CN101913840A - 一种快硬高强灌浆料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快硬高强灌浆料，由下述重量百分比的组份组成：快硬硫铝酸盐水泥40-55％；石英砂40-55％；微硅粉1-5％；高钙粉2-5％；FDN减水剂0.6-1.0％；无水石膏粉1-3％；碳酸锂0.02％-0.14％；氯化钠0.2％-1.4％。将上述各组份均匀混合，加水进行搅拌，水灰比为0.14-0.18，搅拌均匀后使用。本发明适用于低温环境的施工，具有早强、高强，流动性能好，无收缩，防冻效果好等特点。

Description

一种快硬高强灌浆料
技术领域
本发明涉及一种建筑材料技术领域，具体说是一种快硬高强灌浆料。
背景技术
灌浆料是以高强度材料作为骨料，以水泥作为胶凝剂，辅以高流态、微膨胀、防离析等物质配制而成。它在施工现场加人一定量的水，搅拌均匀后即可使用。灌浆料主要用于：地脚螺栓锚固、机器底座、钢结构与地基接口、设备基础的二次灌浆、栽埋钢筋以及机电设备的安装等工程，因此要满足自流性好，快硬、早强、高强、无收缩、微膨胀等要求。传统的灌浆料主要有环氧树脂石英砂和普通硅酸盐水泥砂浆，其功效很难满足上述要求。环氧树脂石英砂生产成本高，与钢结构及混凝土的结合力差，耐久性差。普通水泥砂浆灌浆料强度增长慢，且出现干缩，使后期强度下降，特别是在低温状态下，灌浆料在硬化前后会出现一定收缩，其中主要是沉降收缩影响最大，容易导致填充不密实，从而影响荷载的传递，设备安装精度和使用寿命受到很大影响。另外，在负温状态下，普通水泥砂浆灌浆料便不能施工，影响建设工程的工期。其次，少数的灌浆料配备了防冻剂，该类防冻剂多以亚硝酸钠为防冻成份，辅以硫化钠为早强成份及其他成份，而亚硝酸钠、硫酸钠及硝酸钙会引起碱一集料反映，造成混凝土持久性下降、开裂损坏，而且防冻剂的添加物过多，会使制备工艺复杂，成本提高，对环境污染大。
发明内容
本发明为了克服上述缺陷提供了一种具有早强、高强，流动性能好，无收缩，防冻效果好的快硬高强灌浆料。
本发明采用的技术方案是：一种快硬高强灌浆料，其特征是：由下述重量百分比的组份组成：
快硬硫铝酸盐水泥40-55％
石英砂40-55％
微硅粉1-5％
高钙粉2-5％
FDN减水剂0.6-1.0％
无水石膏粉1-3％
碳酸锂0.02％-0.14％
氯化钠0.2％-1.4％
所述的石英砂为20-40目，将上述各组份均匀混合，加水进行搅拌，水灰比为0.14-0.18，即1000克快硬高强灌浆料加水140-180毫升，搅拌均匀后使用。
所述的快硬高强灌浆料，由下述重量百分比的组份组成：
快硬硫铝酸盐水泥45％
石英砂45％
微硅粉5％
高钙粉2.12％
FDN减水剂1.0％
无水石膏粉1％
碳酸锂0.08％
氯化钠0.8％
上述各组份均为细粉，其中石英砂为20-40目，将上述各组份均匀混合，然后加水进行搅拌，1000克快硬高强灌浆料加水160毫升，搅拌均匀后使用。
本发明采用胶凝基的快硬硫铝酸盐水泥作为结合剂，再配以具有防冻功能的复合外加剂和特种骨料，通过合理配比，使产品不仅具有早强、高强，流动性能好，无收缩的优点，而且防冻效果好，能确保低温状态下满足设备基础灌注地脚螺栓、机器底座和钢结构与基础接口以及特殊工程的高强度混凝土灌浆施工。本发明还具有微膨胀性，从而有效解决普硅水泥砂浆干缩导致灌注质量下降的问题。
具体实施方式
实施例1的快硬高强灌浆料由下述重量百分比的组份组成：
快硬硫铝酸盐水泥45％
石英砂45％
微硅粉5％
高钙粉2.12％
FDN减水剂1.0％
无水石膏粉1％
碳酸锂0.08％
氯化钠0.8％
上述各组份均为常规细粉状，其中石英砂为20-40目，本发明将上述重量百分比的各组份均匀混合，混合时可以采用高效混料机进行混合，也可采用搅拌机进行混合。使用时将混合好的灌浆料加水搅拌均匀，水灰比为0.16，即1000克快硬高强灌浆料加水160毫升，搅拌5分钟，然后灌入需要浇注的施工地点。
