CN107117895A - 一种无收缩灌浆料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无收缩灌浆料的制备方法，属于混凝土制备技术领域。本发明将橡胶草根与活性污泥混合发酵后与活化后的石英砂、偏高岭土混合喂养蚯蚓，经蚯蚓作用使石英砂、偏高岭土复合橡胶的弹性成分，使灌浆料硬化后不易出现开裂、收缩，再用壳聚糖对铝酸钙粉进行包覆，使铝酸钙缓慢释放，铝酸钙中的氧化铝和石英砂在硬化时生成网状胶凝聚合物，从而提高灌浆料后期强度，且铝酸钙与水泥反应生成钙矾石使灌浆料致密化，提高灌浆料的强度，本发明制得的无收缩灌浆料具有早期强度高、后期强度发展快、与基体的有效承载面大、粘结性好的特点，使用后不易出现收缩、开裂现象，具有较好的使用前景。

Description

一种无收缩灌浆料的制备方法
技术领域
本发明公开了一种无收缩灌浆料的制备方法，属于混凝土制备技术领域。
背景技术
随着建设发展的需要，混凝土技术和用量要求越来越高，混凝土在使用过程中要严格控制其收缩开裂率，防止出现安全隐患，但是由于时间长、风吹日晒等外界环境影响，水泥建筑物或者道路还是会出现开裂、破损现象，此时就需要修复，而无收缩灌浆料就是孕育而生的物质，其主要用于设备基础二次灌浆，梁板柱加固，以及路面抢修工程等。
目前使用的无收缩灌浆料有CGM系列无收缩灌浆料，其以高强度材料为骨料，以水泥作为结合剂，再与外加剂等混合配置而成，它不仅具有很大的流动度、而且早期强度高并伴有早期微膨胀的性质。但是现有这种灌浆料的发展也存在一些不足，主要包括灌浆料早期塑性膨胀不够所导致的与基体的有效承载面小、后期强度差的问题，且由于灌浆料中骨料粒径分配单一，外加剂种类也比较单一导致灌浆料的粘结性能差、增稠效果低，使用时容易出现收缩、易开裂分层，从而导致了灌浆料无法达到理想效果。因此，开发新型高性能的无收缩灌浆料已成为当务之急。
发明内容
本发明主要解决的技术问题：针对现有的无收缩灌浆料存在后期强度差，且使用时容易出现收缩、易开裂的缺陷，提供了一种无收缩灌浆料的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）称取1～2kg橡胶草根经水洗、粉碎，得到橡胶草根碎片，取600～800g橡胶草根碎片与100～200g炼油厂废水处理二沉池活性污泥混合后，密封发酵，待发酵结束，得到发酵产物；
（2）称取1～2kg石英砂和600～800g偏高岭土经粉碎、过筛，得混合粉末，取1～2kg混合粉末在900～1000℃煅烧1～2h，得到活化粉末，称取600～800g活化粉末和300～400g发酵产物混合后，得到混合料，向混合料中接种混合料质量20%的蚯蚓后，对蚯蚓进行养殖，养殖结束，分离去除蚯蚓，得到剩余物料；
（3）称取700～800g铝酸钙经粉碎、过筛，得到铝酸钙粉，称取100～200g壳聚糖进行熔融后与200～300g铝酸钙粉混合、过滤，得到滤渣；
（4）取1～2kg硅酸盐水泥、300～400g剩余物料、100～200g滤渣和1～2L水混合后，得到浆料；
（5）按重量份数计，取110～130份浆料、1～3份硼酸钠、8～12份羧甲基纤维素、3～5份木质素磺酸钠、1～3份聚二甲基硅氧烷和10～15份水加入到搅拌机中，搅拌混合后，出料，即可得到无收缩灌浆料。
步骤（1）中所述的发酵的时间为5～8天。
