CN101258115B - 灌浆用水泥组合物及使用该组合物的灌浆材料 - Google Patents

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Abstract

提供一种灌浆用水泥组合物及使用该组合物的灌浆材料，能够得到优越的流动性，可防止气泡产生，保持适当的长度变化率、体积膨胀率，具有高强度性能。含有水泥、膨胀剂、火山灰微粉末、发泡剂、以及选自由萘磺酸盐系减水剂、三聚氰胺磺酸盐系减水剂、木质磺酸盐系减水剂及聚羧酸减水剂中的2种以上的减水剂(但是由萘磺酸盐系减水剂和聚羧酸减水剂这2种减水剂构成的减水剂除外)的灌浆用水泥组合物及使用该组合物的灌浆材料的特征在于，所述膨胀材料含有渤氏比表面积值为2000cm2/g以上的铝铁酸钙系膨胀材料和渤氏比表面积值超过4500cm2/g的硫铝酸钙系膨胀材料。

Description

灌浆用水泥组合物及使用该组合物的灌浆材料
技术领域
本发明涉及一种在土木、建筑领域使用的灌浆用水泥组合物及使用该组合物的灌浆(grout)材料，详细说是涉及高流动性、高强度的灌浆用水泥组合物及使用该组合物的灌浆材料。
背景技术
一直以来，作为灌浆材料一般是指在水泥中添加了减水剂之物，而且添加硫铝酸钙系或石灰系的膨胀材料或铝粉等的发泡剂制成无收缩材料，将河砂或石英砂等配合在其中，作为浆料(paste)或灰浆(mortar)，在土木、建筑施工特别是在向混凝土构造物的细小空隙、倒砌法中的空隙、构造物的修补或加强、机械装置的底座下以及轨道水泥板下等进行填充的施工法等中被广泛地使用。
而且，在灌浆材料中，有PC灌浆、预制混凝土用灌浆、隧道或盾构的充填灌浆、预制用灌浆、构造物的补修或加强注入灌浆、钢筋接头灌浆、桥梁的支撑件下灌浆、机械基座下灌浆、铺装板下灌浆、轨道下基石灌浆以及原子能发电站储存容器下灌浆等。
近年来，在土木、建筑构造物中使用的混凝土的品质实现高性能化，对灌浆材料的性能的要求也提高了。
作为灌浆用水泥混合材料所要求的性能：(1)无收缩；(2)流动性良好且能良好保持；(3)没有析水或材料分离；但近年来，由于混凝土的高强度化的进展，根据用途灌浆材料也需要高强度化，或根据填充部位而要求高流动化(参照非专利文献1)。
非专利文献1：“有关高强度灌浆材料的填充性的实验研究”，日本建筑学会大会学术讲演梗概集，NO.1313，1995年8月
另外，如果为了提高流动性而配合大量减水剂，则在灰浆中易产生气泡，特别在高温下会明显产生。
如果大量产生气泡，就不仅不能与混凝土粘着，而且有可能发生材料分离，在混凝土之间会产生缝隙，在施工上有问题。
另一方面，已知通过使用组合了特定的减水剂的水泥系灌浆组合物，可期待温度依赖性少、流动性和填充性保持效果显著提高、长期增进强度的效果(参照专利文献1)。
专利文献1：特开2003-171162号公报
在专利文献1中记载的发明是：“一种水泥系灌浆组合物，其为由水泥、细骨料、减水剂、膨胀剂、无机质微粉末以及发泡物质构成的组合物，其特征在于：相对于100质量份水泥，减水剂的配合量为0.05～4质量份，该100质量份减水剂中的三聚氰胺磺酸盐系减水剂为10～30质量份，萘磺酸盐系减水剂为55～85质量份，木质磺酸盐系减水剂为5～20质量份”(权利要求1)，记载了作为膨胀材料，“除了蓝方石系膨胀材料和石灰系膨胀材料以外，还使用含有游离石灰、铝铁酸钙系及石膏类的膨胀剂等”([0006]段落)，作为含有游离石灰、C4AF及无水石膏的膨胀材料，公开了渤氏比表面积4000cm2/g的材料([0028]段落)，但没有公开对特定的膨胀材料进行组合。另外，其是以得到充分的尺寸稳定性为目的而使用膨胀材料([0007]段落)，没有指出使用特定的膨胀材料防止气泡产生。
进而，通过并用特定的膨胀材料，已知可得到下述优越效果：固化体经过通常的前置时间在材龄初期有稳定的大膨胀量，并付与高强度和良好的粘着性(参照专利文献2)。
