CN107954669A - 一种灌浆料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种灌浆料涉及一种混凝土的外加剂，特别涉及一种混凝土的灌浆料。本发明主要由骨料和外加剂组成，所述骨料的组分为：42.5普通硅酸盐水泥、42.5型硫铝酸盐水泥、莫氏硬度为8.0的石英砂；所述的外加剂的组分为：二水石膏、聚醋酸乙烯乳液、硅灰、聚羧酸、葡萄糖酸钠、酒石酸、聚丙烯纤维、无水亚硫酸钠、羟甲基丙基纤维素、铝粉；本发明制备的灌浆料具有高流动性能够进行自流平，具有高强度能够保证灌浆料使用中的早期以及后期的强度，不离析，不开裂能够有效的延长此灌浆料的使用年限，有一定的耐久性。

Description

一种灌浆料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种混凝土的外加剂，特别涉及一种混凝土的灌浆料。

背景技术

灌浆料在混凝土外加剂的使用中是一种新兴的外加剂，其具有几十年的发展历史。虽然灌浆料的发展时间较为短暂，但是因为灌浆料具有流动性能好，强度高，不离析，不沉降等优良的使用性能而在近几十年的发展过程中受到了广泛的关注。灌浆料目前正被广泛的运用于大型设备以及精密设备的地脚灌注、混凝土二次固接的灌注、混凝土孔道灌注、开裂道路地坪的修复等领域。灌浆料的使用因此具有的特殊使用性能而受到了广泛的关注。

中国专利公开号CN103951353A公布了一种用于道路加固的灌浆料及其制备方法，在此专利发明中，分别引入了水泥、硅粉、矿粉、减水剂、早强剂等组分进行配置，所得到的灌浆料的填充和分散效果好，能够改善灌浆料的体积稳定性和流动性，并且能够捁灌浆料的操作性和后期强度。但是在该发明中灌浆料的骨料的设计中只设计了水泥作为骨料并未引入其他的组分，这就造成了此发明制备的灌浆料的生产以及使用的成本比较高，并且其使用的强度比不上添加其他强度高的组分为骨料的灌浆料。而对于需要大体积的使用灌浆料的工程中则需要大量的灌浆料，不仅灌浆料的凝结速度缓慢，并且需要使用大量的灌浆料，这也不利于生产成本的控制。

发明目的

本发明的目的旨在于克服现有技术的缺陷，提供一种以硅酸盐类水泥与硫铝酸盐类水泥进行互补，不仅能够达到良好灌浆效果的灌浆料。

本发明所述的灌浆料，主要由骨料和外加剂组成，所述骨料的组分为：42.5普通硅酸盐水泥、42.5型硫铝酸盐水泥、莫氏硬度为8.0的石英砂；所述的外加剂的组分为：二水石膏、聚醋酸乙烯乳液、硅灰、聚羧酸、葡萄糖酸钠、酒石酸、聚丙烯纤维、无水亚硫酸钠、羟甲基丙基纤维素、铝粉；它们的重量份分别为：42.5普通硅酸盐水泥550-650份、42.5型硫铝酸盐水泥80-120份、莫氏硬度为8.0的石英砂270-330份、聚羧酸8-12份、硅灰0.2-0.4份、二水石膏0.04-0.06份、聚醋酸乙烯乳液0.008-0.12份、葡萄糖酸钠0.06-0.07份、酒石酸0.008-0.012份、聚丙烯纤维0.1-0.3份、无水亚硫酸钠4-6份、羟甲基丙基纤维素0.8-1.2份、铝粉2-4份。

所述灌浆料，主要由骨料和外加剂组成，所述骨料的组分为：42.5普通硅酸盐水泥、42.5型硫铝酸盐水泥、莫氏硬度为8.0的石英砂；所述的外加剂的组分为：二水石膏、聚醋酸乙烯乳液、硅灰、聚羧酸、葡萄糖酸钠、酒石酸、聚丙烯纤维、无水亚硫酸钠、羟甲基丙基纤维素、铝粉；它们的重量份比分别为：42.5普通硅酸盐水泥600份、42.5型硫铝酸盐水泥100份、莫氏硬度为8.0的石英砂300份、聚羧酸10份、硅灰0.3份、二水石膏0.05份、聚醋酸乙烯乳液0.01份、葡萄糖酸钠0.06份、酒石酸0.01份、聚丙烯纤维0.2份、无水亚硫酸钠5份、羟甲基丙基纤维素1份、铝粉3份。