实验结果：环境温度5-19℃。水灰比：0.16，凝结时间：初凝时间37min，终凝时间45min。各龄期强度如下：2小时23.8Mpa，12小时45Mpa，24小时55Mpa，72小时68Mpa。流动度：初始流动度215mm，30分钟保留值195mm。钢筋握裹力3天75kN。
本发明碳酸锂与氯化钠协同使用，其中利用氯化钠进行防冻，同时利用碳酸锂前期促凝，特别是在温度较低时，使浆体冰冻之前达到早强效果，并且在微硅粉、高钙粉和无水石膏粉的协同使用下，提高灌浆料后期的强度和膨胀效果，本发明合理的配比使灌浆料达到良好的早强、高强及流动性能，无收缩，防冻效果好等特点，各组份具体作用基理如下：
本发明中快硬硫铝酸盐水泥为胶凝基的结合材料，具有早强性好，可使灌浆料在尽可能短的时间内达到抗冻临界强度，从而减少因突然降温对混凝土造成冻害。石英砂作为骨料使用，成本低，通常颗粒越小流动性越好，强度高，但过细需水量就加大，而粗砂的需水量较小，经实验选用20-40目之间，保证流动性使砂浆中的空隙易被填充，呈紧密堆积状，提高强度，而且无收缩、无锈蚀。本发明加入氯化钠，氯化钠与水混合后有很低的共溶温度，能降低水的冰点而使混凝土在负温下仍在进行水化的作用，其价格低，在本发明中起防冻作用。碳酸锂主要起促凝作用，能显著缩短硫铝酸盐水泥的凝结时间，可用于调整终凝时间，随着气温的变化，碳酸锂的用量也需要适当的增减，气温越低用量越大，但用量大后会较大幅度地降低水泥的中、后期强度，经实验本发明的使用范围效果较好，2小时抗压强度达到20MPa以上。无水石膏粉的加入对解决水泥的抗折强度倒缩帮助很大，也可提高水泥强度，因石膏加入到硫铝酸盐水泥中后，其水化产物速率和扩散速率匹配的很好，随着龄期的增长，可以通过反映进一步填充空间，使结构更密实，从而提高强度，但加入量过多会使强度下降，传统用量在3％-5％，本发明中无水石膏粉与硅粉和高钙粉配合使用，降低到1.4％效果较好。微硅粉和高钙粉可提高灌浆料的抗压、抗折强度，对解决水泥的倒缩有帮助，而且对后期强度提高较大。微硅粉和高钙粉的粒径小，比表面积大，掺入后需水量增大，可提高水泥的水化度，微硅粉与水泥中的Ca(0H)2发生二次水化，增加硬化水泥浆体中的C-S-H凝胶体的数量和性能，从而提高硬化水泥浆体的作用，微硅粉及二次水化物还可填充水泥浆体中的有害孔，改善水泥浆体的孔体结构。FDN减水剂其主要成份为β～萘磺酸钠甲醛缩合物，对水泥粒子有强烈的分散作用，具有减水率高、非引气、增强效果好、节省水泥、能全面改善混凝土的物理力学性能，它具有改善混凝土的和易性，特别适合冬季防冻用；另外，FDN减水剂可显著提高石膏硬化体强度，当FDN减水剂掺量在1.0％以内时，石膏硬化体强度增长较快；FDN减水剂对石膏水化进程、水化产物形貌影响甚微，但可明显改善硬化体孔结构，使其孔隙率降低、孔径细化，因此FDN减水剂可同时作用于水泥和石膏增加二者的强度，特别是提高后期硬化的强度。
实施例2的快硬高强灌浆料由下述重量百分比的组份组成：
快硬硫铝酸盐水泥40％
石英砂52％
微硅粉2％
高钙粉3.78％
FDN减水剂0.8％
无水石膏粉1.2％
碳酸锂0.02％
氯化钠0.2％
上述各组份均为常规细粉状，其中石英砂为20-40目，本发明将上述重量百分比的各组份均匀混合，使用时将混合好的灌浆料加水搅拌均匀，水灰比为0.18，即1000克快硬高强灌浆料加水180毫升，搅拌4分钟，然后灌入需要浇注的施工地点。
本实施例实验结果：环境温度20-35℃。水灰比0.18，凝结时间：初凝时间32min，终凝时间37min。各龄期强度如下：2小时25Mpa，12小时42Mpa，24小时50Mpa，72小时60Mpa。流动度：初始流动度220mm，30分钟保留值200mm。钢筋握裹力3天72kN。
实施例3的快硬高强灌浆料由下述重量百分比的组份组成：
快硬硫铝酸盐水泥55％
石英砂40％
微硅粉1％
高钙粉2％
FDN减水剂0.6％
无水石膏粉1％
碳酸锂0.14％
氯化钠0.26％
上述各组份均为常规细粉状，其中石英砂为20-40目，本发明将上述重量百分比的各组份均匀混合，使用时将混合好的灌浆料加水搅拌均匀，水灰比为0.14，即1000克快硬高强灌浆料加水140毫升，搅拌6分钟，然后灌入需要浇注的施工地点。