专利文献2：特开2003-128449号公报
在专利文献2中，记载的发明是：“一种水泥混合材料，由含有游离石灰、铝铁酸钙及无水石膏的膨胀物A和含有游离石灰、硫铝酸钙及无水石膏的膨胀物B构成，其中，所述膨胀物A是将CaO原料、Al2O3原料、Fe2O3原料以及CaSO4原料进行热处理得到的物质，所述膨胀物B是将CaO原料、Al2O3原料以及CaSO4原料进行热处理得到的物质(权利要求1)”，但由于还记载了“并没有特别限定膨胀物的粒度，但通常优选渤氏比表面积为1500～4500cm2/g。如果不到1500cm2/g，则会有未反应物长期残存，使耐久性降低的情况，如果超过4500cm2/g，则会有水合反应早，不能得到规定的膨胀性的情况”([0013段落])，所以，其并未有意使用具有超过4500cm2/g的渤氏比表面积的膨胀物(膨胀材料)，且也不是以防止气泡产生为目的而使用特定的膨胀物(膨胀材料)。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提供一种灌浆用水泥组合物及使用该组合物的灌浆材料，其具有优越的流动性，能防止气泡产生，可保持适当的长度变化率、体积膨胀率，具有高强度性能。
本发明者为了解决上述问题进行了各种研究后，得到如下见解并完成了本发明：通过并用特定的膨胀材料并使其含有火山灰微粉末，进而，通过采用并用了特定的减水剂的灌浆用水泥组合物，能够解决上述问题。
本发明是一种灌浆材料，使用灌浆用水泥组合物及使用该灌浆用水泥组合物的灌浆材料，该灌浆用水泥组合物含有选自水泥、膨胀材料、火山灰微粉末、发泡剂以及选自萘磺酸盐系减水剂、三聚氰胺磺酸盐系减水剂、木质磺酸盐系减水剂以及聚羧酸系减水剂中的2种以上的减水剂(但是，由萘磺酸盐系减水剂及聚羧酸系减水剂这2种构成的减水剂除外)，所述膨胀材料含有渤氏(Blaine)比表面积值为2000cm2/g以上的铝铁酸钙系膨胀材料和渤氏比表面积值超过4500cm2/g的硫铝酸钙系膨胀材料，所述膨胀材料含有渤氏比表面积值为2000～6000cm2/g的铝铁酸钙系膨胀材料和渤氏比表面积值为5000～9000cm2/g的硫铝酸钙系膨胀材料，所述铝铁酸钙系膨胀材料在100份由水泥、膨胀材料及火山灰微粉末构成的结合材料(以下称结合材料)中为1～4份，所述硫铝酸钙系膨胀材料在100份结合材料中为0.5～2份，所述铝铁酸钙系膨胀材料与所述硫铝酸钙系膨胀材料的合计量在100份结合材料中为3～6份，所述火山灰微粉末在100结合材料中为3～10份，而且，所述水泥为速凝波特兰水泥。
通过使用本发明的灌浆用水泥组合物，能够提供可保持良好的流动性、不会产生气泡、具有高强度的灌浆灰浆。
具体实施方式
以下详细说明本发明。
在本发明中使用的份和％只要没有特别规定，则为质量基准。
另外，在本发明中，灌浆灰浆包含灌浆浆料。
在本发明中，是将灌浆用水泥组合物以及进一步根据需要配合的细骨料与水混合，调制成灌浆灰浆，其中，灌浆用水泥组合物包括：水泥和含有铝铁酸钙系膨胀材料和硫铝酸钙系膨胀材料的膨胀材料、火山灰微粉末、发泡剂以及选自萘磺酸盐系减水剂、三聚氰胺磺酸盐系减水剂、木质磺酸盐系减水剂及聚羧酸系减水剂中的2种以上的减水剂。
作为本发明中使用的膨胀材料，并用了主要在膨胀性、流动性以及保水性保持性方面有效果的铝铁酸钙系膨胀材料和主要在膨胀性和抑制产生气泡方面有效果的硫铝酸钙系膨胀材料。
将CaO原料、Al2O3原料、Fe2O3原料、以及CaSO4原料按规定的比例配合，使用电炉或回转炉等，一般在1100～1600℃下进行热处理，制造膨胀材料。如果热处理温度不到1100℃，会有得到的膨胀材料的膨胀性能不充分的情况，如果超过1600℃，会有无水石膏分解的情况发生。
作为CaO原料，可例举石灰石或消石灰等，作为Al2O3原料，可例举矾土或铝残灰等，作为Fe2O3原料，可例举铜熔渣或市场销售的氧化铁等，而且，作为CaSO4原料，可例举二水石膏、半水石膏以及无水石膏等。