本发明所述的灌浆料，骨料的组分对于灌浆料的使用效果极其的重要，而基本的骨料组分主要是由复合型水泥和石英砂作为骨料的主要成分。而本发明中最为突出的优势在于在骨料的设计之上设计将水泥设计为复合型的水泥。两种水泥进行复合配比制成基本的骨料能够得到时两种水泥的优势互补以达到1+1＞2的效果。除此之外，在骨料的体系中还加入了石英砂能够有效的提高由本发明制备的灌浆料的强度，其中具体的性能特征如下：

一、骨料组分的设计

1、42.5普通硅酸盐水泥：硅酸盐水泥是目前混凝土领域中被经常使用的水泥种类，其的价格适中并且其早期以及后期的强度大、抗冻性好、干缩性好、耐磨性好。

2、42.5型硫铝酸盐水泥：硫铝酸盐的流动性好，早强并且在后期的强度能够不断的增大，耐腐蚀。42.5型硫铝酸盐水泥的加入主要是为了弥补硅酸盐水泥在水化的过程中容易出现的体积收缩现象，而收缩不利于灌浆料的使用。

3、莫氏硬度为8.0的石英砂：石英砂是灌浆料骨料中的一个重要的组分，石英砂是一种化学性质稳定，坚硬耐磨的硅酸盐类矿物，石英砂的加入能够增强灌浆料的强度。

4、聚羧酸：聚羧酸是被广泛使用的高效减水剂，起主要的性能有如下加点：①聚羧酸与水泥的相容性好并且能够很好的保持混凝土的塌落度，能够有效的延长施工所需的时间。②聚羧酸的掺量小，减水效率高并且其收缩小不会造成混凝土的收缩开裂。③聚羧酸还有益于混凝土的强度，其能够增强混凝土的早期和后期的强度。

5、二水石膏：二水石膏的加入与硅酸盐水泥构成水硬性胶凝材料。二水石膏能与水泥中的钙离子发生作用生成钙矾石并加速水泥的水化速度，而反应生成的钙矾石有利于增强混凝土早期和后期的抗压强度。

6、聚醋酸乙烯乳液：聚醋酸乙烯乳液是良好的粘合剂，有利于灌浆料中各个组分混合均匀。而且灌浆剂中加入少量的粘合剂对灌浆剂的流动性并无明显的影响。聚醋酸乙烯乳液粘结剂的加入还有利于灌浆料界面与其他界面的粘结。

7、葡萄糖酸钠：葡糖糖酸钠是良好的缓凝剂，由于本发明中是使用42.5的普通硅酸盐水泥作为骨料的重要组分，而硅酸盐类的水泥凝结速度快回出现闪凝，而混凝剂葡萄糖酸钠的加入能够为灌浆料的施工争取时间，并且能够保证灌浆料的流动性和早期强度。

8、酒石酸：酒石酸也具有一定的缓凝效果，而将酒石酸与起主要缓凝效果的葡萄糖酸钠一起使用有良好的复合效果且对强度以及流动性没有影响。

9、有机硅：有机硅作为消泡剂加入到灌浆料中，消泡剂的加入能够有效的抑制未生成的泡沫并打撒已生成的泡沫，利用消泡剂对灌浆料体系中的泡沫含量进行有效的控制能够增强灌浆料拌合物的强度并增强灌浆料的流动性。

10、聚丙烯纤维：聚丙烯纤维是有效的阻裂纤维，聚丙烯纤维有良好的抗拉强度，可以再灌浆料体系中以三维的结构均匀分布，而在灌浆料中加入聚丙烯纤维其能够依靠纤维和水泥基料之间的结合力形成优良的抗收缩能力从而预防灌浆料可能出现的裂缝。

11、无水亚硫酸钠：无水亚硫酸钠是灌浆料中的增强组分，其能够与水泥中的钙离子发生作用生成石膏而增强，并且亚硫酸根会被氧化成为硫酸根，硫酸根与水泥的金属反应生成难溶性盐以增强混凝土的强度。

12、羟甲基丙基纤维素：羟甲基丙基纤维素有一定的保水性能，灌浆料中水分的保持能够有利于维持灌浆料的流动性。并且羟甲基丙基纤维素的加入还具有一定的分散性，羟甲基丙基纤维素的加入能够使灌浆料中的反应组分快速分散而混合均匀。

