CN110451897A - 一种灌浆料、应用及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种灌浆料、应用及其施工方法，按照质量份数计，由以下组分组成：快硬硫铝酸盐水泥30～40份，普通硅酸盐水泥5～8份，硬化剂3～7份，硬石膏5～8份，石英砂30～50份，减水剂0.5～1份，胶粉2～4份，纤维素醚0.1～0.5份，缓凝剂0.1～0.5，纤维1～2.5份，防冻剂1～3份；在‑8℃负温环境下使用‑8℃水拌合是，具有的特性是初始流动度≥260mm，30min流动度≥240mm，2h抗压强度≥15MPa，28d抗压强度≥60MPa，与基层混凝土的粘接强度≥2.0MPa。本发明的有益效果是在负温环境并凝结硬化产生强度，施工方法简单，施工后养护时间短。

Description

一种灌浆料、应用及其施工方法
技术领域
本发明属于建筑材料领域，尤其涉及一种灌浆料、应用及其施工方法。
背景技术
灌浆料是以高强度材料作为骨料，以水泥作为结合剂，辅以高流态、微膨胀、防离析等物质配制而成。它在施工现场加入一定量的水，搅拌均匀后即可使用。在灌浆料的使用上，已从传统的机械设备安装的二次灌浆料发展到用于混凝土结构的加固修补方面。现有技术中，灌浆料大多以硅酸盐水泥或高铝水泥作为胶凝材料，辅以各种添加剂以提高流动性和膨胀特性及早强特性。缺点是现有的灌浆料在制备时，所需的原材料品种繁多，其各添加剂的掺量对灌浆料性能影响显著；此外，这些灌浆料在负温环境下施工困难，严重影响了在负温环境进行混凝土结构的加固修补工作。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有的灌浆料在负温条件下施工困难，影响混凝土结构加固修补施工的缺陷，本发明提供一种灌浆料、应用及其施工方法，通过调整组分配比，满足负温环境使用要求，在-8℃条件下施工并凝结硬化产生强度，施工方法简单，施工后养护时间短，给交通产生尽量小的影响。
2.技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种灌浆料，其特点是按照质量份数计，由以下组分组成：
强度等级为42.5或52.5级的快硬硫铝酸盐水泥30～40份；
强度等级为42.5或52.5级的普通硅酸盐水泥5～8份；
硬化剂3～7份；
硬石膏5～8份；
石英砂30～50份，按质量份百分比计，石英砂组成为：10～20目20％，20～40目35％，40～70目45％；
减水剂0.5～1份，为聚羧酸高性能减水剂，减水率≥30％；
胶粉2～4份；
纤维素醚0.1～0.5份，粘度为10000～40000；
缓凝剂0.1～0.5份，缓凝剂为硼酸、柠檬酸或酒石酸中的一种；
纤维1～2.5份，长度为3～5cm的PP纤维；
防冻剂1～3份；
水，水料比为0.25～0.33；
所述灌浆料在-8℃负温环境下使用-8℃水拌合时，具有以下特性：初始流动度≥260mm，30min流动度≥240mm，2h抗压强度≥15MPa，28d抗压强度≥60MPa，与基层混凝土的粘接强度≥2.0MPa。
更进一步地，所述硬化剂为一种铝酸钙体系的非晶体矿物快速硬化剂。
更进一步地，所述防冻剂为二甲基亚砜、丙三醇、甲基丙烯酸中的一种或亚硝酸钠，或二甲基亚砜、丙三醇、甲基丙烯酸中的一种与亚硝酸钠的组合。
更进一步地，所述水中含有碳酸锂、硝酸锂、硝酸钙中的一种。
更进一步地，所述碳酸锂、硝酸锂、硝酸钙中的一种按质量分数计占水质量百分比为10％～30％。
更进一步地，本发明还提供上述一种灌浆料在负温环境的应用。
更进一步地，本发明还提供上述一种灌浆料在负温环境条件下对道桥病害部位修补的应用。
一种灌浆料的施工方法，其特点是包括以下步骤：
(1)按配比，先将普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥、硬石膏、快硬及、石英砂、减水剂、胶粉、纤维素醚、缓凝剂、纤维混合均匀；
(2)按照水料比0.25～0.33，将水加入步骤(1)所得物料拌合，充分搅拌3～5min；
(3)将步骤(2)搅拌好的修补材料浇筑到病害部位，用镘刀镘平、拍打、抹光；
(4)覆盖养护2小时，即可开放交通。
更进一步地，所述防冻剂为粉体时，在步骤(1)时与普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥、硬石膏、快硬及、石英砂、减水剂、胶粉、纤维素醚、缓凝剂、纤维一起混合。