铝铁酸钙系膨胀材料(以下称C4AF膨胀材料)是指将CaO原料、Al2O3原料、Fe2O3原料以及CaSO4原料进行热处理得到的物质，是含有游离石灰、铝铁酸钙以及无水石膏的膨胀物质，对其比例没有特别限定，但优选在100份膨胀物质中，游离石灰为30～60份，更优选为40～50份。另外，铝铁酸钙优选为10～40份，更优选为15～35份。进而，无水石膏优选为10～40份，更优选为20～35份。
本发明的铝铁酸钙是CaO-Al2O3-Fe2O3系化合物的统称，并没有特别限定，一般来说，如果将CaO表示为C、Al2O3表示为A、Fe2O3表示为F，则表示为C4AF和C6AF2等的化合物是公知的。通常可以认为以C4AF的形式存在。
C4AF膨胀材料的粉末度优选渤氏比表面积值(以下称渤氏值)为2000cm2/g以上，更优选为2000～6000cm2/g。如果不到2000cm2/g，膨胀量会变大，易出现析水，如果超过6000cm2/g，会出现良好流动性的保持时间变短的倾向。
C4AF膨胀材料的使用量优选在100份结合材料中为1～4份，更优选为2～3份。如果不到1份，会有不能得到良好的膨胀性和保水性的情况，如果超过4份，则同样会有不能得到良好的膨胀性的情况发生。
硫铝酸钙系膨胀材料(以下称CSA膨胀材料)是指将CaO原料、Al2O3原料、以及CaSO4原料进行热处理得到的物质，是含有游离石灰、硫铝酸钙及无水石膏的膨胀物质，对其比例不特别限定，但优选在100份膨胀物质中，游离石灰为5～40份，更优选为15～35份。另外，硫铝酸钙优选为10～40份，更优选为15～35份。进而，无水石膏优选为30～60份，更优选为40～50份。
本发明的硫铝酸钙是由CaO-CaSO4-Al2O3系构成，是游离石灰、蓝方石以及以无水石膏为主体的膨胀材料的统称，并不特别限定，一般来说，如果CaO表示为C、Al2O3表示为A、CaSO4表示为S，则表示为CSA的化合物是公知的。
CSA膨胀材料的粉末度优选渤氏值超过4500cm2/g，更优选为5000～9000cm2/g。如果为4500cm2/g以下，则会有抑制气泡产生的效果差的情况，另外，还会发生膨胀量过大地超出需要量的情况，超过9000cm2/g，也不能期待其效果提高，是不经济的。
CSA膨胀材料的使用量优选在100份结合材料中为0.5～2.0份。如果不到0.5份，会有不能得到抑制发泡的效果的情况发生，超过2.0份，也不能期待效果提高。
在本发明中，作为膨胀材料，并用了渤氏值为2000cm2/g以上的C4AF膨胀材料和渤氏值为超过4500cm2/g的CSA膨胀材料。两者的合计量优选在100份结合材料中为3～6份。如果不到3份，则会有不能产生适当的膨胀的情况发生，如果超过6份，则会有不能得到良好的膨胀性的情况发生。
本发明中使用的火山灰微粉末并不特别限定，可例举高炉水淬渣、飞灰以及硅粉(silica fume)等，其中，从防止析水、体现强度以及得到良好的流动性方面考虑，优选硅粉，更优选造粒的硅粉。
火山灰微粉末的粉末度优选渤氏值为3000cm2/g。如果不到3000cm2/g，则会有在灌浆灰浆的良好的流动性、防止析水和体现强度方面不能得到充分的效果的情况。
火山灰微粉末的使用量优选在100份结合材料中为3～10份。如果不到3份，则防止析水的效果降低，即便超过10份，也不能期望进一步的效果。
在本发明中，为了得到搅拌混合后的灌浆灰浆的初期膨胀，并用在与水搅拌混合时产生气体的发泡剂。
作为发泡剂并不特别限定，可以例举例如金属粉末或过氧化物等。其中优选铝粉末，但由于铝粉末的表面易被氧化，如果被氧化膜覆盖则反应性降低，因此，优选由植物油、矿物油或硬脂酸等进行了表面处理的铝粉末。
发泡剂的使用量优选相对于100份结合材料为0.0003～0.003份。如果不到0.0003份，则膨胀量有可能变得非常少，如果超过0.003份，则会有膨胀量变大、强度显著降低的情况发生。