13、铝粉：铝粉能够与水泥中的氢氧化钙发生作用而生成均匀稳定的微气泡而使其具有一定的膨胀效果，在灌浆料中加入铝粉能够有效的使灌浆料对体系中的微孔迅速的进行填充。

本发明中的灌浆料解决了现有灌浆料中存在的问题，在灌浆料骨料的设计中不仅设计了硅酸盐类水泥与硫铝酸盐类水泥进行优势互补，而且能够节省生产的成本并且能够达到优良的灌浆效果。除此之外，在骨料的设计中还加入了强度极高的石英砂，石英砂的加入能够提高灌浆料的前期以及后期的强度。而对于灌浆料的外加剂部分加入了减水剂，膨胀剂，缓凝剂，防裂剂以及增强组分等物质。因此由本发明制备的灌浆料具有高流动性能够进行自流平，具有高强度能够保证灌浆料使用中的早期以及后期的强度，不离析，不开裂能够有效的延长此灌浆料的使用年限，有一定的耐久性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的说明，但不限于实施例。

实施例1

本发明所述的灌浆料，本发明所述的灌浆料，主要由骨料和外加剂组成，所述骨料的组分为：42.5普通硅酸盐水泥、42.5型硫铝酸盐水泥、莫氏硬度为8.0的石英砂；所述的外加剂的组分为：二水石膏、聚醋酸乙烯乳液、硅灰、聚羧酸、葡萄糖酸钠、酒石酸、聚丙烯纤维、无水亚硫酸钠、羟甲基丙基纤维素、铝粉；它们的重量份分别为：42.5普通硅酸盐水泥550份、42.5型硫铝酸盐水泥80份、莫氏硬度为8.0的石英砂270份、聚羧酸8份、硅灰0.2份、二水石膏0.04份、聚醋酸乙烯乳液0.008份、葡萄糖酸钠0.06份、酒石酸0.008份、聚丙烯纤维0.1份、无水亚硫酸钠4份、羟甲基丙基纤维素0.8份、铝粉2份。

实施例2

本发明所述的灌浆料，本发明所述的灌浆料，主要由骨料和外加剂组成，所述骨料的组分为：42.5普通硅酸盐水泥、42.5型硫铝酸盐水泥、莫氏硬度为8.0的石英砂；所述的外加剂的组分为：二水石膏、聚醋酸乙烯乳液、硅灰、聚羧酸、葡萄糖酸钠、酒石酸、聚丙烯纤维、无水亚硫酸钠、羟甲基丙基纤维素、铝粉；它们的重量份分别为：42.5普通硅酸盐水泥650份、42.5型硫铝酸盐水泥120份、莫氏硬度为8.0的石英砂330份、聚羧酸12份、硅灰0.4份、二水石膏0.06份、聚醋酸乙烯乳液0.12份、葡萄糖酸钠0.07份、酒石酸0.012份、聚丙烯纤维0.3份、无水亚硫酸钠6份、羟甲基丙基纤维素1.2份、铝粉4份。

实施例3

所述灌浆料，主要由骨料和外加剂组成，所述骨料的组分为：42.5普通硅酸盐水泥、42.5型硫铝酸盐水泥、莫氏硬度为8.0的石英砂；所述的外加剂的组分为：二水石膏、聚醋酸乙烯乳液、硅灰、聚羧酸、葡萄糖酸钠、酒石酸、聚丙烯纤维、无水亚硫酸钠、羟甲基丙基纤维素、铝粉；它们的重量份比分别为：42.5普通硅酸盐水泥600份、42.5型硫铝酸盐水泥100份、莫氏硬度为8.0的石英砂300份、聚羧酸10份、硅灰0.3份、二水石膏0.05份、聚醋酸乙烯乳液0.01份、葡萄糖酸钠0.06份、酒石酸0.01份、聚丙烯纤维0.2份、无水亚硫酸钠5份、羟甲基丙基纤维素1份、铝粉3份。其制备的方法如下：

a、在干粉反应釜中分别加入600份42.5普通硅酸盐水泥、100份42.5型硫铝酸盐水泥、300份莫氏硬度为8.0的石英砂、10份聚羧酸、0.3份硅灰、0.05份二水石膏、0.01份聚醋酸乙烯乳液、0.06份葡萄糖酸钠、0.01份酒石酸、0.2份聚丙烯纤维、5份无水亚硫酸钠、1份羟甲基丙基纤维素、3份铝粉；