更进一步地，所述防冻剂为液体时，预先加入步骤(2)所用水中。
3.有益效果
本发明的有益效果是：灌浆料具有自流性好，快硬、早强、高强、无收缩、微膨胀；无毒、无害、不老化、对水质及周围环境无污染；碳酸锂、硝酸锂、硝酸钙溶于水后电解为锂离子、硝酸根离子、碳酸根离子、钙离子起到降低冰点作用，确保水在负温下不结冰，并可调整掺量而获得不同温度的不结冰水溶液；溶于水中的离子还起到促凝促硬作用，促进快硬硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥在负温条件下快速水化，达到浆体尽快凝结硬化、强度尽快提升的目的。
具体实施方式
尽管下述示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本发明，但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明作各种改变。下文对本发明的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本发明的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本发明的特点和特征的描述，以提出执行本发明的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本发明。因此，本发明的范围仅由所附权利要求来限定。
实施例1
一种灌浆料，可在负温环境下施工，用于对道桥病害部位进行修补，该灌浆料按照质量份数计，由以下组分组成：
快硬硫铝酸盐水泥，强度等级为42.5，30～34份；
普通硅酸盐水泥，强度等级为42.5，5～6份；
硬化剂，为一种铝酸钙体系的非晶体矿物快速硬化剂，4份；
硬石膏5份；
石英砂30～35份，石英砂的组成按质量份百分比计为：10～20目20％，包含本数20；20～40目35％，包含本数40，不包含本数20；40～70目45％，包含本数70，不包含本数40；
减水剂，为聚羧酸高性能减水剂，减水率≥50％，0.5～0.7份；
胶粉2份；
纤维素醚，粘度为10000～40000，0.1～0.2份；
缓凝剂，为硼酸，0.1～0.3；
纤维，为长度为3～5cm的PP纤维，1.5份；
防冻剂为二甲基亚砜、丙三醇、甲基丙烯酸中的一种，1份；
水，含有占质量分数10％～30％的碳酸锂，水料比0.25～0.28；
该灌浆料：在-8℃负温环境下使用-8℃水拌合：初始流动度≥260mm，30min流动度≥240mm，2h抗压强度≥15MPa，28d抗压强度≥60MPa，与基层混凝土的粘接强度≥2.0MPa。
将本实施例的灌浆料在负温环境下用于对道桥病害部位进行修补，其施工方法包括以下步骤：
(1)按配比，先将普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥、硬石膏、快硬及、石英砂、减水剂、胶粉、纤维素醚、缓凝剂、纤维、混合均匀；
(2)按配比，预先将防冻剂与水混合，按照水料比0.25～0.28，将水加入步骤(1)所得物料拌合，充分搅拌3min；
(3)将步骤(2)搅拌好的修补材料浇筑到病害部位，用镘刀镘平、拍打、抹光；
(4)覆盖养护2小时，即可开放交通。
实施例2
一种灌浆料，可在负温环境下施工，用于对道桥病害部位进行修补，该灌浆料按照质量份数计，由以下组分组成：
快硬硫铝酸盐水泥，强度等级为52.5级，34～38份；
普通硅酸盐水泥，强度等级为52.5级，5～7份；
硬化剂，为一种铝酸钙体系的非晶体矿物快速硬化剂，5份；
硬石膏6份；
石英砂35～40份，石英砂的组成按质量份百分比计为：10～20目20％，包含本数20；20～40目35％，包含本数40，不包含本数20；40～70目45％，包含本数70，不包含本数40；
减水剂，为聚羧酸高性能减水剂，减水率≥40％，0.8份；
胶粉3份；
纤维素醚，粘度为10000～40000，0.2～0.3份；
缓凝剂，为柠檬酸，0.2～0.4；
纤维，为长度为3～5cm的PP纤维，1.5份；
防冻剂，为亚硝酸钠，2份；
水，含有质量分数为10％～30％的硝酸锂，水料比0.27～0.30；
该灌浆料：在-8℃负温环境下使用-8℃水拌合：初始流动度≥260mm，30min流动度≥240mm，2h抗压强度≥15MPa，28d抗压强度≥60MPa，与基层混凝土的粘接强度≥2.0MPa。
