟；[0076] S6、向搅拌机B中继续加入0.09kg增稠剂，搅拌速度为300r/min，搅拌10分钟后得到混凝土薄层修补材料B组分；[0077] S7、将步骤S6中得到的混凝土薄层修补材料B组分加入到步骤S1中得到的混凝土薄层修补材料A组分，继续搅拌均匀，得到混凝土薄层修补材料；[0078] 上述改性复合纤维通过如下步骤制备：[0079] S101、将2kg聚丙烯颗：4kg聚乙烯颗粒研磨成粉末状态分别得到聚乙烯粉末和聚丙烯粉末，将聚乙烯粉末和聚丙烯粉末均匀分散到60kg浓度为2mol/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液中并浸泡1.6h，浸泡后过滤通过去离子水清洗后常温下真空干燥获得混合粉末；[0080] S102、将步骤S101获得的混合粉末分别与1.8kg甲基纤维素和0.6kg碳酸氢铵共混并搅拌均匀，将共混之后的混合物熔融在挤出机中拉伸形成复合纤维；[0081] S103、将步骤S102中得到的复合纤维放入到48kg质量分数为25%的氨水中浸泡1h后干燥，将干燥产物分散到18kg丙酮中，同时加入0.6kg改性碳纳米管共混2h后，继续加入2.4kg双酚A型环氧树脂并加热共混0.5h，加热温度为40℃，过滤干燥之后得到改性复合纤维；[0082] 上述改性碳纳米管通过如下步骤制备得到：[0083] S201、将1kg碳纳米管分散到5kg氢氧化钠和十二烷基磺酸钠混合溶液中并浸泡2.5h得到混合溶液，氢氧化钠的摩尔浓度为3mol/L，十二烷基磺酸钠的浓度为1mol/L；[0084] S202、将步骤S201加入碳纳米管的混合溶液过滤，将过滤产物通过去离子水清洗之后，放入温度为400℃的马弗炉中煅烧4h得到改性碳纳米管。[0085] 实施例4[0086] 一种混凝土薄层修补材料，采用如下步骤制备：[0087] S1、向搅拌机A中依次加入28kg硫铝酸盐水泥、3kg硅酸盐水泥、0.5kg钙镁复合膨胀剂、3kg硅粉、55kg粒度为3mm的河沙、0.02kg聚羧酸减水剂和0.05kg柠檬酸，搅拌混合均匀，得到混凝土薄层修补材料A组分；[0088] S2、向搅拌机B中依次加入30kg水、0.01kg润湿剂、0.05kg无机分散剂、0.02kg消泡剂、0.05kg氯化钠和3kg改性复合纤维，搅拌速度为1300r/min，搅拌时间15分钟；[0089] S3、向搅拌机B中继续加入0.3kg纳米银抗菌粉，搅拌速度为1300r/min，搅拌15分钟；[0090] S4、向搅拌机B中继续加入2kg水性无机树脂、0.5kg模数为3.8硅酸锂、0.5kg模数为3硅酸钾，搅拌速度为300r/min，搅拌时间15分钟；[0091] S5、向搅拌机B中继续加入0.3kg再分散乳胶粉，搅拌速度为300r/min，搅拌10分钟；[0092] S6、向搅拌机B中继续加入0.02kg增稠剂，搅拌速度为300r/min，搅拌10分钟后得到混凝土薄层修补材料B组分；[0093] S7、将步骤S6中得到的混凝土薄层修补材料B组分加入到步骤S1中得到的混凝土薄层修补材料A组分，继续搅拌均匀，得到混凝土薄层修补材料；[0094] 上述改性复合纤维通过如下步骤制备：[0095] S101、将2kg聚丙烯颗：2kg聚乙烯颗粒研磨成粉末状态分别得到聚乙烯粉末和聚丙烯粉末，将聚乙烯粉末和聚丙烯粉末均匀分散到20kg浓度为2mol/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液中并浸泡0.5h，浸泡后过滤通过去离子水清洗后常温下真空干燥获得混合粉末；[0096] S102、将步骤S101获得的混合粉末分别与0.2kg甲基纤维素和0.2kg碳酸氢铵共混并搅拌均匀，将共混之后的混合物熔融在挤出机中拉伸形成复合纤维；[0097] S103、将步骤S102中得到的复合纤维放入到35kg质量分数为25%的氨水中浸泡2h后干燥，将干燥产物分散到14kg丙酮中，同时加入0.5kg改性碳纳米管共混3h后，继续加入1.7kg双酚A型环氧树脂并加热共混2h，加热温度为50℃，过滤干燥之后得到改性复合纤维；[0098] 上述改性碳纳米管通过如下步骤制备得到：[0099] S201、将1kg碳纳米管分散到8kg氢氧化钠和十二烷基磺酸钠混合溶液中并浸泡1h得到混合溶液，氢氧化钠的摩尔浓度为3mol/L，十二烷基磺酸钠的浓度为1mol/L；[0100] S202、将步骤S201加入碳纳米管的混合溶液过滤，将过滤产物通过去离子水清洗之后，放入温度为450℃的马弗炉中煅烧2h得到改性碳纳米管。