CN107572934A - 变质大理岩粉灌浆料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种变质大理岩粉灌浆料及其制备方法，涉及建筑材料技术领域。一种变质大理岩粉灌浆料，按重量份数计，制备变质大理岩粉灌浆料的原料包括：水泥50～70份，砂30～50份，大理石粉40～60份，树脂5～15份，固化剂1～3份，膨胀剂1～3份，促凝剂1～3份，保水剂1～3份。该灌浆料原料易得，成本低廉，具有强度高，粘结性好，抗冲击抗拉伸，防止开裂的特点，补强缝隙或连接点等小部位具有较好效果。一种变质大理岩粉灌浆料的制备方法，包括：将原料与水混合。该方法制备工艺简单，可控性强，适合规模化生产。

Description

变质大理岩粉灌浆料及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，且特别涉及一种变质大理岩粉灌浆料及其制备方法。

背景技术

水泥混凝土从问世以来，经历了低强度、中等强度、高强度乃至超高强度的发展历程，似乎人们总是乐于追求强度的不断提高。但是近四五十年以来，混凝土结构物因材质劣化，造成过早失效以致破坏崩塌的事故在国内外却屡见鲜，并有愈演愈烈之势。混凝土结构的加固一直以来都是一个很热门的话题，随着国民经济的高速发展，人民生活水平的日益提高，人们对建筑的需求也不断发展，许多已有建筑物无论是外观状况还是使用功能，均已无法满足现代生活的要求，继续进行加固和改造。然后在加固和改造过程中，适宜的材料以满足施工要求以及建筑物的使用功能和安全环保要求，是一项十分重要的内容。

上世纪九十年代初，国外灌浆料陆续进入中国建筑市场，由于其价格昂贵，逐步被国产灌浆料所代替。国产灌浆料具有经济优势，但质量具有明显的差距，对施工带来一定难度，某些情况下，对工程质量产生一定的负面影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变质大理岩粉灌浆料，该灌浆料原料易得，成本低廉，具有强度高，粘结性好，抗冲击抗拉伸，防止开裂的特点，补强缝隙或连接点等小部位具有较好效果。

本发明的另一目的在于提供一种变质大理岩粉灌浆料的制备方法，该方法制备工艺简单，可控性强，适合规模化生产。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种变质大理岩粉灌浆料，按重量份数计，制备变质大理岩粉灌浆料的原料包括：水泥50～70份，砂30～50份，大理石粉40～60份，树脂5～15份，固化剂1～3份，膨胀剂1～3份，促凝剂1～3份，保水剂1～3份，优选地，水泥55～65份，砂35～45份，大理石粉45～55份，树脂8～12份，固化剂1～3份，膨胀剂1～3份，促凝剂1～3份，保水剂1～3份。

本发明提出一种变质大理岩粉灌浆料的制备方法，包括：将原料与水混合。

本发明实施例的一种变质大理岩粉灌浆料及其制备方法的有益效果是：

一种变质大理岩粉灌浆料，以大理石粉作为原料，提高灌浆料的力学强度，降低变形，提高抗温性，降低成本，废物利用，保护环境。大理石粉的粒径细小，在灌浆料中分散更加均匀，增强灌浆料的力学均衡性。在补强的过程中，对小部位的补强效果更佳。树脂固化反应形成三维交联网络结构，使得灌浆料更加致密，防止灌浆料开裂，提高力学性能，增强抗冲击强度，抗拉伸强度，提高耐酸耐碱性能。保水剂与膨胀剂作用于灌浆料，与树脂共同作用，使得灌浆料的凝固效果好，在补强缝隙及体积较小的部位时，保证灌浆料与周围建筑材料充分接触，紧密粘结，显著增强补强效果。一种变质大理岩粉灌浆料的制备方法，该方法制备工艺简单，可控性强，适合规模化生产。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的一种变质大理岩粉灌浆料及其制备方法进行具体说明。

