CN106186932A - 一种水泥基灌浆料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水泥基灌浆料，包括以下重量配比的组分：水泥250‑550份、重钙30‑100份、石英砂300‑500份、乳胶粉2‑15份、纤维素醚1‑5份、木质纤维3‑5份、消泡剂2‑7份、塑性膨胀剂0.2‑2份、矿物纤维1‑2份、硼砂2‑5份、膨胀剂5‑15份、膨胀改性剂2‑4份、聚羧酸减水剂30‑100份。本发明水泥基灌浆料能有效实现塑性阶段的膨胀，且长期干缩落差小、具有高抗折强度。

Description

一种水泥基灌浆料及其制备方法
技术领域
[0001 ]本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种水泥基灌浆料。
背景技术
[0002] 水泥基灌浆材料起源于美国，至今已有40多年的历史。由于该材料具有流动性好、 无收缩、早强高强等优点，在设备安装过程中，能够顺利灌入设备底板下的狭窄缝隙中，灌 浆层密实性好，有效承载面高，荷载传递均匀，在缩短设备安装周期的同时可以延长设备的 使用寿命，其应用范围也逐步扩大到了螺栓锚固、结构加固、路面修补等方面。我国的水泥 基灌浆材料研究和应用至今已有近20年时间。随着我国国民经济的不断发展，冶金、电力、 化工、建材、煤炭等行业中水泥基灌浆材料的应用也越来越广泛。
[0003] 我国水泥基灌浆料的整体发展水平与国外还有一定的差距，特别是无早期塑性膨 胀、后期出现收缩裂缝等问题。为确保水泥基灌浆材料的质量，建设部在已颁的《水泥基灌 浆材料应用技术规范》GB/T50448-2008中明确提出水泥基灌浆材料在l-3h内必须具有0.1-3.5%的竖向膨胀率。
[0004] 在l-3h内，一般灌浆料都处于塑性阶段，还没有终凝，因此在常用的混凝土膨胀剂 中，即使采用膨胀性能优异的新型铝酸钙-硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂也不能实现水泥浆体 塑性阶段的微膨胀;传统金属粉末类膨胀剂由于反应速度快、发气量大、气孔大，发气不均 匀，使其内部形成微小的裂纹，不利于混凝土强度及耐久性发展，所以传统金属粉末类膨胀 剂已被禁止应用于灌浆材料作为塑性阶段膨胀源。
发明内容
[0005] 本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种能有效实现塑性阶段 的膨胀，且长期干缩落差小、具有高抗折强度的水泥基灌浆料。
[0006] 为了达到上述目的，本发明提供了一种水泥基灌浆料，包括以下重量配比的组分： 水泥250-550份、重钙30-100份、石英砂300-500份、乳胶粉2-15份、纤维素醚1-5份、木质纤 维3-5份、消泡剂2-7份、塑性膨胀剂0.2-2份、矿物纤维1-2份、硼砂2-5份、膨胀剂5-15份、膨 胀改性剂2-4份、聚羧酸减水剂30-100份。
[0007] 其中，塑性膨胀剂包括以下重量配比的组分：塑性膨胀源3-5份、硬脂酸酯0.Οδ-Ο. 1份、 催化剂5-8 份。
[0008] 塑性膨胀源采用对硝基苯重氮氟硼酸盐、亚氨基二乙腈、Ν，Ν_二环己基-2-苯并噻 唑次磺酰胺的复合物;硬脂酸酯采用质量比为1:1的硬脂酸甘油酯和十八酸甘油酯的混合 物;催化剂采用氢氧化钾。
[0009] 塑性膨胀剂包括以下重量配比的组分:塑性膨胀源4份、硬脂酸酯0.1份、催化剂6 份。
[0010] 膨胀剂采用氧化妈-硫铝酸钙双膨胀源的高性能膨胀剂;膨胀改性剂为菱镁矿在 900-1000°(：下煅烧和研磨得到的比表面积200-300111 2/1^粉体。