作为本发明中使用的水泥，可例举：普通、速凝、超速凝、低热以及中热等的各种波特兰水泥；在这些波特兰水泥中混合了高炉炉渣、飞灰、硅或石灰石微粉等的各种混合水泥；以及废弃物利用型水泥即所谓的生态水泥等；其中从体现强度方面看，优选速凝水泥。
本发明中使用的减水剂是具有针对水泥的分散作用和带走空气的作用、改善流动性和增进强度的物质的总称，具体地能够使用萘磺酸盐系减水剂、三聚氰胺磺酸盐系减水剂、木质磺酸盐系减水剂以及聚羧酸系减水剂，在本发明中使用了其中的2种以上。其中，优选使用萘磺酸盐系减水剂、三聚氰胺磺酸盐系减水剂以及木质磺酸盐系减水剂中的2种以上，更优选使用萘磺酸盐系减水剂和三聚氰胺磺酸盐系减水剂作为基础材料。
相对于100份结合材料，萘磺酸盐系减水剂的使用量优选为0.8～2.0份粉体，三聚氰胺磺酸盐系减水剂的使用量优选为0.2～0.4份。如果萘磺酸盐系减水剂的使用量不到0.8份，则会有不能得到高流动性的情况，如果超过2.0份，则会引起材料分离。另外，如果三聚氰胺磺酸盐系减水剂在该范围之外，则会有不能得到合适的流动性的情况。
另外，还能够进一步并用羟基羧酸或其盐、糊精或蔗糖等的糖类、以及无机盐等的有延迟性的物质。
另外，减水剂的使用方式可以使用液体、粉体，但在作为预制品使用时，优选粉体，相对于100份结合材料其添加量优选为1.0～2.5份。如果不到1.0份，则有难以得到高流动性的情况，如果超过2.5份，则会发生材料分离。
作为本发明中使用的细骨料，能够使用通常使用的河砂、海砂、碎沙以及石英砂等，在作为预制品使用时，优选干燥砂，其粒度从流动性方面考虑，优选最大粒径为1.2mm。
细骨料的使用量是相对于100份结合材料优选为70～150份。如果不到70份，收缩量会变多，如果超过150份，则强度和流动性会降低。
本发明中使用的搅拌混合水量并不特别限定，但通常优选按水/结合材料比为25～45％，更优选30～40％。如果超出该范围，流动性会大大降低或发生材料分离，还会有强度降低的情况发生。
以下例举实施例进一步具体说明本发明，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
在100份结合材料中将表1所示的膨胀材料、6份火山灰微粉末、0.0014份发泡剂、1.3份萘磺酸盐系减水剂和0.2份三聚氰胺磺酸盐系减水剂以及100份细骨料进行混合，调制灌浆材料，添加水，使水/结合材料的比成为32％，用高速手动搅拌器进行搅拌混合，制作灌浆灰浆，测定其流动性，评价发泡状况。
另外，将制作的灌浆灰浆在20℃、80％RH的恒温恒湿室中，浇注在砂箱中，1天以后的养护为20℃水中养护，测定了长度变化率、体积膨胀率以及压缩强度。将结果一并记载在表1中。
使用材料
水泥：速凝波特兰水泥，市售品
膨胀材料A：C4AF膨胀材料，渤氏值2500cm2/g，市售品
膨胀材料B：CSA膨胀材料，渤氏值6050cm2/g，市售品
火山灰微粉末：硅粉造粒品，市售品
发泡剂：铝粉末，市售品
减水剂a：萘磺酸盐系减水剂，市售品
减水剂b：三聚氰胺磺酸盐系减水剂，市售品
细骨料：石灰砂骨料，密度2.62g/cm3，1.2mm以下
测定方法
流动性：依据中华人民共和国国家标准GB2419-81“水泥胶砂流动度测定方法”测定，流动性的历时变化是每次用高速手动搅拌器将灌浆灰浆反复搅拌10秒钟进行测定
气泡发生状况：视觉
长度变化率：依据日本标准协会JIS A 6202“混凝土用膨胀材料”的附属书1“膨胀材料的灰浆所产生的膨胀性试验方法”测定。材龄28天的测定值
体积膨胀率：纵向膨胀率，依据中华人民共和国国家标准GBJ119“混凝土添加剂应用技术规范”，在20℃、80％RH的恒温恒湿室中，测定浇注后1天的值
压缩强度：抗压强度，依据中华人民共和国国家标准GBJ177“水泥胶砂强度试验”测定
表1
  实验No.   膨胀材料A(份)   膨胀材料B(份)   流动性(mm)   发泡状况   长度变化率(×10-6)   体积膨胀率(％)   压缩强度(Mpa)   备注