将本实施例的灌浆料在负温环境下用于对道桥病害部位进行修补，其施工方法包括以下步骤：
(1)按配比，先将普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥、硬石膏、快硬及、石英砂、减水剂、胶粉、纤维素醚、缓凝剂、纤维、防冻剂混合均匀；
(2)按照水料比0.27～0.30的比例，加入拌合水，充分搅拌5min；
(3)将步骤(2)搅拌好的修补材料浇筑到病害部位，用镘刀镘平、拍打、抹光；
(4)覆盖养护2小时，即可开放交通。
实施例3
一种灌浆料，可在负温环境下施工，用于对道桥病害部位进行修补，该灌浆料按照质量份数计，由以下组分组成：
快硬硫铝酸盐水泥，强度等级为42.5，36～40份；
普通硅酸盐水泥，强度等级为42.5，7～8份；
硬化剂，为一种铝酸钙体系的非晶体矿物快速硬化剂，6份；
硬石膏7份；
石英砂45-50份，石英砂的组成按质量份百分比计为：10～20目20％，包含本数20；20～40目35％，包含本数40，不包含本数20；40～70目45％，包含本数70，不包含本数40；
减水剂，为聚羧酸高性能减水剂，减水率≥30％，0.9份；
胶粉4份；
纤维素醚，粘度为30000～40000，0.3～0.4份；
缓凝剂，为酒石酸，0.3～0.5；
纤维，为长度为3～5cm的PP纤维，2.5份；
防冻剂，为丙三醇、甲基丙烯酸中的一种2.5份；
水，含有质量分数为10％～30％的硝酸钙，水料比0.30～0.33；
该灌浆料：在-8℃负温环境下使用-8℃水拌合：初始流动度≥260mm，30min流动度≥240mm，2h抗压强度≥15MPa，28d抗压强度≥60MPa，与基层混凝土的粘接强度≥2.0MPa。
将本实施例的灌浆料在负温环境下用于对道桥病害部位进行修补，其施工方法包括以下步骤：
(1)按配比，先将普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥、硬石膏、快硬及、石英砂、减水剂、胶粉、纤维素醚、缓凝剂、纤维、混合均匀；
(2)按配比，预先将防冻剂与水混合，按照水料比0.30～0.33的比例，将水加入步骤(1)所得物料拌合水，充分搅拌4min；
(3)将步骤(2)搅拌好的修补材料浇筑到病害部位，用镘刀镘平、拍打、抹光；
(4)覆盖养护2小时，即可开放交通。
实施例4
一种灌浆料，可在负温环境下施工，用于对道桥病害部位进行修补，该灌浆料按照质量份数计，由以下组分组成：
快硬硫铝酸盐水泥，强度等级为52.5，38份；
普通硅酸盐水泥，强度等级为52.5，7份；
硬化剂，为一种铝酸钙体系的非晶体矿物快速硬化剂，7份；
硬石膏6份；
石英砂40-50份，石英砂的组成按质量份百分比计为：10～20目20％，包含本数20；20～40目35％，包含本数40，不包含本数20；40～70目45％，包含本数70，不包含本数40；
减水剂，为聚羧酸高性能减水剂，减水率≥30％，1份；
胶粉4份；
纤维素醚，粘度为20000～40000，0.4～0.5份；
缓凝剂，为酒石酸，0.3～0.5；
纤维，为长度为3～5cm的PP纤维，2份；
防冻剂，为二甲基亚砜、丙三醇、甲基丙烯酸中的一种与亚硝酸钠的组合物，3份；
水，为含有质量分数为10％～20％的碳酸锂和0％～10％的硝酸锂，水料比0.30～0.33；
该灌浆料：在-8℃负温环境下使用-8℃水拌合：初始流动度≥260mm，30min流动度≥240mm，2h抗压强度≥15MPa，28d抗压强度≥60MPa，与基层混凝土的粘接强度≥2.0MPa。
将本实施例的灌浆料在负温环境下用于对道桥病害部位进行修补，其施工方法包括以下步骤：
(1)按配比，先将普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥、硬石膏、快硬及、石英砂、减水剂、胶粉、纤维素醚、缓凝剂、纤维、防冻剂混合均匀；
(2)按照水料比0.30～0.33的比例，加入拌合水，充分搅拌4min；
(3)将步骤(2)搅拌好的修补材料浇筑到病害部位，用镘刀镘平、拍打、抹光；
(4)覆盖养护2小时，即可开放交通。
对比例1
现有的负温灌浆料，按质量分数计，其组成为：
快硬硫铝酸盐水泥(42.5等级)，80～90份；
普通硅酸盐水泥(52.5等级)，10～20份；
硬石膏，10份；
