本發(fā)明涉及水泥砂漿材料，具體涉及一種水泥砂漿材料修復(fù)涂層及其制備工藝。
背景技術(shù)：
1、水泥砂漿材料是以水泥為膠凝材料，與細(xì)骨料、水按一定比例混合而成的復(fù)合材料。根據(jù)組成差異，可分為水泥砂漿和水泥混凝土，其中，水泥砂漿為水泥+細(xì)骨料+水，水泥混凝土為水泥+細(xì)骨料+碎石+水，兩者均通過水泥水化反應(yīng)硬化形成高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)。水泥砂漿材料具有強(qiáng)度高、耐久性好、耐水性強(qiáng)、抗凍性優(yōu)異以及成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，同時原料來源廣泛，因此被廣泛應(yīng)用于道路工程、橋梁結(jié)構(gòu)和建筑領(lǐng)域。然而，水泥砂漿材料硬化過程產(chǎn)生收縮，易導(dǎo)致路面、墻面產(chǎn)生裂縫?，F(xiàn)有的對水泥砂漿材料出現(xiàn)的裂縫進(jìn)行修復(fù)的修復(fù)材料，其凝結(jié)時間長，難以滿足快速修復(fù)的時間要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于此，本發(fā)明提出一種水泥砂漿材料修復(fù)涂層及其制備工藝以解決上述問題。
2、本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
3、一種水泥砂漿材料修復(fù)涂層，包括以下重量份原料：4-6份納米二氧化硅復(fù)合液、6-10份橋接劑、2-5份橡膠粉、0.5-1.0份納米碳纖維、3-6份改性聚丙烯酸酯、0.8-1.2份減水劑、0.3-0.7份塑化劑。
4、進(jìn)一步的，一種水泥砂漿材料修復(fù)涂層，包括以下重量份原料：5份納米二氧化硅復(fù)合液、8份橋接劑、3.5份橡膠粉、0.8份碳納米纖維、4.5份改性聚丙烯酸酯、1.0份減水劑、0.5份塑化劑。
5、進(jìn)一步的，納米二氧化硅復(fù)合液由以下方法制得：將納米二氧化硅粉末以料液比g/ml以(9-11):(180-220)加入至氫氧化鈉溶液中，在30-50khz下超聲處理25-35min，過濾出納米二氧化硅粉末，以4000-6000rpm離心洗滌10-15min，將洗滌后的二氧化硅粉末加入至去離子水中，得到活化納米二氧化硅懸浮液，二氧化硅粉末與去離子水質(zhì)量體積比g/ml為(9-11):(80-120)；將硅酸鈉溶液與去離子水混合，隨后加入聚乙烯醇，在55-65℃下攪拌至完全溶解得到溶液a，硅酸鈉溶液、去離子水、聚乙烯醇質(zhì)量體積比g/ml為(40-60):(250-350):(4-6)；將活化納米二氧化硅懸浮液緩慢倒入溶液a中，在400-600rpm轉(zhuǎn)速下磁力攪拌55-65min，得到復(fù)合混懸液b；向復(fù)合混懸液b中以料液比g/ml以(250-300):1加入三乙醇胺，繼續(xù)攪拌25-35min，得到納米二氧化硅復(fù)合溶膠；將納米二氧化硅復(fù)合溶膠置于45-50℃水浴中熟化18-22h，隨后用檸檬酸調(diào)節(jié)ph至8.0-9.0，即得納米二氧化硅復(fù)合液。
6、進(jìn)一步的，橋接劑由以下方法制得：將硅酸鈉以料液比g/ml以1:(9-11)加入去離子水中，攪拌至完全溶解，得到溶液c；將丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯、乙二胺四乙酸四鈉加入去離子水中，攪拌至完全溶解，加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph至9.0-10.0，得到溶液d，所述丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯、乙二胺四乙酸四鈉、去離子水質(zhì)量體積比g/ml為(4-6):(2.5-3.5):(0.9-1.1):(45-55)；將溶液d滴加至溶液c中，再加入對苯二酚，得到混合液e，所述溶液d、溶液c、對苯二酚體積比為(1.8-2.2):(0.9-1.1):(0.01-0.02)；向混合液e中以料液比g/ml以(120-180):(0.4-0.6):(0.6-0.9)加入n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺、硅烷偶聯(lián)劑，在25-30℃條件下攪拌25-35min，形成均相雜化溶膠；升溫至65-70℃，以體積比(135-165):(3.0-3.5)加入過硫酸銨溶液，在氮?dú)鈿夥障路磻?yīng)2.0-2.5h，所述過硫酸銨溶液由過硫酸銨以料液比g/ml以1:(30-35)溶于去離子水中制得，隨后以料液比g/ml以(110-190):(1.5-2.5)加入羧基化納米羥基磷灰石，攪拌反應(yīng)40-60min，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至20-30℃，得到凝膠；將凝膠置于50-55℃條件下真空干燥8-10h，隨后在60-65℃條件下真空干燥10-12h，過100-200目篩網(wǎng)，即得橋接劑。