  0分钟   30分钟   60分钟 1天 3天 28天
  1-11-21-31-41-5   01234   2.02.02.02.02.0   303308316320322   248272280287293   211261265268271   有无无无无   82203237287412   0.220.240.250.260.23   46.847.847.046.145.2   65.466.365.962.962.1   84.585.584.681.881.0   比较例实施例实施例实施例实施例
  1-61-71-81-91-101-3   222222   0.00.50.81.01.52.0   320322315311318316   285280279270283280   272266263262268265   有无无无无无   211221227230233237   0.190.230.250.240.230.25   46.346.847.146.746.247.0   64.065.766.065.965.265.9   84.885.184.885.384.784.6   比较例实施例实施例实施例实施例实施例
从表1中可以得知：并用了渤氏值为2000cm2/g以上的膨胀材料A(C4AF膨胀材料)和渤氏值为超过4500cm2/g的膨胀材料B(CSA膨胀材料)的实验No.1-2～1-5、No.1-7～1-10的实施例的灌浆灰浆可得到优越的流动性，没有气泡产生，长度变化率、体积膨胀率保持为适度，压缩强度高。
由于C4AF膨胀材料的效果从其含量相对于100份结合材料达到1份以上时变得显著，如果超过4份，虽然流动性变高，但压缩强度却降低，长度变化率变得过大，所以优选1～4份。
由于CSA膨胀材料的效果从其含量相对于100份结合材料中达到0.5份以上时变得显著，如果超过2份，压缩强度的提高到了极限，所以优选0.5～2份。
与此不同，仅用膨胀材料B(CSA膨胀材料)而不使用膨胀材料A(C4AF膨胀材料)的实验No.1-1的比较例的灌浆灰浆随着时间的变化流动性降低，产生了气泡，长度变化率小。另外，仅用膨胀材料A(C4AF膨胀材料)而不使用膨胀材料B(CSA膨胀材料)的实验No.1-6的比较例的灌浆灰浆的流动性高，但产生了气泡，体积膨胀率小。
因此，优选将渤氏值为2000cm2/g以上的C4AF膨胀材料与渤氏值为超过4500cm2/g的CSA膨胀材料组合，含在灌浆灰浆中。
实施例2
在100份结合材料中混合2份膨胀材料A、2份膨胀材料B、表2所示的火山灰微粉末、0.0014份发泡剂、1.3份减水剂a和0.2份减水剂b以及100份细骨料，调制了灌浆材料，除此以外，与实施例1同样进行。将结果一并记载在表2中。
表2
  实验No.   火山灰微粉末(份)   流动性(mm)   发泡状况   长度变化率(×10-6)   体积膨胀率(％)   压缩强度(Mpa)   备注
0分钟 30分钟 60分钟 1天 3天 28天
  2-12-22-31-32-4   035610   273306312316303   243278282280271   228263267265261   无无无无无   243238233237227   0.390.270.250.250.22   42.846.847.247.047.8   61.365.366.065.966.5   80.184.285.084.686.3   比较例实施例实施例实施例实施例
从表2中可以得知，在100份结合材料中含有3～10份火山灰微粉末的实验No.2-2～2-4、No.1-3的实施例的灌浆灰浆得到了优越的流动性，没有产生气泡，长度变化率、体积膨胀率保持为适度，压缩强度高。