b、打开干粉反应釜，并调节搅拌器的搅拌速度，控制前10分钟的搅拌速度为30转每分钟，10分钟后调节搅拌速度为40转每分钟；

c、待反应釜中的各组分反应均匀后将初产物移至储料釜中储存备用。

本发明所述灌浆料的使用方法为：

1、水料比：本发明制备的灌浆料的水料比主要为14%-20%之间，其具体的水料比应在正式的灌浆之前进行预配检测来确定最佳的水料比。

2、水料比越大其灌浆料的使用强度就越大，但是在实际的使用过程中其水料比应小于25%。

3、在此灌浆料的使用过程中应再加入330份的砂子进行搅拌使用。

4、实际进行灌浆时，应按照实际的水料比进行配置，并用混凝土搅拌机进行搅拌后灌浆使用。

5、在进行灌浆3-5小时以后进行洒水养护。

而本发明制备的灌浆料以14%的水疗比进行配置使用，其具体的使用性能检测结果如下表所示：

由本灌浆料的检测结果看来，由本发明配方制备的灌浆料的流动度好，能够快速的进行流平而不需要振捣，其使用的早期强度以及后期强度均比较高，并且在本发明制备的灌浆料中不含对钢材有腐蚀作用的氯离子，因此本发明制备的灌浆料耐久性较好。

Claims (4)

1.一种灌浆料，主要由骨料和外加剂组成，其特征在于，所述骨料的组分为：42.5普通硅酸盐水泥、42.5型硫铝酸盐水泥、莫氏硬度为8.0的石英砂；所述的外加剂的组分为：二水石膏、聚醋酸乙烯乳液、硅灰、聚羧酸、葡萄糖酸钠、酒石酸、聚丙烯纤维、无水亚硫酸钠、羟甲基丙基纤维素、铝粉；它们的重量份分别为：42.5普通硅酸盐水泥550-650份、42.5型硫铝酸盐水泥80-120份、莫氏硬度为8.0的石英砂270-330份、聚羧酸8-12份、硅灰0.2-0.4份、二水石膏0.04-0.06份、聚醋酸乙烯乳液0.008-0.12份、葡萄糖酸钠0.06-0.07份、酒石酸0.008-0.012份、聚丙烯纤维0.1-0.3份、无水亚硫酸钠4-6份、羟甲基丙基纤维素0.8-1.2份、铝粉2-4份。

2.根据权利要求1所述的灌浆料，其特征在于，各组分的重量份比分别为：42.5普通硅酸盐水泥600份、42.5型硫铝酸盐水泥100份、莫氏硬度为8.0的石英砂300份、聚羧酸10份、硅灰0.3份、二水石膏0.05份、聚醋酸乙烯乳液0.01份、葡萄糖酸钠0.06份、酒石酸0.01份、聚丙烯纤维0.2份、无水亚硫酸钠5份、羟甲基丙基纤维素1份、铝粉3份。

3.根据权利要求1所述的灌浆料，其特征在于，其制备方法为：

a、在干粉反应釜中分别加入重量份的42.5普通硅酸盐水泥、42.5型硫铝酸盐水泥、莫氏硬度为8.0的石英砂、聚羧酸、硅灰、二水石膏、聚醋酸乙烯乳液、葡萄糖酸钠、酒石酸、聚丙烯纤维、无水亚硫酸钠、羟甲基丙基纤维素和铝粉；

b、打开干粉反应釜，并调节搅拌器的搅拌速度，控制前10分钟的搅拌速度为30转每分钟，10分钟后调节搅拌速度为40转每分钟；

c、待反应釜中的各组分反应均匀后将初产物移至储料釜中储存备用。

4.根据权利要求1所述的灌浆料，其特征在于，制备而得的灌浆料，其使用方法为：

A、控制水料比：灌浆料的水料比为14%-25%，其具体的水料比应在正式的灌浆之前进行预配检测来确定最佳的水料比；

B、控制水料比：灌浆料的水料比为14%-20%，水料比越大其灌浆料的使用强度就越大，但是在实际的使用过程中其水料比应小于25%；

C、灌浆料的使用过程中，加入30-350份的砂子进行搅拌使用；

D、实际进行灌浆时，应按照实际的水料比进行配置，并用混凝土搅拌机进行搅拌后灌浆使用；

E、在进行灌浆3-5小时以后进行洒水养护。