7、進(jìn)一步的，改性聚丙烯酸酯由以下方法制得：將丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺溶于去離子水中，得到溶液f，所述丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺、去離子水質(zhì)量體積比g/ml為(28-32):(9-11):(0.5-1.0):(120-180)；取過硫酸銨溶于去離子水中，得到過硫酸銨溶液，所述過硫酸銨與去離子水質(zhì)量體積比g/ml為1:(30-35)；用氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液f的ph至7.5-8.0，通入氮?dú)?5-45min隨后升溫至48-52℃，向溶液f中滴加過硫酸銨溶液，反應(yīng)0.8-1.0h，再升溫至65-75℃反應(yīng)2.0-2.5h，得到聚丙烯酸酯共聚物溶液，所述溶液f與過硫酸銨溶液體積比為(18-20):1；將聚丙烯酸酯共聚物溶液降溫至48-52℃，隨后以料液比g/ml以(12-14):1加入乙二胺四乙酸四鈉，升溫至68-72℃反應(yīng)2.5-3.5h，反應(yīng)完成后降溫至20-30℃，加入檸檬酸調(diào)節(jié)ph至6.8-7.2，即得改性聚丙烯酸酯。
8、進(jìn)一步的，減水劑是聚羧酸減水劑，塑化劑是木質(zhì)素磺酸鹽溶液。
9、進(jìn)一步的，橡膠粉粒徑為80-120目，納米碳纖維粒徑為100-200nm。
10、進(jìn)一步的，上述的一種水泥砂漿材料修復(fù)劑按照以下工藝制備，包括以下步驟：
11、s1、將橋接劑、橡膠粉、納米碳纖維加入攪拌機(jī)中，攪拌混合，得到混合料ⅰ；
12、s2、在攪拌釜中加入納米二氧化硅復(fù)合液、減水劑、塑化劑，攪拌混合，得到混合液ⅱ；
13、s3、向混合液ⅱ中加入改性聚丙烯酸酯，攪拌混合，得到混合液ⅲ，使用三乙醇胺調(diào)節(jié)ph，使ph維持在9.0-11.0；
14、s4、將混合料ⅰ緩慢加入混合液ⅲ中，攪拌均勻隨后進(jìn)行脫氣處理，得到混合料ⅳ；
15、s5、將混合料ⅳ密封熟化，即得一種水泥砂漿材料修復(fù)涂層。
16、進(jìn)一步的，s1中攪拌轉(zhuǎn)速為400-600rpm、攪拌時間為5-10min，s2中攪拌轉(zhuǎn)速為300-500rpm、攪拌時間為15-25min，s3中攪拌轉(zhuǎn)速為150-250rpm、攪拌時間為10-20min，s4中攪拌轉(zhuǎn)速為200-400rpm、攪拌時間為25-35min、脫氣處理壓力為-0.06～-0.10mpa、真空處理時間為8-12min，s5中密封熟化在23-27℃下密封熟化22-26h。
17、進(jìn)一步的，s5中制得的一種水泥砂漿材料修復(fù)涂層粘度為500-1000mpa·s。
18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
19、本發(fā)明的水泥砂漿修復(fù)涂層，其中的二氧化硅復(fù)合液能與舊水泥砂漿材料中的氫氧化鈣發(fā)生火山灰反應(yīng)，生成二次水化產(chǎn)物c-s-h凝膠，從而打破舊水泥砂漿材料中的惰性結(jié)構(gòu)，激活未水化水泥顆粒，形成致密交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。生成的c-s-h凝膠既是舊水泥砂漿材料的活化產(chǎn)物，又是新水泥砂漿材料水泥水化的粘結(jié)介質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)新、舊水泥砂漿材料界面化學(xué)鍵合，讓新舊水泥進(jìn)一步相融合。其中的橋接劑含有的硅酸鈉水解生成的硅醇與裂縫界面處的ca2+反應(yīng)形成三維硅酸鈣凝膠網(wǎng)絡(luò)，提供即時剛性支撐；同時，羧基化納米羥基磷灰石在納米二氧化硅復(fù)合液提供的活性界面引導(dǎo)下定向生長，形成c-s-h/nha雜化晶體，通過晶須增強(qiáng)效應(yīng)貫穿裂縫兩側(cè)實(shí)現(xiàn)機(jī)械互鎖，構(gòu)成無機(jī)增強(qiáng)相。在此基礎(chǔ)上，丙烯酸與甲基丙烯酸羥乙酯共聚形成的柔性聚合物網(wǎng)絡(luò)穿插于無機(jī)骨架中，從而形成機(jī)-無機(jī)雜化網(wǎng)絡(luò)。其中的改性聚丙烯酸酯其含有的edta接枝鏈能夠溶解舊水泥砂漿材料中的碳酸鈣、硅酸三鈣，從而將裂縫中的碳酸鈣轉(zhuǎn)化為可溶性edta-ca，改性聚丙烯酸酯溶解的ca2+可被橋接劑捕獲，從而加速礦物沉積。通過三者協(xié)同作用，形成“剛性骨架-柔性網(wǎng)絡(luò)-動態(tài)修復(fù)”的多級結(jié)構(gòu)，從而使得修復(fù)涂層的性能超越傳統(tǒng)修復(fù)材料。