与此不同，不含有火山灰微粉末的实验No.2-1的比较例的灌浆灰浆的流动性低，体积膨胀率大，压缩强度低。
因此，优选在100份结合材料中含有3～10份火山灰调制灌浆灰浆。
实施例3
在100份结合材料中混合2份膨胀材料A、2份膨胀材料B、6份火山灰微粉末、0.0014份发泡剂、表3所示的减水剂以及100份细骨料，调制了灌浆材料，除此以外，与实施例1同样进行。将结果一并记载在表3中。
使用材料
减水剂c：木质磺酸盐系减水剂，市售品
减水剂d：聚羧酸系减水剂，市场品
表3
  实验No.   减水剂a(份)   减水剂b(份)   减水剂c(份)   减水剂d(份)   流动性(mm)   发泡状况   长度变化率(×10-6)   体积膨胀率(％)   压缩强度(Mpa)   备注
  0分钟   30分钟   60分钟   1天   3天   28天
  3-11-33-23-33-43-53-63-73-83-93-103-113-123-133-14   1.31.31.30.01.30.00.01.31.00.00.01.00.00.80.0   0.00.20.21.30.01.30.00.01.00.30.00.00.30.20.0   0.20.00.10.20.00.01.30.00.00.00.30.20.10.10.0   0.00.00.00.00.00.00.00.30.30.70.70.10.70.10.7   325316318312332272177172308283309313296310312   288280283277302180136130272261278281275283280   276265270261280127103101259248258266260264250   无无无无有有有无无无无无无无有   216237240223252233213228234255243251238246230   0.200.250.260.28-0.05-0.08-0.050.270.270.230.250.220.290.27-0.02   45.747.047.346.343.241.941.246.047.146.646.847.046.746.341.3   62.165.970.167.362.261.760.265.569.368.768.469.768.966.959.6   82.284.685.083.382.381.378.981.784.382.883.382.681.882.777.5   实施例实施例实施例实施例比较例比较例比较例比较例实施例实施例实施例实施例实施例实施例比较例
从表3中可以得知，将选自减水剂a(萘磺酸盐系减水剂)、减水剂b(三聚氰胺磺酸盐系减水剂)、减水剂c(木质磺酸盐系减水剂)、减水剂d(聚羧酸系减水剂)中的2种以上(萘磺酸盐系减水剂及聚羧酸系减水剂这2种的组合除外)进行组合而含有的实验No.3-1～3-3、No.1-3、No.3-8～3-13的实施例的灌浆灰浆得到了优越的流动性，没有产生气泡，长度变化率、体积膨胀率保持为适度，压缩强度高。
与此不同，含有减水剂a(萘磺酸盐系减水剂)但不含减水剂b、c、d的实验No.3-4的比较例的灌浆灰浆的流动性大，但产生了气泡，体积膨胀率为负。
含有减水剂b(三聚氰胺磺酸盐系减水剂)但不含减水剂a、c、d的实验No.3-5的比较例的灌浆灰浆随着时间的变化，流动性大大降低，产生了气泡，体积膨胀率成为负。
含有减水剂c(木质磺酸盐系减水剂)但不含减水剂a、b、d的实验No.3-6的比较例的灌浆灰浆的流动性低，产生了气泡，体积膨胀率成为负，压缩强度也小。
含有减水剂d(聚羧酸系减水剂)但不含减水剂a、b、c的实验No.3-14的比较例的灌浆灰浆如果少量的添加，流动性有所改善，但产生了气泡，体积膨胀率成为负，压缩强度也小。