步骤（2）中所述的蚯蚓养殖的温度为20～25℃，养殖的时间为15～20天。
步骤（2）中所述的蚯蚓养殖期间可每天向混合料中喷洒清水保持混合料湿度为60～65%。
步骤（3）中所述的壳聚糖的熔融温度为195～200℃。
本发明的有益效果是：
（1）本发明首先将橡胶草根与活性污泥混合后进行发酵，使橡胶草根中的橡胶成分释放出来，然后与石英砂、偏高岭土混合后喂养蚯蚓，经过蚯蚓的作用可使石英砂、偏高岭土与橡胶复合，从而使石英砂和偏高岭土表面具有弹性橡胶成分，增加石英砂和偏高岭土的膨胀程度，避免灌浆料在使用时出现开裂、收缩的现象；
（2）本发明将壳聚糖对铝酸钙粉进行包覆，在灌浆料固化时，壳聚糖溶胀使铝酸钙缓慢释放，铝酸钙中的氧化铝和石英砂在硬化时可形成网状凝胶聚合物，从而提高灌浆料的后期强度，且铝酸钙与水泥反应可生成钙矾石，从而使灌浆料致密化，进而提高灌浆料的强度。
具体实施方式
首先称取1～2kg橡胶草根并用水清洗3～5次，将洗净的橡胶草根置于组织粉碎中粉碎40～50min，得到橡胶草根碎片，取600～800g橡胶草根碎片加入到烧杯中，再向烧杯中加入100～200g炼油厂废水处理二沉池活性污泥，搅拌混合1～3min后移入避光处发酵处理5～8天，待发酵结束，得到发酵产物，同时称取1～2kg石英砂和600～800g偏高岭土加入到粉碎机中粉碎，过80～100目筛，得混合粉末，取1～2kg混合粉末加入到马弗炉中，控制马弗炉温度为900～1000℃，保温煅烧1～2h，待煅烧结束，将煅烧产物随炉冷却至室温后，得到活化粉末，称取600～800g活化粉末和300～400g发酵产物加入到烧杯中，搅拌混合3～5min，得到混合料，再向混合料中接种混合料质量20%的蚯蚓后，移入恒温培养箱中，设定培养箱温度为20～25℃，对蚯蚓进行养殖15～20天，养殖期间每天向烧杯中喷洒清水保持混合料湿度为60～65%，养殖结束，分离去除蚯蚓，得到烧杯中剩余物料，称取700～800g铝酸钙加入到气流粉碎机中粉碎，过80～100目筛，得到铝酸钙粉，再取100～200g壳聚糖加入到烧杯中，将烧杯移入油浴锅中，控制油浴温度为195～200℃，保温加热至壳聚糖熔融，再取200～300g铝酸钙粉加入到壳聚糖熔融物中，搅拌混合15～20min后，过滤，得到滤渣，再取1～2kg硅酸盐水泥、300～400g烧杯中剩余物料、100～200g滤渣和1～2L水加入到混料机中，控制混料机转速为300～500r/min，搅拌混合20～30min，得到浆料，最后按重量份数计，取110～130份浆料、1～3份硼酸钠、8～12份羧甲基纤维素、3～5份木质素磺酸钠、1～3份聚二甲基硅氧烷和10～15份水加入到搅拌机中，搅拌混合10～15min后，出料，将物料移入烘箱中，于温度为80～90℃条件下干燥2～3h，将干燥后的物料研磨成粉，包装，即可得到无收缩灌浆料。
实例1
首先称取1kg橡胶草根并用水清洗3次，将洗净的橡胶草根置于组织粉碎中粉碎40min，得到橡胶草根碎片，取600g橡胶草根碎片加入到烧杯中，再向烧杯中加入100g炼油厂废水处理二沉池活性污泥，搅拌混合1min后移入避光处发酵处理5天，待发酵结束，得到发酵产物，同时称取1kg石英砂和600g偏高岭土加入到粉碎机中粉碎，过80目筛，得混合粉末，取1kg混合粉末加入到马弗炉中，控制马弗炉温度为900℃，保温煅烧1h，待煅烧结束，将煅烧产物随炉冷却至室温后，得到活化粉末，称取600g活化粉末和300g发酵产物