CN101328052B - 山砂无机灌浆料及其制备方法和施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种山砂无机灌浆料及其制备方法和施工方法，山砂无机灌浆料中的砂子是磨细山砂，胶凝材料是水泥和磷矿粉，外加剂是膨胀剂和减水剂，按磨细山砂1份、水泥1份、磷矿粉0.02～0.04份、膨胀剂0.07～0.10份、减水剂0.007～0.010份的重量比配合成山砂无机灌浆干料，在施工现场先将灌浆干料总重量13～15％的水倒入拌合容器，再将山砂无机灌浆干料缓慢加入拌合容器中，经充分搅拌，使材料拌合均匀，即成山砂无机灌浆浆料。清理基面后，安装模板，将山砂无机灌浆浆料注入结构物中，无需振捣。解决了现有的胶结材料不耐高温、耐久性差、防火性差、施工工艺复杂等技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑灌浆材料，及其制备方法和施工方法。
背景技术
随着城市建设的发展，结构设计人员越来越多的遇到混凝土结构的加固设计，通常加固结构属二次受力结构，新旧两部分存在应变滞后和应力超前问题。加固前构件由于自重等荷载作用已处于受力状态，加固后补加部分并没有受力，只是在继续增加荷载的情况下，补加部分才逐渐受力，新旧两部分是靠结合面在特殊的加固材料作用下剪力的有效传递而共同工作的，补加部分的受力水平滞后于原有构件。荷载不断增加，原有结构达到极限状态，新加部分的承载能力还没有充分发挥，在原有结构破坏后所有外荷载均由新加部分承担，新加部分往往没有独立承担全部荷载的能力，而马上破坏。
在现有的众多加固方法中，较多的运用传统的胶结材料(环氧类、乳胶水泥、结构胶)进行粘贴、锚固施工，以上胶结材料存在不耐高温、耐久性差、防火性差、施工工艺复杂等问题，同样在混凝土空洞缺陷修补中，新混凝土与老混凝土之间粘结不牢，不能共同受力。因此，新加混凝土的施工成为一个不易解决的难题，不能保证加固质量和新旧混凝土的粘结强度，会造成加固部分与原有结构无法共同受力，达不到加固及补强效果。
另一方面，山砂在我国西部地区、尤其在贵州省是一种广泛使用的建筑材料。但由于山砂的粒度、强度不均，长期以来，山砂大仅用于砌筑砂浆，未能用作灌浆料使用。
发明内容
本发明提供一种山砂无机灌浆料及其制备方法和施工方法，要解决现有的胶结材料不耐高温、耐久性差、防火性差、施工工艺复杂等技术问题；并解决了用山砂制备无机灌浆料的技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种山砂无机灌浆料，包括砂子、胶凝材料和外加剂，其特征在于：上述砂子是磨细山砂，上述胶凝材料是水泥和磷矿粉，上述外加剂是膨胀剂和减水剂，上述材料按以下重量比配合而成：
磨细山砂 1份；
水泥 1份；
磷矿粉 0.02～0.04份；
膨胀剂 0.07～0.10份；
减水剂 0.007～0.010份。
上述磨细山砂的粒径是2.5mm以下。
上述水泥是普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥或矿渣水泥。
上述磷矿粉的比表面积是380-450m2/kg，密度＜2.8g/cm3，粒径在0.5～5mm之间，堆密度为0.8～1.0t/m3，磷矿粉的主要化学成分的重量百分比为：
SiO2 CaO Al2O3 Fe2O3 MgO P2O5 SO3 烧失量
40.15 48.96 3.12 0.47 1.26 3.34 1.70 0.73
上述膨胀剂是低碱明矾石膨胀剂、硫铝酸盐膨胀剂、钙矾石膨胀剂或聚合物纤维膨胀剂。
上述减水剂是萘系混凝土高效减水剂或聚羧酸高效减水剂。