另外，即便在组合了2种的场合，含有由减水剂a(萘磺酸盐系减水剂)及减水剂d(聚羧酸系减水剂)这2种构成的减水剂的实验No.3-7的比较例的灌浆灰浆没有产生气泡，长度变化率、体积膨胀率保持为适度，压缩强度高，但流动减退(flowdown)增大，阻碍了流动性。因此，仅萘磺酸盐系减水剂与聚羧酸系减水剂的组合在流动性上是不理想的，为了改善该流动性，需要像实验3-8、No.3-11、No.3-13那样，再组合另一种以上(减水剂b、c)。
实施例4
在100份结合材料中，混合由50份膨胀材料A和50份膨胀材料B构成的如表4所示的膨胀材料、6份火山灰微粉末、0.0014份发泡剂、1.3份减水剂a和0.2份减水剂b以及100份细骨料，调制灌浆材料，除此以外与实施例1同样进行。将结果一并记载在表4中。
表4
  实验No.   膨胀材料(份)   流动性(mm)   发泡状况   长度变化率(×10-6)   体积膨胀率(％)   压缩强度(Mpa)   备注
  0分钟   30分钟   60分钟   1天   3天   28天
  4-14-21-34-34-4   03456   311305316312309   282273280277280   268264265263259   有无无无无   6208237258301   0.260.250.250.250.26   47.747.347.046.345.1   64.464.065.963.862.2   84.583.884.683.982.3   比较例实施例实施例实施例实施例
从表4中可以得知，按合计量在100份结合材料中含有3～6份膨胀材料A和膨胀材料B的实验No.4-2～4-4、No.1-3的实施例的灌浆灰浆得到了优越的流动性，没有产生气泡，长度变化率、体积膨胀率保持为适度，压缩强度高。
与此不同，不含膨胀材料的实验No.4-1的比较例的灌浆灰浆产生了气泡，长度变化率小。
因此，优选按合计量在结合材料中含有3～6份C4AF膨胀材料和CSA膨胀材料作为灌浆灰浆。
实施例5
在100份结合材料中，混合2份膨胀材料A、2份膨胀材料B、6份火山灰微粉末、表5所示的发泡剂、1.3份减水剂a和0.2份减水剂b以及100份细骨料，调制了灌浆材料，除此以外与实施例1同样进行。将结果一并记载在表5中。
表5
  实验No.   发泡剂(份)   流动性(mm)   发泡状况   长度变化率(×10-6)   体积膨胀率(％)   压缩强度(Mpa)   备注
  0分钟   30分钟   60分钟 1天 3天 28天
  5-11-35-2   0.00030.00140.003   322316318   296280285   272265270   无无无   231237245   0.060.251.02   47.647.046.2   66.365.963.3   84.884.681.7   实施例实施例实施例
从表5中可以得知，在100份结合材料中含有0.0003～0.003份发泡剂的实验No.5-2、No.1-3的实施例的灌浆灰浆得到了优越的流动性，没有产生气泡，长度变化率、体积膨胀率保持为适度，压缩强度高。
实施例6
在100份结合材料中，混合2份膨胀材料A和2份膨胀材料C、2份膨胀材料A和2份膨胀材料D、6份火山灰微粉末、0.0014份发泡剂、1.3份减水剂a和0.2份减水剂b以及100份细骨料，调制了灌浆材料，除此以外与实施例1同样进行。将结果一并记载在表6中。
膨胀材料C：CSA膨胀材料，渤氏值4580cm2/g
膨胀材料D：CSA膨胀材料，渤氏值5070cm2/g
表6
  实验No.   膨胀材料A(份)   膨胀材料B(份)   膨胀材料C(份)   膨胀材料D(份)   流动性(mm)   发泡状况   长度变化率(×10-6)   体积膨胀率(％)   压缩强度(Mpa)   备注
  0分钟   30分钟   60分钟   1天   3天   28天
