CN109133774A - 微膨胀型装配式建筑用超高性能水泥基灌浆料及制备方法 - Google Patents

微膨胀型装配式建筑用超高性能水泥基灌浆料及制备方法 Download PDF

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李宏基
郑晓博
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Abstract

本发明公开了一种用于装配式建筑的水泥基灌浆料。该灌浆料由水泥、矿渣微粉、硅灰、砂子、膨胀剂、消泡剂、高效减水剂、水以及纤维制备而成。所制备的超高性能灌浆料由于采用了活性矿物掺和料具有良好的颗粒级配，其力学性能优异并且具备很好的流动性，达到套筒连接用灌浆料对抗压强度以及流动性的要求，由于所制备灌浆料优异的流动性可以使材料自密实，并具有优异的力学性能、耐久性能、抗裂性能、施工性能。

Description

微膨胀型装配式建筑用超高性能水泥基灌浆料及制备方法
技术领域
本发明涉及一种灌浆料及其制备方法，具体涉及一种用于钢筋套筒的水泥基灌浆料，涉及装配式建筑领域。
背景技术
装配式建筑方式通过工厂预制，可大幅减少施工现场湿作业，不仅环保而且可在一定程度减少现场材料浪费，装配式预制建筑的横向连接采用构件的预留横向出筋现场连接方式予以实现。而纵向连接通过将带肋钢筋插入预埋在混凝土内的套筒中，用高性能灌浆料填充套筒与钢筋之间的空隙，灌浆料硬化后与钢筋的横肋和套筒内壁凹槽或凸肋紧密啮合，实现上下两根钢筋的连接。在装配式预制建筑结构中，高性能的灌浆料是实现纵向连接的关键，其性能优劣对确保结构体系的整体性及抗震性能起着至关重要的作用。
灌浆料能够以液态形式存在，且便于利用液压、气压或电化学原理注入相应介质的裂缝、裂隙、孔隙等内部空间。其具有胶结固化能力，使介质的泄露通道得到堵塞、物理性状及力学性能得到改善。在某些工程领域，灌浆料又经常被称之为注浆料。
目前采用的水泥基灌浆料具有流动性不足、抗裂性差、材料会发生收缩从而影响制品的工程质量等问题。
发明内容
一种超高性能灌浆料，按重量百分比，包括如下组分：
进一步的，所述的硅酸盐水泥为42.5及以上等级的普通硅酸盐水泥。
进一步的，所述的矿渣微粉的粒径小于15μm、堆积密度900～1200kg/m3、比表面积800～1000m2/kg。
进一步的，所述的硅灰的粒径小于0.2μm、堆积密度500～800kg/m3、比表面积为16000～20000m2/kg。
进一步的，所述的细集料为粒径小于1.25mm的黄砂或石英砂。
进一步的，所述的纤维为钢纤维、玄武岩纤维或玻璃纤维中的一种或几种，其中，钢纤维为镀铜钢纤维，长度3～7mm，直径0.17mm～0.2mm，抗拉强度大于1800MPa，掺量为0～3.61％；玄武岩纤维直径9μm～13μm，长度为3～6mm，抗拉强度大于3000MPa，掺量为0～0.61％；玻璃纤维直径5μm～10μm，长度为3～7mm，抗拉强度大于2500MPa，掺量为0～0.58％。
进一步的，所述的速凝剂为铝氧熟料速凝剂。
进一步的，所述的膨胀剂为改性钙矾系膨胀剂。
进一步的，所述的高效减水剂为聚羧酸系减水粉剂,减水效率不小于35％。
进一步的，所述的消泡剂为有机硅粉体消泡剂。
进一步的，所述的水为自来水。
一种用于装配式建筑的灌浆料的制备方法，包括以下步骤：
(a)将所述灌浆料的粉体材料和纤维倒入搅拌机中，使干料混合均匀；
(b)按比例称取适量的水加入到搅拌机中，均匀搅拌后得到超高性能灌浆料，然后将超高性能灌浆料注入到灌浆泵中进行灌浆作业。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)使用的原材料较为普遍，成本较低，在一定程度上可以减少成本。
(2)本发明使用膨胀剂等措施抑制水泥水化过程产生的收缩，并且使得灌浆料具有一定的微膨胀性，这样可以增加套筒和灌浆料的接触，从而提高工程的质量。
(3)本发明水泥基灌浆料有着优异的流动性，可以自密实；通过添加少量的速凝剂可以使得灌浆料具有一定的早期强度，并且对后期强度影响较小。缩短工期节约时间成本。
(4)通过加入硅灰、矿渣等大大地提高了水泥基浆料的抗压强度。
(5)通过加入一定含量的纤维来增加水泥基灌浆料的抗裂性能，通过严格控制纤维的含量使得水泥基灌浆料在满足流动性的情况下具有优异的抗裂性能。
(6)本发明采用的膨胀剂为改性钙矾系膨胀剂，该膨胀剂不会影响后期强度。
具体实施方式
一种用于装配式建筑的灌浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)将所述灌浆料的粉体材料和纤维依次倒入搅拌机中，使干料混合均匀；
(b)按比例称取适量的水加入到搅拌机中，均匀搅拌后得到超高性能灌浆料，然后将超高性能灌浆料注入到灌浆泵中准备灌浆作业。
具体实施案例中所包含的成分以及重量百分比如下表1所示：
表1用于装配式建筑的灌浆料的成分及其百分比
由此得到超高性能水泥基灌浆料，浆料不离析、不泌水；具有良好的流动性，可以自流平。具体性能如下表2所示：
表2用于装配式建筑的灌浆料的性能参数
具体对比案例中所包含的成分以及重量百分比如下表3所示：
表3对比案例的成分及其百分比
对比案例1和实施例相比没有加入速凝剂，导致早期强度达不到灌浆料的早期强度要求；对比案例2和对比案例3的细集料重量百分比较大，对比案例4和对比案例5的钢纤维含量较高都导致了浆液流动性不足，达不到灌浆料的流动性要求。