[0011] 矿物纤维为针状硅灰石，长径比大于20,细度325目。
[0012] 石英砂的级配比为：10-20 目 30-50%、20-40 目 50-70%。
[0013]水泥基灌浆料优选组分的重量配比为：水泥400份、重钙80份、石英砂350份、乳胶 粉10份、纤维素醚3份、木质纤维5份、消泡剂5份、塑性膨胀剂1份、矿物纤维1份、硼砂3份、膨 胀剂10份、膨胀改性剂2份、聚羧酸减水剂50份。水泥采用p 〇42.5水泥。
[0014] 本发明还提供了上述水泥基灌浆料的制备方法，先将塑性膨胀剂中的塑性膨胀源 和硬脂酸酯投入球磨机中，充分研磨后取出，与催化剂一同放入搅拌机中搅拌均匀，然后加 入其余组分一起搅拌均匀即可。
[0015] 本发明相比现有技术具有以下优点： 1、利用纤维素醚作为增稠剂，可防止灌浆料由于流动度过大而产生泌水;利用硼砂作 为保塑剂，对硫铝酸盐水泥凝聚过程的抑制作用，减少灌浆料的30min流动性损失;通过控 制石英砂的粒度，减小孔隙率及离析分层现象;利用矿物纤维发挥微纤维作用，提高材料的 抗折强度;利用减水剂可使灌浆料获得更高的强度及流动性。
[0016] 2、利用硬脂酸酯在塑性膨胀源表面形成一层厚度不均的膜，使塑性膨胀源不能与 水、催化剂直接接触，在水泥水化过程中形成的碱性溶液作用下，脂膜皂化溶解，脂膜的厚 度不同溶解的速率不同，从而有效地控制了塑性膨胀源缓慢溶出，使水解反应缓慢连续，所 产生的气体保证了浆体膨胀的可控性和持续性。同时利用膨胀剂提供水泥硬化早期膨胀、 中期膨胀，保证了在"有效膨胀窗口"期间的膨胀效能，利用膨胀改性剂减小了膨胀剂的干 缩落差，降低了水泥浆体后期收缩，实现了水泥浆体收缩的全过程抑制。
具体实施方式 [0017] 实施例！ 原料质量配比：P〇42.5水泥250份、重钙30份、石英砂（10-20目30%、20-40目70%)300 份、乳胶粉2份、纤维素醚1份、木质纤维3份、消泡剂2份、塑性膨胀剂0.2份、矿物纤维(针状 硅灰石，长径比大于20,细度325目）1份、硼砂2份、膨胀剂(氧化钙-硫铝酸钙双膨胀源的高 性能膨胀剂）5份、膨胀改性剂（菱镁矿在900-1000°C下煅烧和研磨得到的比表面积200-300m 2/kg粉体)2份、聚羧酸减水剂30份。
[0018] 其中，塑性膨胀剂的组分质量配比为：塑性膨胀源(对硝基苯重氮氟硼酸盐、亚氨 基二乙腈、N，N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺的复合物)3份、硬脂酸酯(硬脂酸甘油酯:十 八酸甘油酯=1:1)0.05份、催化剂(氢氧化钾)5份。
[0019] 制备方法:先将塑性膨胀剂中的塑性膨胀源和硬脂酸酯投入球磨机中，充分研磨 后取出，与催化剂一同放入搅拌机中搅拌均匀，然后加入其余组分一起搅拌均匀即可。
[0020] 实施例2 原料质量配比：P〇42.5水泥550份、重钙100份、石英砂（10-20目50%、20-40目50%)500 份、乳胶粉15份、纤维素醚5份、木质纤维5份、消泡剂7份、塑性膨胀剂2份、矿物纤维(针状硅 灰石，长径比大于20,细度325目）2份、硼砂5份、膨胀剂(氧化钙-硫铝酸钙双膨胀源的高性 能膨胀剂）15份、膨胀改性剂（菱镁矿在900-1000°C下煅烧和研磨得到的比表面积200-300m 2/kg粉体)4份、聚羧酸减水剂100份。
[0021] 其中，塑性膨胀剂的组分质量配比为:塑性膨胀源(对硝基苯重氮氟硼酸盐、亚氨 基二乙腈、N，N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺的复合物)5份、硬脂酸酯(硬脂酸甘油酯:十 八酸甘油酯=1:1)0.1份、催化剂(氢氧化钾)8份。