  6-16-21-3   222   002   200   020   320319316   288284280   270267265   无无无   260248237   0.260.260.25   46.546.647.0   64.765.165.9   83.784.284.6   实施例实施例实施例
从表6中可以得知，即便在CSA膨胀材料的渤氏值比实施例的实验No.1-3小的场合，使用了实验No.6-1及6-2的实施例的超过4500cm2/g的CSA膨胀材料(膨胀材料C及膨胀材料D)的灌浆灰浆仍得到了优越的流动性，没有产生气泡，长度变化率、体积膨胀率保持为适度，压缩强度高。
比较例
在100份结合材料中，混合2份膨胀材料A、2份膨胀材料E、6份火山灰微粉末、0.0014份发泡剂、1.3份减水剂a和0.2份减水剂b以及100份细骨料，调制了灌浆材料，除此以外与实施例1同样进行。将结果一并记载在表7中。
膨胀材料E：CSA膨胀材料，渤氏值4380cm2/g
表7
  实验No.   膨胀材料A(份)   膨胀材料B(份)   膨胀材料E(份)   流动性(mm)   发泡状况   长度变化率(×10-6)   体积膨胀率(％)   压缩强度(Mpa)   备注
  0分钟   30分钟   60分钟 1天 3天 28天
  7-11-3   22   02   20   326316   302280   276265   有无   298237   0.270.25   45.347.0   62.565.9   81.384.6   比较例实施例
如表7所示，在使用了实验No.7-1的比较例的渤氏值为4500cm2/g以下的CSA膨胀材料(膨胀材料E)灌浆灰浆中，可见气泡产生。
产业上的利用可能性
如上所述，使用了本发明的灌浆用水泥组合物的灌浆灰浆(灌浆材料)得到了优越的流动性，没有产生气泡，长度变化率、体积膨胀率保持为适度，压缩强度高，因此，能够使用在土木建筑施工中，特别是能够在向混凝土构造物的细小缝隙、倒砌法中的缝隙、构造物的补修和加强、机械装置的底座下以及轨道水泥板下等进行填充的施工法中使用。

Claims (8)

1.一种灌浆用水泥组合物，含有：水泥、膨胀材料、火山灰微粉末、发泡剂以及选自由萘磺酸盐系减水剂、三聚氰胺磺酸盐系减水剂、木质磺酸盐系减水剂及聚羧酸减水剂中的2种以上的减水剂，但不包括由萘磺酸盐系减水剂和聚羧酸减水剂这2种构成的减水剂，其特征在于：所述膨胀材料含有勃氏比表面积值为2000cm2/g以上的铝铁酸钙系膨胀材料和勃氏比表面积值超过4500cm2/g的硫铝酸钙系膨胀材料。
2.根据权利要求1所述的灌浆用水泥组合物，其特征在于：所述膨胀材料含有勃氏比表面积值为2000～6000cm2/g的铝铁酸钙系膨胀材料和勃氏比表面积值为5000～9000cm2/g的硫铝酸钙系膨胀材料。
3.根据权利要求1或2所述的灌浆用水泥组合物，其特征在于：在由水泥、膨胀材料及火山灰微粉末构成的100份结合材料中，所述铝铁酸钙系膨胀材料为1～4份。
4.根据权利要求1或2所述的灌浆用水泥组合物，其特征在于：在由水泥、膨胀材料及火山灰微粉末构成的100份结合材料中，所述硫铝酸钙系膨胀材料为0.5～2份。
5.根据权利要求1或2所述的灌浆用水泥组合物，其特征在于：在由水泥、膨胀材料及火山灰微粉末构成的100份结合材料中，所述铝铁酸钙系膨胀材料和所述硫铝酸钙系膨胀材料的合计量为3～6份。
6.根据权利要求1或2所述的灌浆用水泥组合物，其特征在于：在由水泥、膨胀材料及火山灰微粉末构成的100份结合材料中，所述火山灰微粉末为3～10份。
7.根据权利要求1或2所述的灌浆用水泥组合物，其特征在于：所述水泥为速凝波特兰水泥。
8.一种灌浆材料，其特征在于：是使用权利要求1～7的任一项所述的灌浆用水泥组合物的灌浆材料。 
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