石英砂50份，石英砂的组成按质量份百分比计为：10～20目20％，包含本数20；20～40目35％，包含本数40，不包含本数20；40～70目45％，包含本数70，不包含本数40；
减水剂，为聚羧酸高性能减水剂，减水率≥30％，0.8份；
胶粉4份；
纤维素醚，粘度为30000～40000，0.2份；
缓凝剂，为酒石酸，0.3～0.5份；
纤维，为长度为3～5cm的PP纤维，2.5份；
水，水料比0.30～0.33；
对比例1的灌浆料：在-8℃负温环境下，虽然其仍然保持高初始流动性(初始流动度280mm)，但由于水泥水化缓慢，即不能给体系持续大量供热，因此30分钟后水已变成细小冰粒，流动度急剧下降。30min流动性下降为150mm，远远不能满足要求。与之对应，强度发展异常缓慢，2h仍然没有凝结硬化，无强度；28天后虽然已经凝结硬化，抗压强度达到了50MPa，但该强度主要来源于水结冰，而水泥水化对强度增长的贡献不大。
对比例1的灌浆料：在0～5℃的低温环境中，表现出良好性能。初始流动度280mm，30min流动度250mm，2h抗压强度16MPa，28d抗压强度65MPa，与基层混凝土的粘接强度2.5MPa。上述性能与本发明公开的负温灌浆料的性能相近，这无疑说明本发明采取的负温促凝、防冻措施的有效性。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换，均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种灌浆料，其特征在于按照质量份数计，由以下组分组成：
强度等级为42.5或52.5级的快硬硫铝酸盐水泥30～40份；
强度等级为42.5或52.5级的普通硅酸盐水泥5～8份；
硬化剂3～7份；
硬石膏5～8份；
石英砂30～50份，按质量份百分比计，石英砂组成为：10～20目20％，20～40目35％，40～70目45％；
减水剂0.5～1份，为聚羧酸高性能减水剂，减水率≥30％；
胶粉2～4份；
纤维素醚0.1～0.5份，粘度为10000～40000；
缓凝剂0.1～0.5份，缓凝剂为硼酸、柠檬酸或酒石酸中的一种；
纤维1～2.5份，长度为3～5cm的PP纤维；
防冻剂1～3份；
水，水料比为0.25～0.33；
所述灌浆料在-8℃负温环境下使用-8℃水拌合时，具有以下特性：初始流动度≥260mm，30min流动度≥240mm，2h抗压强度≥15MPa，28d抗压强度≥60MPa，与基层混凝土的粘接强度≥2.0MPa。
2.根据权利要求1所述一种灌浆料，其特征在于：所述硬化剂为一种铝酸钙体系的非晶体矿物快速硬化剂。
3.根据权利要求1所述一种灌浆料，其特征在于：所述防冻剂为二甲基亚砜、丙三醇、甲基丙烯酸中的一种或亚硝酸钠，或二甲基亚砜、丙三醇、甲基丙烯酸中的一种与亚硝酸钠的组合。
4.根据权利要求1所述一种灌浆料，其特征在于：所述水中含有碳酸锂、硝酸锂、硝酸钙中的一种。
5.根据权利要求4所述一种灌浆料，其特征在于：所述碳酸锂、硝酸锂、硝酸钙中的一种按质量分数计占水质量百分比为10％～30％。
6.权利要求1-5任一项所述灌浆料在负温环境的应用。
7.权利要求1-5任一项所述灌浆料在负温环境条件下对道桥病害部位修补的应用。
8.权利要求1-6任一项所述灌浆料的施工方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)按配比，先将普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥、硬石膏、快硬及、石英砂、减水剂、胶粉、纤维素醚、缓凝剂、纤维混合均匀；
(2)按照水料比0.25～0.33，将水加入步骤(1)所得物料拌合，充分搅拌3～5min；
(3)将步骤(2)搅拌好的修补材料浇筑到病害部位，用镘刀镘平、拍打、抹光；
(4)覆盖养护2小时。
9.根据权利要求8所述灌浆料的施工方法，其特征在于：所述防冻剂为粉体时，在步骤(1)时与普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥、硬石膏、快硬及、石英砂、减水剂、胶粉、纤维素醚、缓凝剂、纤维一起混合。
10.根据权利要求9所述灌浆料的施工方法，其特征在于：所述防冻剂为液体时，预先加入步骤(2)所用水中。
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