本發明涉及混凝土材料，尤其涉及一種低溫超高韌性混凝土修補料及其使用方法和應用。

背景技術：

1、伸縮縫作為橋梁的重要附屬結構，可以適應由于溫度與濕度變化、混凝土收縮與徐變、橋梁墩臺沉降與梁端轉動等引起的變形，并保證橋面平順及行車舒適。然而，伸縮縫也是橋梁結構的薄弱環節，由于車流量的增加，加上現有伸縮縫裝置在設計、施工及養護上的不足，導致高速公路橋梁伸縮縫過早地出現破壞，伸縮縫的破壞不僅會嚴重影響通行安全，對橋梁和路面造成附加的沖擊荷載，還會在很大程度上增加橋梁維護成本，降低經濟效益與社會效益。傳統錨固區混凝土主要采用高強灌漿料、高韌性環氧混凝土等材料進行修補，這些材料早期強度不穩定，伸縮縫維修或更換施工時間過長，嚴重干擾道路通行。此外，傳統錨固區混凝土材料也缺乏足夠的韌性，在車輛反復沖擊荷載作用下疲勞壽命短、在復雜環境荷載作用下耐久性能差，大幅縮短伸縮縫的使用壽命。而且在北方冬季環境中，普通混凝土修補材料在-5度到5度之間強度發展緩慢甚至被凍傷。

2、針對上述問題，研發在低溫環境下具有較高早期強度及較好耐久性能的超高韌性混凝土修補料以實現高速公路快速通車，在提升橋面結構體系工作性能的同時提高行車舒適度是很有必要的。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供一種低溫超高韌性混凝土修補料及其使用方法和應用，用于解決現有的水泥混凝土修補材料在低溫環境下存在的強度發展緩慢甚至被凍傷、混凝土韌性差容易破損、后期強度倒縮嚴重等技術問題。

2、為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

3、本發明提供了一種低溫超高韌性混凝土修補料，由包含以下質量份數的組分組成：

4、

5、

6、進一步的，所述硫鋁酸鹽水泥熟料中al2o3的含量為30～38％，cao的含量為38～45％，0.08mm篩篩余＜8％。

7、進一步的，所述硅灰中so2的含量≥92％。

8、進一步的，所述級配砂中包含10～20目石英砂、40～70目石英砂和80～120目石英砂，所述10～20目石英砂、40～70目石英砂和80～120目石英砂的質量比為4～6：2～5：1～2。

9、進一步的，所述防凍劑包含硫代硫酸鈉、明礬和硝酸鈣，所述硫代硫酸鈉、明礬和硝酸鈣的質量比為20～40：20～40：30～50。

10、進一步的，所述促凝劑包含甲酸鈣和碳酸鋰，所述甲酸鈣和碳酸鋰的質量比為1～3：1～3。

11、進一步的，所述緩凝劑包含酒石酸；有效含量＞99％；所述減水劑包含粉體聚羧酸減水劑，減水效率＞25％。

12、進一步的，所述纖維包含聚甲醛合成纖維和鋼纖維，所述聚甲醛合成纖維和鋼纖維的體積比為10～30：70～90。

13、本發明還提供了一種低溫超高韌性混凝土修補料的使用方法，將低溫超高韌性混凝土修補料和水按照固液比100：13～15混合即可使用。

14、本發明還提供了一種低溫超高韌性混凝土修補料在建筑修補工程中的應用。

15、本發明的有益效果：

16、本發明采用合成纖維與鋼纖維相結合，多功能、多種類組分復合的方法，配制出適合低溫環境、早期強度高、后期強度發展穩定、韌性好、生產和使用方便的低溫超高韌性混凝土修補料。

17、本發明能滿足低溫環境下對快速修補混凝土早期強度的要求，將其按水料比13％～15％攪拌外摻纖維可配制成快速修補混凝土。采用本發明修補料修補后的混凝土材料1h抗折、抗壓強度可分別達到：4.7mpa、25.9mpa；2h抗折、抗壓強度可分別達到：6.2mpa、42.4mpa；28天抗折、抗壓強度可分別達到：8.6mpa、67.6mpa。

18、本發明的修補料早期具有微膨脹性能，后期收縮小，28d干縮率≤150×10-6；本發明配制的快速修補混凝土與老混凝土粘結力強，一般可達混凝土整體剪切強度的85％；本發明配制的快速修補混凝土耐久性好，其抗凍等級可達f250，單位面積磨損量<1.3kg/m2。本發明配制的快速修補混凝土韌性好，等效彎曲韌性是普通混凝土的4-6倍。

技術特征：

1.一種低溫超高韌性混凝土修補料，其特征在于，由包含以下質量份數的組分組成：

2.根據權利要求1所述的低溫超高韌性混凝土修補料，其特征在于，所述硫鋁酸鹽水泥熟料中al2o3的含量為30～38％，cao的含量為38～45％，0.08mm篩篩余＜8％。

3.根據權利要求1或2所述的低溫超高韌性混凝土修補料，其特征在于，所述硅灰中so2的含量≥92％。

4.根據權利要求3所述的低溫超高韌性混凝土修補料，其特征在于，所述級配砂中包含10～20目石英砂、40～70目石英砂和80～120目石英砂，所述10～20目石英砂、40～70目石英砂和80～120目石英砂的質量比為4～6：2～5：1～2。

5.根據權利要求1或2或4所述的低溫超高韌性混凝土修補料，其特征在于，所述防凍劑包含硫代硫酸鈉、明礬和硝酸鈣，所述硫代硫酸鈉、明礬和硝酸鈣的質量比為20～40：20～40：30～50。

6.根據權利要求5所述的低溫超高韌性混凝土修補料，其特征在于，所述促凝劑包含甲酸鈣和碳酸鋰，所述甲酸鈣和碳酸鋰的質量比為1～3：1～3。

7.根據權利要求6所述的低溫超高韌性混凝土修補料，其特征在于，所述緩凝劑包含酒石酸，有效含量＞99％；所述減水劑包含粉體聚羧酸減水劑，減水效率＞25％。

8.根據權利要求1或6或7所述的低溫超高韌性混凝土修補料，其特征在于，所述纖維包含聚甲醛合成纖維和鋼纖維，所述聚甲醛合成纖維和鋼纖維的質量比為10～30：70～90。

9.權利要求1～8任意一項所述的低溫超高韌性混凝土修補料的使用方法，其特征在于，將低溫超高韌性混凝土修補料和水按照固液比100：13～15混合即可使用。

10.權利要求1～8任意一項所述的低溫超高韌性混凝土修補料在建筑修補工程中的應用。

技術總結
本發明提供了一種低溫超高韌性混凝土修補料及其使用方法和應用，屬于混凝土材料技術領域。本發明的低溫超高韌性混凝土修補料，由包含以下質量份數的組分組成：硅酸鹽水泥5～13份；硫鋁酸鹽水泥熟料32～45份；硅灰3～8份；級配砂40～50份；防凍劑1～3份；促凝劑0.1～0.3份；緩凝劑0.1～0.3份；減水劑0.3～0.8份；纖維2～8份。本發明采用合成纖維與鋼纖維相結合，多功能、多種類組分復合的方法，配制出適合低溫環境、早期強度高、后期強度發展穩定、韌性好、生產和使用方便的低溫超高韌性混凝土修補料。

技術研發人員：李宇容,郝爽,李永亮,甄理,史達,付堯,王國梁,譚曌,劉艷釗,孫曉宇,李世元
受保護的技術使用者：北京市政路橋科技發展有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24