CN110467394A - 一种水泥灌浆料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种水泥灌浆料，除了包括胶凝材料、骨料、减水剂、消泡剂外，所述水泥灌浆料还包括二氧化硅填充颗粒和改性橡胶颗粒，所述二氧化硅填充颗粒选自粒径为60‑1000μm的单分散二氧化硅球形颗粒，改性橡胶颗粒为硅烷偶联剂改性的橡胶粒子，所述硅烷偶联剂选自含有异丁基官能团的偶联剂。所述水泥灌浆料不仅具有早强高强、流动度好、抗压强度高等特点，而且与钢铁结构界面结合度较好。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种水泥灌浆料及其制备方法。
背景技术
水泥基灌浆料是一种由骨料、胶凝材料、外加剂和水配制而成的具有高流动性、微膨胀性、早强高强、黏结强度高、抗腐蚀性强等特点的建筑材料，广泛应用于混凝土结构加固和修补，设备基础的二次灌浆，地脚螺栓锚固等工程领域。在施工方面水泥灌浆料具有质量可靠，降低成本，缩短工期和使用方便等优点，在施工现场加入一定量的水，搅拌均匀后即可使用。与普通水泥砂浆相比，水泥灌浆料还具有无毒无害、不老化、对水质及周围环境无污染，自密性好、防锈等特点。基于上述优异的特性，水泥灌浆料无疑成为地脚螺栓锚固、飞机跑道的抢修、核电设备的固定、路桥工程的加固、机器底座、钢结构与地基怀口、设备基础的二次灌浆、栽埋钢筋、混凝土结构加固和改造等这些工程的首选。
但随着时代的发展，建筑行业对于灌浆料不断出现新的需求，这要求灌浆料性能需要根据建筑需求进行调节，如重型机械的设备基础发生破损急需更换或抢修、公路桥梁联接缝的抢修灌浆、高速铁路桥梁支座的快速灌浆、机场路面的抢修等，需要灌浆料具有流动性好、与原有混凝土结合度高、堆积密度好等优势。又如现有建筑施工用的水泥灌浆材料一般流动度为240-280mm，这样的流动值可满足一般设备二次灌浆要求，但在施工时常需要用竹条或其它工具插入二次灌浆空间不断拉动，才能使灌浆料流动顺畅，以充满整个空间，而对于一些复杂灌浆结构，因竹条或其它工具无法插入，常常出现灌浆空洞，因此，需要调整灌浆料细度模数、堆积密度与流动度的关系，使在灌浆过程中不出现灌浆空洞。
非专利文献“钢渣砂、石英砂混合骨料级配对水泥灌浆料性能影响的研究”通过在石英砂中添加不同粒度的钢渣砂，调整不同粒度钢渣砂配比，使水泥灌浆料抗压强度符合要求的情况下实现良好流动度。
专利文献CN99106144.6公开了一种高强、超流态膨胀水泥灌浆料，该灌浆料以硅酸盐水泥、二氧化硅超微粉为主要胶凝材料，配以一定粒径的石英砂及少量石灰膨胀剂、复合减水剂构成水硬性混合材料，主要用于工业设备安装的二次灌浆,建筑结构的加固和修补。所述高强、超流态膨胀水泥灌浆料在特殊条件下仍能有效使用，且膨胀性能、流动性能和强度性能上均优于现有灌浆材料。
专利文献CN201510310117.4公开了一种氧化石墨烯早强水泥灌浆料，所述水泥灌浆料由40-50％的PO 42.5R水泥，5-10％的42.5快硬硫铝酸盐水泥，40-52％的石英砂，3-5％的石膏，2-15％的膨胀剂，0.3-2％的外加剂，0.01-1％的氧化石墨烯及0.05-5％的高性能纤维组成。由于早强的特性，所述水泥灌浆料可用于各种设备的紧急修复以及各种抢修工程。
在实际施工过程中，即使水泥灌浆料具有良好的流动度及早强高强的特性还不能满足所有施工需求。例如，设备基础施工时常常采用干填法，即用比较干硬的水泥砂浆填实二次灌浆层。由于二次灌浆层空间内存在着地脚螺栓等障碍物，要真正填实比较困难，众所周知，普通水泥砂浆或混凝土砂浆具有干缩性，使灌浆层硬化后不能在设备底座与混凝土基础之间形成一密实的结合体，致使设备底座松旷影响长期使用，当灌浆层厚度较小时，施工更困难。在这种情况下改善水泥灌浆料的膨胀性是关键，现有技术多采用添加膨胀剂的方式增加灌浆料膨胀性。专利文献CN201110064055.5公开了一种性能可调节的多功能无收缩水泥灌浆料，其组分及其重量百分比为：胶凝材料30.0-50.0％，硬石膏0-5.0％，膨胀剂4.0-6.0％，减水剂0.6-1.5％，促凝剂0-0.09％，减缩剂0-2％，增稠剂0-0.06％，骨料40.0-65.0％。实际上，灌浆料膨胀性能受施工对象、环境温度、气候变化等诸多因素影响，如在夏季高温季节施工时，灌浆材料一般会出现速凝及流动度损失加快，由于水分蒸发较快使膨胀性减弱的情况，因此，所述的无收缩水泥灌浆料也不会适应每一种施工环境，我们无法通过添加某一种膨胀剂来适应所有施工环境需求。