加入到烧杯中，搅拌混合3min，得到混合料，再向混合料中接种混合料质量20%的蚯蚓后，移入恒温培养箱中，设定培养箱温度为20℃，对蚯蚓进行养殖15天，养殖期间每天向烧杯中喷洒清水保持混合料湿度为60%，养殖结束，分离去除蚯蚓，得到烧杯中剩余物料，称取700g铝酸钙加入到气流粉碎机中粉碎，过80目筛，得到铝酸钙粉，再取100g壳聚糖加入到烧杯中，将烧杯移入油浴锅中，控制油浴温度为195℃，保温加热至壳聚糖熔融，再取200g铝酸钙粉加入到壳聚糖熔融物中，搅拌混合15min后，过滤，得到滤渣，再取1kg硅酸盐水泥、300g烧杯中剩余物料、100g滤渣和1L水加入到混料机中，控制混料机转速为300r/min，搅拌混合20min，得到浆料，最后按重量份数计，取110份浆料、1份硼酸钠、8份羧甲基纤维素、3份木质素磺酸钠、1份聚二甲基硅氧烷和10份水加入到搅拌机中，搅拌混合10min后，出料，将物料移入烘箱中，于温度为80℃条件下干燥2h，将干燥后的物料研磨成粉，包装，即可得到无收缩灌浆料。
实例2
首先称取1kg橡胶草根并用水清洗4次，将洗净的橡胶草根置于组织粉碎中粉碎45min，得到橡胶草根碎片，取700g橡胶草根碎片加入到烧杯中，再向烧杯中加入150g炼油厂废水处理二沉池活性污泥，搅拌混合2min后移入避光处发酵处理7天，待发酵结束，得到发酵产物，同时称取1kg石英砂和700g偏高岭土加入到粉碎机中粉碎，过90目筛，得混合粉末，取1kg混合粉末加入到马弗炉中，控制马弗炉温度为950℃，保温煅烧1h，待煅烧结束，将煅烧产物随炉冷却至室温后，得到活化粉末，称取700g活化粉末和350g发酵产物加入到烧杯中，搅拌混合4min，得到混合料，再向混合料中接种混合料质量20%的蚯蚓后，移入恒温培养箱中，设定培养箱温度为23℃，对蚯蚓进行养殖18天，养殖期间每天向烧杯中喷洒清水保持混合料湿度为63%，养殖结束，分离去除蚯蚓，得到烧杯中剩余物料，称取750g铝酸钙加入到气流粉碎机中粉碎，过90目筛，得到铝酸钙粉，再取150g壳聚糖加入到烧杯中，将烧杯移入油浴锅中，控制油浴温度为198℃，保温加热至壳聚糖熔融，再取250g铝酸钙粉加入到壳聚糖熔融物中，搅拌混合18min后，过滤，得到滤渣，再取1kg硅酸盐水泥、350g烧杯中剩余物料、150g滤渣和1L水加入到混料机中，控制混料机转速为400r/min，搅拌混合25min，得到浆料，最后按重量份数计，取120份浆料、2份硼酸钠、10份羧甲基纤维素、4份木质素磺酸钠、2份聚二甲基硅氧烷和13份水加入到搅拌机中，搅拌混合13min后，出料，将物料移入烘箱中，于温度为85℃条件下干燥2h，将干燥后的物料研磨成粉，包装，即可得到无收缩灌浆料。
实例3
首先称取2kg橡胶草根并用水清洗5次，将洗净的橡胶草根置于组织粉碎中粉碎50min，得到橡胶草根碎片，取800g橡胶草根碎片加入到烧杯中，再向烧杯中加入200g炼油厂废水处理二沉池活性污泥，搅拌混合3min后移入避光处发酵处理8天，待发酵结束，得到发酵产物，同时称取2kg石英砂和800g偏高岭土加入到粉碎机中粉碎，过100目筛，得混合粉末，取2kg混合粉末加入到马弗炉中，控制马弗炉温度为1000℃，保温煅烧2h，待煅烧结束，将煅烧产物随炉冷却至室温后，得到活化粉末，称取800g活化粉末和400g发酵产物加入到烧杯中，搅拌混合5min，得到混合料，再向混合料中接种混合料质量20%的蚯蚓后