[0101] 实施例5[0102] 一种混凝土薄层修补材料，采用如下步骤制备：[0103] S1、向搅拌机A中依次加入30kg硫铝酸盐水泥、6kg硅酸盐水泥、2.5kg硬脂酸钙、5kg矿渣微粉、58kg粒度为2mm的河沙、0.06kg聚羧酸减水剂和0.2kg酒石酸钾钠，搅拌混合均匀，得到混凝土薄层修补材料A组分；[0104] S2、向搅拌机B中依次加入38kg水、0.03kg润湿剂、0.2kg无机分散剂、0.07kg消泡剂、0.2kg防冻剂和6kg改性复合纤维，搅拌速度为1300r/min，搅拌时间15分钟；[0105] S3、向搅拌机B中继续加入0.6kg纳米银抗菌粉，搅拌速度为1300r/min，搅拌15分钟；[0106] S4、向搅拌机B中继续加入5kg水性无机树脂、0.8kg模数为3.8硅酸锂、0.8kg模数为3硅酸钾，搅拌速度为300r/min，搅拌时间15分钟；[0107] S5、向搅拌机B中继续加入1kg再分散乳胶粉，搅拌速度为300r/min，搅拌10分钟；[0108] S6、向搅拌机B中继续加入0.1kg增稠剂，搅拌速度为300r/min，搅拌10分钟后得到混凝土薄层修补材料B组分；[0109] S7、将步骤S6中得到的混凝土薄层修补材料B组分加入到步骤S1中得到的混凝土薄层修补材料A组分，继续搅拌均匀，得到混凝土薄层修补材料；[0110] 上述改性复合纤维通过如下步骤制备：[0111] S101、将2kg聚丙烯颗：5kg聚乙烯颗粒研磨成粉末状态分别得到聚乙烯粉末和聚丙烯粉末，将聚乙烯粉末和聚丙烯粉末均匀分散到65kg浓度为2mol/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液中并浸泡1h，浸泡后过滤通过去离子水清洗后常温下真空干燥获得混合粉末；[0112] S102、将步骤S101获得的混合粉末分别与0.7kg甲基纤维素和0.4kg碳酸氢铵共混并搅拌均匀，将共混之后的混合物熔融在挤出机中拉伸形成复合纤维；[0113] S103、将步骤S102中得到的复合纤维放入到60kg质量分数为25%的氨水中浸泡2h后干燥，将干燥产物分散到25kg丙酮中，同时加入1.1kg改性碳纳米管共混2h后，继续加入3.1kg双酚A型环氧树脂并加热共混3h，加热温度为60℃，过滤干燥之后得到改性复合纤维；[0114] 上述改性碳纳米管通过如下步骤制备得到：[0115] S201、将2kg碳纳米管分散到16kg氢氧化钠和十二烷基磺酸钠混合溶液中并浸泡3h得到混合溶液，氢氧化钠的摩尔浓度为3mol/L，十二烷基磺酸钠的浓度为1mol/L；[0116] S202、将步骤S201加入碳纳米管的混合溶液过滤，将过滤产物通过去离子水清洗之后，放入温度为500℃的马弗炉中煅烧5h得到改性碳纳米管[0117] 对比例1[0118] 对比例1与实施例1的区别在于，对步骤S201和步骤S202进行了省略处理，从而取消了碳纳米管的改性处理，在步骤S103中直接添加普通碳纳米管。[0119] 对比例2[0120] 对比例2与实施例1的区别在于，对步骤S101进行了省略处理，从而取消了聚乙烯粉末和聚丙烯粉末被十六烷基三甲基溴化铵溶液处理步骤，其余步骤与实施例1完全相同。[0121] 对比例3[0122] 对比例3与实施例1的区别在于，对步骤S102进行了省略处理，从而取消了碳酸氢铵和甲基纤维素的添加，其余步骤与实施例1完全相同。[0123] 对比例4[0124] 对比例4与实施例1的区别在于，对步骤S103进行了省略处理，从而取消了复合纤维在氨水中浸泡的过程，其余步骤与实施例1完全相同。[0125] 对比例5[0126] 对比例4与对比例1的区别在于，对步骤S101进行了省略处理，从而取消了聚乙烯粉末和聚丙烯粉末被十六烷基三甲基溴化铵溶液处理步骤，还对步骤S102进行了省略处理，从而取消了碳酸氢铵和甲基纤维素的添加，还继续对步骤S103进行了省略处理，从而取消了复合纤维在氨水中浸泡的过程，其余步骤与对比例1完全相同。[0127] 上述各实施方式中使用的水性无机树脂选择型号为E777?4的水性无机专用树脂，无机分散剂选择型号为DISPERSOGENSPS的硅酸盐涂料分散剂，增稠剂选择型号为AMS?201的聚氨酯增稠剂，再分散乳胶粉选择型号为ZN?800T的再分散乳胶粉，消泡剂选择型号为DE?1226的消泡剂，润湿剂选择型号为KMT?7055的润湿剂。[0128] 通过上述实施例1?5和对比例1?5分别制备得到10份混凝土薄层修补材料，在常温下，混凝土薄层修补材料初凝时间30分钟的情况下，对各份混凝土薄层修补材料的2h抗压强度，3d抗压强度和3d正拉粘接强度进行测试，依据GB/T50080?2001《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》得到如下表1的测试结果：[0129] 表1：各实施方式得到的混凝土薄层修补材料测试结果表[0130][0131] 通过上面表1中实施例1与对比例5之间的对比，可以明显看出，本发明在引入了改性复合纤维之后，混凝土的基本强度得到了极大提高，同时，本发明中设置对比例1?4，分别验证了碳纳米管的前处理、聚乙烯和聚丙烯的前处理（包括十六烷基三甲基溴化铵处理、甲基纤维素和碳酸氢铵的共混以及氨水对复合纤维的浸泡）均能够提高制备的混凝土薄层修补材料在2h抗压强度，3d抗压强度和3d正拉粘接强度，能够满足对高性能混凝土薄层修补材料的需求。[0132] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

专利地区：辽宁

专利申请日期：2024-08-08

专利公开日期：2024-10-18

专利公告号：CN118598621B