Claims (10)

1.一种微膨胀型装配式建筑用超高性能水泥基灌浆料，其特征在于，按重量百分比，包括如下组分：
硅酸盐水泥： 23.22%～24.24%
矿渣微粉： 13.92%～14.54%
硅灰： 9.29%～9.69%
细集料： 37.14～38.78%
纤维： 0%～4.21%
速凝剂： 0.23%~0.24%
膨胀剂： 1.86%～1.94%
高效减水剂： 0.30～0.31%
消泡剂： 0.05%
水 ： 9.78%～10.21% 。
2.如权利要求1所述的灌浆料，其特征在于，所述的水泥为42.5及以上等级的普通硅酸盐水泥。
3.如权利要求1所述的灌浆料，其特征在于，所述的矿渣微粉的粒径小于15μm、堆积密度900～1200 kg/ m3、比表面积800～1000m2/kg。
4.如权利要求1所述的灌浆料，其特征在于，所述的硅灰的粒径小于0.2μm、堆积密度500～800kg/ m3、比表面积为16000～20000m2/kg。
5.如权利要求1所述的灌浆料，其特征在于，所述的细集料为粒径小于1.25mm的黄砂或石英砂。
6.如权利要求1所述的灌浆料，其特征在于，所述的纤维为钢纤维、玄武岩纤维或玻璃纤维中的一种或几种，其中，钢纤维为镀铜钢纤维，长度3～7mm，直径0.17mm～0.2mm，抗拉强度大于1800MPa，掺量为0～3.61%；玄武岩纤维直径9μm～13μm，长度为3～6mm，抗拉强度大于3000MPa，掺量为0～0.61%；玻璃纤维直径5μm～10μm，长度为3~7mm，抗拉强度大于2500MPa，掺量为0～0.58%。
7.如权利要求1所述的灌浆料，其特征在于，所述的速凝剂为铝氧熟料速凝剂。
8.如权利要求1所述的灌浆料，其特征在于，所述膨胀剂为改性钙矾系膨胀剂。
9.如权利要求1所述的灌浆料，其特征在于，所述的高效减水剂为聚羧酸系减水粉剂，减水效率不小于35%。
10.如权利要求1所述的灌浆料，其特征在于，所述的消泡剂为有机硅粉体消泡剂。
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