一种山砂无机灌浆料的制备方法，其特征在于：在工厂先将1份磨细山砂、1份水泥混合，然后加入0.02～0.04份磷矿粉、0.07～0.10份膨胀剂、0.007～0.010份减水剂，混合均匀成山砂无机灌浆干料，在施工现场先将灌浆干料总重量13～15％的水倒入拌合容器，再将山砂无机灌浆干料缓慢加入拌合容器中，经充分搅拌，使材料拌合均匀，即成山砂无机灌浆浆料。
一种山砂无机灌浆料的施工方法，其特征在于施工步骤为：
步骤1，清理基面；
步骤2，安装模板；
步骤3，制备山砂无机灌浆浆料，先将灌浆料总重量13～15％的水倒入拌合容器，再将山砂无机灌浆干料缓慢加入拌合中，用搅拌设备充分搅拌均匀，稠度适宜后即可使用；
步骤4，注浆，无需振捣。
上述步骤3中的水是冷水或温水，当气温或表面温度降至5℃或以下时，用30℃～35℃的温水拌合加速材料强度的增长；当四周环境温度低于10℃时，模板持续48小时拆除；当气温超过35℃，用15℃～20℃的冷水和材料拌合施工。
上述步骤4后可立即喷洒养护剂或是覆盖塑料薄膜并加盖草帘或用棉被阴湿养护3～7天。
本发明的有益效果是，
1、早强、高强：1天强度最高可达50MPa以上，可节约工期，适用于抢险工程中的特殊加固施工；
2、流动度大：现场施工时只须加水搅拌均匀后，直接浇灌，可达到自流状态，免振捣，可渗入到混凝土中的细微裂缝中；
3、无收缩：由于参入高流态、微膨胀、防离析等外加剂，使得该灌浆料的收缩性较小，可保证新旧混凝土的粘结强度，从而确保加固质量。
4、耐久性好：从材料的性质来看，灌浆料是一种水泥基无机材料，不老化，对钢筋无锈蚀。
5、因地制宜，有效利用我国西部地区的山砂资源，大量节省普通河砂，大大降低了产品成本和工程造价。
6、采用无机细骨料磨细山砂解决了现有的胶结材料不耐高温、耐久性差、防火性差、施工工艺复杂等技术问题；并解决了用山砂制备无机灌浆料的技术问题。
由于本发明具有快硬、高强、微膨胀、流动性好、施工简单快捷、成本低廉等特点，因此，它完全能够确保加固、植筋及空洞缺陷修补的质量。本发明能广泛的运用于建筑物基础加固、建筑物植筋、建筑物梁、板、柱加固改造、混凝土缺陷修补等方面。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明制备工艺流程图。
图2是本发明施工工艺流程图。
具体实施方式
实施例：一种山砂无机灌浆料，包括砂子、胶凝材料和外加剂，其特征在于：上述砂子是磨细山砂，上述胶凝材料是水泥和磷矿粉，上述外加剂是膨胀剂和减水剂，上述材料按以下重量比配合而成：
磨细山砂 1份；
水泥 1份；
磷矿粉 0.02～0.04份；
膨胀剂 0.07～0.10份；
减水剂 0.007～0.010份。
本发明采用的原材料性能指标如下：
上述磨细山砂的粒径是2.5mm以下。
上述水泥是42.5普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥或矿渣水泥。
水泥检验结果
上述磷矿粉的比表面积是380-450m2/kg，密度＜2.8g/cm3，粒径在0.5～5mm之间，堆密度为0.8～1.0t/m3，磷矿粉的主要化学成分的重量百分比为：
SiO2 CaO Al2O3 Fe2O3 MgO P2O5 SO3 烧失量
40.15 48.96 3.12 0.47 1.26 3.34 1.70 0.73
上述膨胀剂是低碱明矾石膨胀剂、硫铝酸盐膨胀剂、钙矾石膨胀剂或聚合物纤维膨胀剂混凝土膨胀剂的性能指标如下：
化学成分：氧化镁≤5.0％，含水率≤3.0％，总碱量≤0.75％，氯离子≤0.05％。
上述减水剂是萘系混凝土高效减水剂或聚羧酸高效减水剂。
萘系混凝土高效减水剂的技术性能指标如下：
本发明的制备工艺流程参见图1所示，1、将原材料中的水泥与山砂先进行混合。
2、将矿物掺合料与外加剂掺入1中，混合均匀。