，移入恒温培养箱中，设定培养箱温度为25℃，对蚯蚓进行养殖20天，养殖期间每天向烧杯中喷洒清水保持混合料湿度为65%，养殖结束，分离去除蚯蚓，得到烧杯中剩余物料，称取800g铝酸钙加入到气流粉碎机中粉碎，过100目筛，得到铝酸钙粉，再取200g壳聚糖加入到烧杯中，将烧杯移入油浴锅中，控制油浴温度为200℃，保温加热至壳聚糖熔融，再取300g铝酸钙粉加入到壳聚糖熔融物中，搅拌混合20min后，过滤，得到滤渣，再取2kg硅酸盐水泥、400g烧杯中剩余物料、200g滤渣和2L水加入到混料机中，控制混料机转速为500r/min，搅拌混合30min，得到浆料，最后按重量份数计，取130份浆料、3份硼酸钠、12份羧甲基纤维素、5份木质素磺酸钠、3份聚二甲基硅氧烷和15份水加入到搅拌机中，搅拌混合15min后，出料，将物料移入烘箱中，于温度为90℃条件下干燥3h，将干燥后的物料研磨成粉，包装，即可得到无收缩灌浆料。
对实例1～3制备的无收缩灌浆料与市售CGM系列无收缩灌浆料的性能进行检测，其检测结果如下：
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种无收缩灌浆料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）称取1～2kg橡胶草根经水洗、粉碎，得到橡胶草根碎片，取600～800g橡胶草根碎片与100～200g炼油厂废水处理二沉池活性污泥混合后，密封发酵，待发酵结束，得到发酵产物；
（2）称取1～2kg石英砂和600～800g偏高岭土经粉碎、过筛，得混合粉末，取1～2kg混合粉末在900～1000℃煅烧1～2h，得到活化粉末，称取600～800g活化粉末和300～400g发酵产物混合后，得到混合料，向混合料中接种混合料质量20%的蚯蚓后，对蚯蚓进行养殖，养殖结束，分离去除蚯蚓，得到剩余物料；
（3）称取700～800g铝酸钙经粉碎、过筛，得到铝酸钙粉，称取100～200g壳聚糖进行熔融后与200～300g铝酸钙粉混合、过滤，得到滤渣；
（4）取1～2kg硅酸盐水泥、300～400g剩余物料、100～200g滤渣和1～2L水混合后，得到浆料；
（5）按重量份数计，取110～130份浆料、1～3份硼酸钠、8～12份羧甲基纤维素、3～5份木质素磺酸钠、1～3份聚二甲基硅氧烷和10～15份水加入到搅拌机中，搅拌混合后，出料，即可得到无收缩灌浆料。
2.根据权利要求1所述的一种无收缩灌浆料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的发酵的时间为5～8天。
3.根据权利要求1所述的一种无收缩灌浆料的制备方法，其特征在于，步骤（2）
中所述的蚯蚓养殖的温度为20～25℃，养殖的时间为15～20天。
4.根据权利要求1所述的一种无收缩灌浆料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的蚯蚓养殖期间可每天向混合料中喷洒清水保持混合料湿度为60～65%。
5.根据权利要求1所述的一种无收缩灌浆料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的壳聚糖的熔融温度为195～200℃。
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