CN108751883A - 一种瞬变灌浆材料 - Google Patents

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    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
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Abstract

本发明公开了一种瞬变灌浆材料，它由以下的质量份组分组成：胶凝材料800‑1100份、功能性外加剂0.3‑3份、凝结时间调节外加剂0.5‑2份、增稠剂0.1‑1.5份，增强剂0.5‑1份。本发明的瞬变灌浆材料采用硫铝水泥作为胶凝材料，硫铝水泥是一种快硬水泥，在此基础体系下，硼酸为硫铝水泥的缓凝材料，碳酸锂为促凝材料，通过合理选择改性材料组成，使得本发明的瞬变灌浆料具有一定的抗冲刷能力，合理的凝结时间及凝结时间间隔，在应用于地下或者其他有动水情况下灌浆时，瞬变灌浆材料可以根据实际应用场景条件情况，合理的控制凝结时间，避免过短的凝结时间造成施工困难。

Description

一种瞬变灌浆材料
技术领域
本发明涉及一种建筑材料领域，尤其涉及一种瞬变灌浆材料。
背景技术
混凝土以其优越的性能，已经成为现代建筑材料的主力军，被广泛地用于现代工业和民用建筑、海港工程、道路、隧道、以及桥梁等工程建筑。随着混凝土在不同环境地区的应用，如盐碱环境，温差巨大地区，沿海地区等，混凝土结构的耐久性、安全性和使用年限受到严峻的挑战。
基础建设的飞速发展，建筑工业的预制装配式结构中广泛应用钢筋连接用套筒灌浆料。在混凝土工程的抢修抢中对其需求量也越来越大，对材料的性能要求也越来越高。例如机场混凝土路面的抢修、桥梁连接缝抢修灌浆以及大型生产设备的锚固等，都须使用具有施工简便、早强和高强的性能的灌浆料。
现有的灌浆材料主要由水泥、骨料和添加剂组成，它的不足之处是凝结时间慢，一般在5小时以上，早期强度低，1天方可达20MPa且流动性差，扩展度低，超过50公分的距离就很难实现自流平。因此难以满足高性能要求。现有的早强灌浆料主要通过改变水泥品种，使用高标号特种水泥以获得优良的早强效果，如中国专利CN101786838A中公开了一种使用标号达到62.5#、化学成分中氧化铁含量在3％以上的高铁硫铝酸盐水泥或硫铝酸盐熟料粉制备早强灌浆料的方法，可在1小时达到20MPa以上的早强要求。但其缺点是这种高标号特种水泥售价高且不经济。因此，研制一种快速有效的对灌浆材料凝结时间的控制，并对对灌浆过程初凝时间和终凝时间间隔的控制，使施工过程在很短的时间内使浆体从流动态变化为有一定强度的固结态，具有重要的社会意义和实用价值。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提出一种对灌浆过程初凝时间和终凝时间间隔的控制，使施工过程在很短的时间内使浆体从流动态变化为有一定强度的固结态的瞬变灌浆材料。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种瞬变灌浆材料，它由以下的质量份组分组成：
胶凝材料800-1100份、功能性外加剂0.3-3份、凝结时间调节外加剂0.5-2份、增稠剂0.1-1.5份，增强剂0.5-1份。
本发明优选的所述胶凝材料为硫铝水泥。
本发明优选的功能性外加剂的质量份组成如下：减水剂0.3-2份、消泡剂0-1份。
本发明优选的凝结时间调节外加剂的质量份组成如下：碳酸锂0.3-1.2份、硼酸0.2-0.8份。
本发明优选的增稠剂为硅镁铝、维素醚中的一种或两者的组合。保证浆体的粘聚性。防止分层，以及使浆体具备一定的抗水流冲刷的能力。
本发明优选的所述增强剂为活性纳米二氧化硅。
所述瞬变灌浆材料的质量份组成如下：硫铝水泥1000；减水剂1.5；消泡剂：0.2份；碳酸锂：0.6份；硼酸：0.5份、纤维素醚1.5份、活性纳米二氧化硅1.0份。
采用本发明的技术方案的有益效果是：
1、本发明的瞬变灌浆材料采用硫铝水泥作为胶凝材料，硫铝水泥是一种快硬水泥，在此基础体系下，硼酸为硫铝水泥的缓凝材料，碳酸锂为促凝材料，通过合理的选择改性材料组成，使得本发明的瞬变灌浆料具有一定的抗冲刷能力，适宜的凝结时间及凝结时间间隔。在应用于地下或者其他有动水情况下灌浆时，瞬变灌浆材料可以根据实际应用场景条件情况，合理的控制凝结时间，避免过短的凝结时间造成施工困难(容易堵管)，以及避免过长的凝结时间，灌入的浆体被流水冲走。
2、本发明可以控制硫铝水泥的初凝时间和终凝时间的间隔，既可以保证不堵管，同时进入指定位置立即稠化不流动，可以在很短的时间内使浆体从流动态变化为有一定强度的固结态。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
一种瞬变灌浆材料，它由以下的质量份组分组成：
胶凝材料800-1100份、功能性外加剂0.3-3份、凝结时间调节外加剂0.5-2份、增稠剂0.1-1.5份，增强剂0.5-1份。
本发明优选的所述胶凝材料为硫铝水泥。
本发明优选的功能性外加剂的质量份组成如下：减水剂0.3-2份、消泡剂0-1份。通过功能性外加剂控制流变性能、消除气泡等会对灌浆材料性能造成影响的缺陷。
本发明优选的凝结时间调节外加剂的质量份组成如下：碳酸锂0.3-1.2份、硼酸0.2-0.8份。通过凝结时间调节外加剂控制凝结时间及凝结时间间隔。
本发明优选的增稠剂为硅镁铝、纤维素醚中的一种或两者的组合。硅镁铝与纤维素醚功能相似，可以替换、亦可共用。其作用为：一方面可以保证浆体的粘聚性，防止分层，保持浆体性质均一稳定；另一方面又可以使浆体水化硬化之前具备一定的抗水流冲刷的能力。
本发明优选的所述增强剂为活性纳米二氧化硅。采用活性纳米二氧化硅可以提高浆体早期的强度,提高在孔隙、裂缝小的地层中的注入性能。
所述瞬变灌浆材料的质量份组成如下：硫铝水泥1000；减水剂1.5；消泡剂：0.2份；碳酸锂：0.6份；硼酸：0.5份、纤维素醚1.5份、活性纳米二氧化硅1.0份。
实施例1-5的原料组成及数据见表1。
表1
实施例1-5中功能性外加剂的质量份组成见表2。
表2
实施例1-5中凝结时间调节外加剂的质量份组成见表3。
表3
实施例性能经测试如下：
表4
由以上实施例可以看出，通过合理的选择改性材料比例，可以控制硫铝水泥的初凝时间和终凝时间的间隔，可以在保证不堵管的同时，浆体进入指定灌浆位置立即稠化不流动；控制凝结时间间隔很短，可以使浆体在很短的时间内从流动态变化为有一定强度的固结态。
瞬变即是指：在流动性-时间曲线上在某一时间点附近很小(最短几分钟内)的范围内，流动性突然骤降，加之凝结时间间隔很短，表现的结果就是：处于流态的浆体，在2-5min时间内，突然不再流动，甚至开始具备一定的承载力。