本发明实施例提供的一种变质大理岩粉灌浆料，按重量份数计，制备变质大理岩粉灌浆料的原料包括：水泥50～70份，砂30～50份，大理石粉40～60份，树脂5～15份，固化剂1～3份，膨胀剂1～3份，促凝剂1～3份，保水剂1～3份，优选地，水泥55～65份，砂35～45份，大理石粉45～55份，树脂8～12份，固化剂1～3份，膨胀剂1～3份，促凝剂1～3份，保水剂1～3份。较优的，水泥可以为52、59、61、63、68份，砂可以为34、36、38、41、43、48份，大理石粉可以为41.5、48、49、51、52、58份，树脂可以为7、9、11、13份，固化剂可以为1.5、2、2.6份，膨胀剂可以为1.1、1.8、2.6份，促凝剂可以为1.4、1.9、2.1份，保水剂可以为1.1、1.5、2.5份。

一般的灌浆料是以高强度材料作为骨料，如砂，以水泥作为结合剂，辅以其他添加剂配制而成。在建造过程中会产生大量废弃材料，如大理石粉，这类废弃材料逐年积累，堆积占用浪费土地，对环境存在潜在威胁，大大制约了建筑行业的发展。本发明中，采用大理石粉作为主要原料，提高灌浆料的力学强度，降低变形，提高抗温性，降低成本，废物利用，保护环境。相比砂，大理石粉的粒径细小，在灌浆料中分散更加均匀，增强灌浆料的力学均衡性。在补强的过程中，对小部位的补强效果更佳，如墙体缝隙、梁柱连接点等。较优的，大理石粉的粒径为200～500目。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，大理石粉包括变质大理岩粉、人造大理石废弃料以及灰岩碎石粉中的至少一种。变质大理石相比人造大理石强度高，但人造大理石价格低，重量轻，易清洁。较优的，大理石粉包括质量比为1～5:1～2:3的变质大理岩粉、人造大理石废弃料以及灰岩碎石粉，该比例组成使得大理石粉的成本较低，同时具有较佳的强度。

添加树脂作为原料可以增强灌浆料的粘结性，增强补强的建筑的稳固性，由于树脂的粘结性能好，降低灌浆料的开裂几率。进一步地，在本发明较佳的实施例中，树脂包括双酚A型环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂以及甘油环氧树脂中的至少一种。环氧树脂与固化剂发生固化反应形成三维交联网络结构，使得灌浆料更加致密，防止灌浆料开裂，提高力学性能，增强抗冲击强度，抗拉伸强度，提高耐酸耐碱性能。较优的，聚氨酯改性环氧树脂形成互穿网络聚合物，聚氨酯与环氧树脂两种聚合物相互交叉渗透，机械缠结，进一步增强灌浆料的力学性能，降低开裂。

本发明中的固化剂包括四氢苯酐、甲基四氢苯酐以及甲基纳迪克酸酐中的一种。

在灌浆料凝固的过程中，水分减少，会产生收缩，降低补强效果。膨胀剂使得灌浆料的体积膨胀，保证补强的稳固性及补强效果。在本发明中，膨胀剂采用硫铝酸钙或氧化钙。

为了降低灌浆料在凝固过程中体积的收缩，原料中加入保水剂。保水剂与膨胀剂作用于灌浆料，与树脂共同作用，使得灌浆料的凝固效果好，在补强缝隙及体积较小的部位时，保证灌浆料与周围建筑材料充分接触，紧密粘结，显著增强补强效果。在本发明中，保水剂包括羟丙基甲基纤维素或木质素等。

为了增强补强的效率，缩短灌浆料的凝固的时间，原料还包括促凝剂。在本发明中，促凝剂包括碳酸锂或氢氧化锂。

在本发明中，按重量份数计，原料还包括中空聚合物微球1～3份。中空聚合物微球是一种具有特殊形态结构功能的材料，其空心部分可以是气体，也可以封装一些小分子物质。在灌浆料凝固时，会有一定的收缩，中空聚合物微球可以在收缩过程中填补由于收缩而产生的缺陷，增强补强收缩能力。中空聚合物微球与大理石粉、树脂具有协同增效作用，使凝固后的灌浆料内部结构更加紧密，增强灌浆料的强度、抗冲击性，防止开裂，显著提高补强的强度和效果。优选地，中空聚合物微球为中空聚甲基丙烯酸甲酯微球。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，中空聚合物微球的粒径为1～10μm，保证微球均匀分布在灌浆料中，能够填补细小空隙，实现增强补强收缩效果。