本实施例实验结果：环境温度-18℃～5℃。水灰比0.14，凝结时间：初凝时间48min，终凝时间58min。各龄期强度如下：2小时21.8Mpa，12小时42Mpa，24小时51Mpa，72小时65Mpa，流动度：初始流动度210mm，30分钟保留值190mm。钢筋握裹力3天74kN。
实施例4的快硬高强灌浆料由下述重量百分比的组份组成：
快硬硫铝酸盐水泥43.8％
石英砂43％
微硅粉3％
高钙粉5％
FDN减水剂0.7％
无水石膏粉3％
碳酸锂0.1％
氯化钠1.4％
上述各组份均为常规细粉状，其中石英砂为20-40目，本发明将上述重量百分比的各组份均匀混合，使用时将混合好的灌浆料加水搅拌均匀，水灰比为0.15，即1000克快硬高强灌浆料加水150毫升，搅拌6分钟，然后灌入需要浇注的施工地点。
本实施例实验结果：环境温度-10℃～5℃。水灰比0.15，凝结时间：初凝时间40min，终凝时间50min。各龄期强度如下：2小时21Mpa，12小时40.8Mpa，24小时50.9Mpa，72小时62Mpa。流动度：初始流动度205mm，30分钟保留值195mm。钢筋握裹力3天72kN。
实施例5的快硬高强灌浆料由下述重量百分比的组份组成：
快硬硫铝酸盐水泥50％
石英砂40.84％
微硅粉1.5％
高钙粉4％
FDN减水剂0.6％
无水石膏粉2％
碳酸锂0.06％
氯化钠1％
上述各组份均为常规细粉状，其中石英砂为20-40目，本发明将上述重量百分比的各组份均匀混合，使用时将混合好的灌浆料加水搅拌均匀，水灰比为0.17，即1000克快硬高强灌浆料加水170毫升，搅拌6分钟，然后灌入需要浇注的施工地点。
本实施例实验结果：环境温度-5℃～5℃。水灰比0.17，凝结时间：初凝时间38min，终凝时间48min。各龄期强度如下：2小时21Mpa，12小时41Mpa，24小时52Mpa，72小时62.8Mpa。流动度：初始流动度210mm，30分钟保留值192mm。钢筋握裹力3天72.6kN。
实施例6的快硬高强灌浆料由下述重量百分比的组份组成：
快硬硫铝酸盐水泥40％
石英砂55％
微硅粉1％
高钙粉2％
FDN减水剂0.6％
无水石膏粉1％
碳酸锂0.12％
氯化钠0.28％
上述各组份均为常规细粉状，其中石英砂为20-40目，本发明将上述重量百分比的各组份均匀混合，使用时将混合好的灌浆料加水搅拌均匀，水灰比为0.16，即1000克快硬高强灌浆料加水160毫升，搅拌5分钟，然后灌入需要浇注的施工地点。
本实施例实验结果：环境温度-15℃～5℃。水灰比0.16，凝结时间：初凝时间36min，终凝时间48min。各龄期强度如下：2小时21Mpa，12小时40.6Mp a，24小时50.6Mpa，72小时60.8Mpa。流动度：初始流动度215mm，30分钟保留值192mm。钢筋握裹力3天73kN。
本发明适用于低温环境的施工，具有早强、高强，流动性能好，无收缩，防冻效果好等特点。

Claims (2)

1.一种快硬高强灌浆料，其特征是：由下述重量百分比的组份组成：
快硬硫铝酸盐水泥40-55％
石英砂40-55％
微硅粉1-5％
高钙粉2-5％
FDN减水剂0.6-1.0％
无水石膏粉1-3％
碳酸锂0.02％-0.14％
氯化钠0.2％-1.4％
所述的石英砂为20-40目，将上述各组份均匀混合，加水进行搅拌，水灰比为0.14-0.18，即1000克快硬高强灌浆料加水140-180毫升，搅拌均匀后使用。
2.根据权利要求1所述的快硬高强灌浆料，其特征是：由下述重量百分比的组份组成：
快硬硫铝酸盐水泥45％
石英砂45％
微硅粉5％
高钙粉2.12％
FDN减水剂1.0％
无水石膏粉1％
碳酸锂0.08％
氯化钠0.8％
上述各组份均为细粉，其中石英砂为20-40目，将上述各组份均匀混合，然后加水进行搅拌，1000克快硬高强灌浆料加水160毫升，搅拌均匀后使用。
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