Claims (6)

1.一种瞬变灌浆材料，其特征在于，它由以下的质量份组分组成：
胶凝材料800-1100份、功能性外加剂0.3-3份、凝结时间调节外加剂0.5-2份、增稠剂0.1-1.5份，增强剂0.5-1份。
2.根据权利要求1所述一种瞬变灌浆材料，其特征在于，所述胶凝材料为硫铝水泥。
3.根据权利要求1所述一种瞬变灌浆材料，其特征在于，所述功能性外加剂的质量份组成如下：减水剂0.3-2份、消泡剂0-1份。
4.根据权利要求1所述一种瞬变灌浆材料，其特征在于，凝结时间调节外加剂的质量份组成如下：碳酸锂0.3-1.2份、硼酸0.2-0.8份。
5.根据权利要求1所述一种瞬变灌浆材料，其特征在于，所述增稠剂为硅镁铝、纤维素醚中的一种或两者的组合。
6.根据权利要求1所述一种瞬变灌浆材料，其特征在于，所述增强剂为活性纳米二氧化硅。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102351501A (zh) * 2011-07-04 2012-02-15 武汉理工大学 水泥基灌浆材料及其制备方法
CN105565745A (zh) * 2015-12-15 2016-05-11 嘉华特种水泥股份有限公司 一种快凝早强灌浆材料
EP2024297B1 (fr) * 2006-05-18 2018-10-10 Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives Procédé d'enrobage par cimentation d'une solution aqueuse contenant du bore et composition de coulis cimentaire

Patent Citations (3)

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