这种山砂无机灌浆料的制备方法，在工厂先将1份磨细山砂、1份水泥混合，然后加入0.02～0.04份磷矿粉、0.07～0.10份膨胀剂、0.007～0.010份减水剂，混合均匀成山砂无机灌浆干料，在施工现场先将灌浆干料总重量13～15％的水倒入拌合容器，再将山砂无机灌浆干料缓慢加入拌合容器中，经充分搅拌，使材料拌合均匀，即成山砂无机灌浆浆料。
本发明的施工工艺流程参见图2，这种山砂无机灌浆料的施工方法，其施工步骤为：
步骤1，清理基面上的杂物、粉尘及污染物；在施工前数小时，将清理干净的基面用清水彻底湿润；在即将进行施工前清除积水。
步骤2，安装模板；
步骤3，制备山砂无机灌浆浆料，先将灌浆料总重量13～15％的水倒入拌合容器，再将山砂无机灌浆干料缓慢加入拌合中，用搅拌设备充分搅拌均匀，稠度适宜后即可使用；上述步骤3中的水是冷水或温水，当气温或表面温度降至5℃或以下时，用30℃～35℃的温水拌合加速材料强度的增长；当四周环境温度低于10℃时，模板持续48小时拆除；当气温超过35℃，用15℃～20℃的冷水和材料拌合施工。
步骤4，注浆，无需振捣。上述步骤4后可立即喷洒养护剂或是覆盖塑料薄膜并加盖草帘或用棉被阴湿养护3～7天。
Claims (9)
1.一种山砂无机灌浆料，包括砂子、胶凝材料和外加剂，其特征在于：上述砂子是磨细山砂，上述胶凝材料是水泥和磷矿粉，上述外加剂是膨胀剂和减水剂，上述材料按以下重量比配合而成：
磨细山砂 1份；
水泥 1份；
磷矿粉 0.02～0.04份；
膨胀剂 0.07～0.10份；
减水剂 0.007～0.010份；
上述磷矿粉的比表面积是380-450m2/kg，密度<2.8g/cm3，粒径在0.5～5mm之间，堆密度为0.8～1.0 t/m3，磷矿粉的主要化学成分的重量百分比为：
2.根据权利要求1所述的山砂无机灌浆料，其特征在于：上述磨细山砂的粒径是2.5mm以下。
3.根据权利要求1所述的山砂无机灌浆料，其特征在于：上述水泥是普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥或矿渣水泥。
4.根据权利要求1所述的山砂无机灌浆料，其特征在于：上述膨胀剂是低碱明矾石膨胀剂、硫铝酸盐膨胀剂、钙矾石膨胀剂或聚合物纤维膨胀剂。
5.根据权利要求1所述的山砂无机灌浆料，其特征在于：上述减水剂是萘系混凝土高效减水剂或聚羧酸高效减水剂。
6.一种权利要求1-5任意一项所述山砂无机灌浆料的制备方法，其特征在于：在工厂先将1份磨细山砂、1份水泥混合，然后加入0.02～0.04份磷矿粉、0.07～0.10份膨胀剂、0.007～0.010份减水剂，混合均匀成山砂无机灌浆干料，在施工现场先将灌浆干料总重量13～15%的水倒入拌合容器，再将山砂无机灌浆干料缓慢加入拌合容器中，经充分搅拌，使材料拌合均匀，即成山砂无机灌浆浆料。
7.一种权利要求6所述的山砂无机灌浆料的施工方法，其特征在于施工步骤为：
步骤1，清理基面；
步骤2，安装模板；
步骤3，制备山砂无机灌浆浆料，先将灌浆料总重量13～15%的水倒入拌合容器，再将山砂无机灌浆干料缓慢加入拌合中，用搅拌设备充分搅拌均匀，稠度适宜后即可使用；
步骤4，注浆，无需振捣。
8.根据权利要求7所述的山砂无机灌浆料的施工方法，其特征在于：上述步骤3中的水是冷水或温水，当气温或表面温度降至5℃或以下时，用30℃～35℃的温水拌合加速材料强度的增长；当四周环境温度低于10℃时，模板持续48小时拆除；当气温超过35℃，用15℃～20℃的冷水和材料拌合施工。
9.根据权利要求7所述的山砂无机灌浆料的施工方法，其特征在于：上述步骤4后立即喷洒养护剂或是覆盖塑料薄膜并加盖草帘或用棉被阴湿养护3～7天。
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