[0022]制备方法同实施例1。
[0023] 实施例3 原料质量配比：P〇42.5水泥400份、重钙80份、石英砂（10-20目40%、20-40目60%)350 份、乳胶粉10份、纤维素醚3份、木质纤维5份、消泡剂5份、塑性膨胀剂1份、矿物纤维(针状硅 灰石，长径比大于20,细度325目）1份、硼砂3份、膨胀剂(氧化钙-硫铝酸钙双膨胀源的高性 能膨胀剂）1〇份、膨胀改性剂（菱镁矿在900-1000°C下煅烧和研磨得到的比表面积200-300m 2/kg粉体)2份、聚羧酸减水剂50份。
[0024]其中，塑性膨胀剂的组分质量配比为：塑性膨胀源(对硝基苯重氮氟硼酸盐、亚氨 基二乙腈、N，N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺的复合物)4份、硬脂酸酯(硬脂酸甘油酯:十 八酸甘油酯=1:1)0.1份、催化剂(氢氧化钾)6份。
[0025]制备方法同实施例1。
[0026]本发明制备得到的产品性能如表1所示。
[0027]表1各实施例制备得到的产品性能
Figure CN106186932AD00051

Claims (9)

1. 一种水泥基灌浆料，其特征在于，包括以下重量配比的组分：水泥250-550份、重钙 30-100份、石英砂300-500份、乳胶粉2-15份、纤维素醚1-5份、木质纤维3-5份、消泡剂2-7 份、塑性膨胀剂0.2-2份、矿物纤维1-2份、硼砂2-5份、膨胀剂5-15份、膨胀改性剂2-4份、聚 羧酸减水剂30-100份。
2. 根据权利要求1所述的水泥基灌浆料，其特征在于，所述塑性膨胀剂包括以下重量配 比的组分:塑性膨胀源3-5份、硬脂酸酯0.05-0.1份、催化剂5-8份。
3. 根据权利要求2所述的水泥基灌浆料，其特征在于，所述塑性膨胀源采用对硝基苯重 氮氟硼酸盐、亚氨基二乙腈、N，N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺的复合物;所述硬脂酸酯 采用质量比为1:1的硬脂酸甘油酯和十八酸甘油酯的混合物;所述催化剂采用氢氧化钾。
4. 根据权利要求3所述的水泥基灌浆料，其特征在于，所述塑性膨胀剂包括以下重量配 比的组分:塑性膨胀源4份、硬脂酸酯0.1份、催化剂6份。
5. 根据权利要求4所述的水泥基灌浆料，其特征在于，所述膨胀剂采用氧化钙-硫铝酸 钙双膨胀源的高性能膨胀剂;所述膨胀改性剂为菱镁矿在900-1000°C下煅烧和研磨得到的 比表面积200-300m 2/kg粉体。
6. 根据权利要求5所述的水泥基灌浆料，其特征在于:所述矿物纤维为针状硅灰石，长 径比大于20,细度325目。
7. 根据权利要求6所述的水泥基灌浆料，其特征在于，所述石英砂的级配比为：10-20目 30-50%、20-40目 50-70%。
8. 根据权利要求7所述的水泥基灌浆料，其特征在于，所述水泥基灌浆料包括以下重量 配比的组分:水泥400份、重钙80份、石英砂350份、乳胶粉10份、纤维素醚3份、木质纤维5份、 消泡剂5份、塑性膨胀剂1份、矿物纤维1份、硼砂3份、膨胀剂10份、膨胀改性剂2份、聚羧酸减 水剂50份。
9. 权利要求8所述水泥基灌浆料的制备方法，其特征在于，先将塑性膨胀剂中的塑性膨 胀源和硬脂酸酯投入球磨机中，充分研磨后取出，与催化剂一同放入搅拌机中搅拌均匀，然 后加入其余组分一起搅拌均匀即可。
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