本发明提供一种变质大理岩粉灌浆料的制备方法，包括：

按比例称取原料与水，具体的，原料与水的质量比为5～7:1。将将水泥、砂、大理石粉、促凝剂、保水剂以及膨胀剂与水混合均匀，再加入树脂与固化剂在300～600rpm的条件下搅拌5～20min。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供了一种变质大理岩粉灌浆料。

按重量份数计，主要原料包括：水泥30份，砂80份，大理石粉40份，树脂5份，固化剂1份，膨胀剂1份，促凝剂1份，保水剂1份，水25份。

主要由以下步骤制备而成：

按比例称取原料与水。将水泥、砂、大理石粉、促凝剂、保水剂以及膨胀剂与水混合均匀，再加入树脂与固化剂在300rpm的条件下搅拌5min。

实施例2

本实施例提供了一种变质大理岩粉灌浆料。

按重量份数计，主要原料包括：水泥40份，砂70份，大理石粉50份，树脂10份，固化剂2份，膨胀剂2份，促凝剂2份，保水剂2份，水32份。

主要由以下步骤制备而成：

按比例称取原料与水。将水泥、砂、大理石粉、促凝剂、保水剂以及膨胀剂与水混合均匀，再加入树脂与固化剂在450rpm的条件下搅拌17min。

实施例3

本实施例提供了一种变质大理岩粉灌浆料。

按重量份数计，主要原料包括：水泥50份，砂80份，大理石粉60份，树脂5～15份，固化剂3份，膨胀剂3份，促凝剂3份，保水剂3份，水30份。

主要由以下步骤制备而成：

按比例称取原料与水。将水泥、砂、大理石粉、促凝剂、保水剂以及膨胀剂与水混合均匀，再加入树脂与固化剂在400rpm的条件下搅拌10min。

实施例4

本实施例提供了一种变质大理岩粉灌浆料。

按重量份数计，主要原料包括：水泥35份，砂55份，大理石粉47份，树脂8份，中空聚合物微球3份，固化剂1份，膨胀剂1份，促凝剂3份，保水剂3份，水27份。

主要由以下步骤制备而成：

按比例称取原料与水。将水泥、砂、大理石粉、中空聚合物微球、促凝剂、保水剂以及膨胀剂与水混合均匀，再加入树脂与固化剂在5500rpm的条件下搅拌10min。

实施例5

本实施例提供了一种变质大理岩粉灌浆料。

按重量份数计，主要原料包括：水泥45份，砂75份，大理石粉55份，树脂12份，中空聚合物微球1.5份，固化剂1份，膨胀剂2份，促凝剂1.5份，保水剂1份，水30份。

主要由以下步骤制备而成：

按比例称取原料与水。将水泥、砂、大理石粉、中空聚合物微球、促凝剂、保水剂以及膨胀剂与水混合均匀，再加入树脂与固化剂在550rpm的条件下搅拌19min。

实施例6

本实施例提供了一种变质大理岩粉灌浆料。

按重量份数计，主要原料包括：水泥40份，砂60份，大理石粉50份，树脂10份，中空聚合物微球2份，固化剂2份，膨胀剂2份，促凝剂2份，保水剂2份，水25份。

主要由以下步骤制备而成：

按比例称取原料与水。将水泥、砂、大理石粉、中空聚合物微球、促凝剂、保水剂以及膨胀剂与水混合均匀，再加入树脂与固化剂在600rpm的条件下搅拌20min。

对比例1

本对比例提供了一种变质大理岩粉灌浆料。

按重量份数计，主要原料包括：水泥40份，砂90份，水26份。

主要由以下步骤制备而成：

按比例称取原料与水。将水泥、砂、大理石粉、中空聚合物微球、促凝剂、保水剂以及膨胀剂与水混合均匀，再加入树脂与固化剂在300rpm的条件下搅拌5min。

对比例2

本实施例提供了一种变质大理岩粉灌浆料。

按重量份数计，主要原料包括：水泥32份，砂70份，大理石粉50份，水25份。

主要由以下步骤制备而成：

按比例称取原料与水，将水泥、砂、大理石粉、中空聚合物微球、促凝剂、保水剂以及膨胀剂与水混合均匀，再加入树脂与固化剂在520rpm的条件下搅拌15min。

对比例3

本实施例提供了一种变质大理岩粉灌浆料。

按重量份数计，主要原料包括：水泥43份，砂76份，大理石粉55份，膨胀剂1份，促凝剂1份，保水剂1份，水28份。

主要由以下步骤制备而成：

按比例称取原料与水，将水泥、砂、大理石粉、中空聚合物微球、促凝剂、保水剂以及膨胀剂与水混合均匀，再加入树脂与固化剂在400rpm的条件下搅拌12min。

对比例4

本对比例提供了一种在市面上够买的普通灌浆料。

试验例

选取实施例1～6、对比例1～4提供的灌浆料，依据GB17671-1991测试抗压强度，采用平板试件约束抗裂性实验测试灌浆料的出现裂缝时间和单位面积上的总开裂面积，结果如表1。

表1 性能测试结果

由上表可知，相比于对比例1～4提供的变质大理岩粉灌浆料，实施例1～6提供的变质大理岩粉灌浆料强度更高，抗开裂性能更好。实施例4～6提供的变质大理岩粉灌浆料的原料中添加多了中空聚合物微球，因此得到的变质大理岩粉灌浆料比实施例1～3提供的变质大理岩粉灌浆料强度更高，抗开裂性能更好。其中，实施例6提供的变质大理岩粉灌浆料的性能最佳，说明原料配比和制备方法更加科学合理。

综上所述，一种变质大理岩粉灌浆料，以大理石粉作为原料，提高灌浆料的力学强度，降低变形，提高抗温性，降低成本，废物利用，保护环境。大理石粉的粒径细小，在灌浆料中分散更加均匀，增强灌浆料的力学均衡性。在补强的过程中，对小部位的补强效果更佳。树脂固化反应形成三维交联网络结构，使得灌浆料更加致密，防止灌浆料开裂，提高力学性能，增强抗冲击强度，抗拉伸强度，提高耐酸耐碱性能。保水剂与膨胀剂作用于灌浆料，与树脂共同作用，使得灌浆料的凝固效果好，在补强缝隙及体积较小的部位时，保证灌浆料与周围建筑材料充分接触，紧密粘结，显著增强补强效果。

以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种变质大理岩粉灌浆料，其特征在于，按重量份数计，制备所述变质大理岩粉灌浆料的原料包括：水泥50～70份，砂30～50份，大理石粉40～60份，树脂5～15份，固化剂1～3份，膨胀剂1～3份，促凝剂1～3份，保水剂1～3份，优选地，所述水泥55～65份，所述砂35～45份，所述大理石粉45～55份，所述树脂8～12份，所述固化剂1～3份，所述膨胀剂1～3份，所述促凝剂1～3份，所述保水剂1～3份。

2.根据权利要求1所述的变质大理岩粉灌浆料，其特征在于，所述大理石粉包括变质大理岩粉、人造大理石废弃料以及灰岩碎石粉中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的变质大理岩粉灌浆料，其特征在于，所述大理石粉包括质量比为1～5:1～2:3的变质大理岩粉、人造大理石废弃料以及灰岩碎石粉。

4.根据权利要求1所述的变质大理岩粉灌浆料，其特征在于，按重量份数计，所述原料还包括中空聚合物微球1～3份，优选地，所述中空聚合物微球为中空聚甲基丙烯酸甲酯微球。

5.根据权利要求4所述的变质大理岩粉灌浆料，其特征在于，所述中空聚合物微球的粒径为1～10μm。

6.根据权利要求1所述的变质大理岩粉灌浆料，其特征在于，所述树脂包括双酚A型环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂以及甘油环氧树脂中的至少一种。

7.一种如权利要求1至6任一项所述的变质大理岩粉灌浆料的制备方法，其特征在于，包括：将所述原料与水混合。

8.根据权利要求7所述的变质大理岩粉灌浆料的制备方法，其特征在于，所述原料与所述水的质量比为5～7:1。

9.根据权利要求7所述的变质大理岩粉灌浆料的制备方法，其特征在于，包括：将所述水泥、所述砂、所述大理石粉、所述促凝剂、所述保水剂以及所述膨胀剂与所述水混合，再加入所述树脂与所述固化剂混合。

10.根据权利要求9所述的变质大理岩粉灌浆料的制备方法，其特征在于，混合物在300～600rpm的条件下搅拌5～20min。