针对现有技术中的不足，本发明结合实际应用提供了一种水泥灌浆料，所述水泥灌浆料不仅具有早强高强、流动度好、抗压强度高等特点，而且与钢铁结构界面结合度好，在灌浆层硬化后使设备底座与混凝土基础之间形成密实的结合体，不会因为收缩出现裂缝或分离。所述水泥灌浆料可以广泛用于钢筋连接用套筒内灌注、钢结构与基础的固接灌浆、钢结构与地基怀口灌浆、栽埋钢筋、大型钢铁设备锚固等领域。
发明内容
本发明的目的是提供一种水泥灌浆料及其制备方法，由于大多数需要锚固、灌注的建筑结构都是钢铁材质，因此通过增加水泥灌浆料与钢铁结构表面的结合强度，能减轻由于灌浆料收缩性导致的混凝土与加固对象之间出现裂缝、分离等现象。另外，本发明通过添加二氧化硅颗粒作为填充剂来增加水泥灌浆料的抗压强度，调整填充颗粒粒径实现最佳堆积密度和流动度。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
第一方面，本发明提供一种水泥灌浆料，除了包括胶凝材料、骨料、减水剂、消泡剂外，所述水泥灌浆料还包括二氧化硅填充颗粒和改性橡胶颗粒，所述二氧化硅填充颗粒选自粒径为60-1000μm的单分散二氧化硅球形颗粒，改性橡胶颗粒为硅烷偶联剂改性的橡胶粒子，所述硅烷偶联剂选自含有异丁基官能团的偶联剂。
优选的，所述单分散二氧化硅球形颗粒选自粒径为60-100μm的细颗粒和/或粒径为800-1000μm的粗颗粒。
优选的，所述改性橡胶颗粒粒径大小为80-120目，更优选的，粒径为100-120目。
在本发明的优选实施方式中，所述含有异丁基官能团的硅烷偶联剂选自异丁基三乙氧基硅烷。
在本发明中，所述异丁基三乙氧基硅烷改性橡胶颗粒的制备原料包括：质量浓度为15-30％的NaOH溶液、橡胶粒子100-200份、异丁基三乙氧基硅烷5-10份。
优选的，所述水泥灌浆料的制备原料按质量份数计包括：胶凝材料300-500份、骨料400-650份、减水剂10-25份、消泡剂9-15份、二氧化硅粗颗粒10-40份、二氧化硅细颗粒10-70份、异丁基三乙氧基硅烷改性橡胶颗粒5-30份。
优选的，所述二氧化硅填充颗粒掺量为骨料质量的10-20％，其中二氧化硅粗颗粒与二氧化硅细颗粒质量比为1:1-5，更优选的，二氧化硅粗颗粒与二氧化硅细颗粒质量比为1:3-4。
本发明所述的橡胶粒子是指采用常温粉碎法对废旧橡胶进行机械压碎所制得的橡胶粒子，过100或120目筛，得到密度约为1000-1180kg/m3的橡胶粒子，其表面凹凸不平呈毛刺状态，具有较大的比表面积，易进行表面改性修饰。
在本发明中，所述胶凝材料选自硅酸盐水泥、高铝水泥、硅灰中的一种或两种以上的组合，优选的，所述胶凝材料选自硅酸盐水泥，其中硅酸盐水泥优选为52.5R水泥或42.5水泥。
所述骨料选自石英砂或河砂，骨料的细度模数优选为2.4-2.9。
所述减水剂选自萘系减水剂、氨基减水剂、脂肪族减水剂、聚羧酸系减水剂中的一种或两种以上的组合，在本发明的优选实施方式中，所述减水剂选自粉状萘磺酸盐甲醛缩合物或氨基磺酸盐。减水剂能起到分散水泥的作用，改善和易性，降低水灰比，减少混凝土中自由水的比例，减少由于多余水分蒸发而留下的毛细孔体积，且孔径变细，结构致密，同时水化生成物分布均匀，减少灌浆料的收缩，提高密实性，增加强度。
所述消泡剂选自有机硅消泡剂。
更优选的，所述水泥灌浆料制备原料中还包括膨胀剂和聚合物纤维，所述膨胀剂选自二水石膏、UEA型膨胀剂中的一种或两种的组合，所述聚合物纤维选自聚丙烯单丝纤维或聚丙烯网状纤维。
在本发明的优选实施方式中，所述水泥灌浆料包括以下质量份数的制备原料：胶凝材料300-500份、骨料400-650份、减水剂10-25份、消泡剂9-15份、二氧化硅粗颗粒10-40份、二氧化硅细颗粒10-70份、异丁基三乙氧基硅烷改性橡胶颗粒5-30份、膨胀剂30-60份、聚合物纤维5-15份。
第二方面，本发明提供一种水泥灌浆料的制备方法，包括异丁基三乙氧基硅烷改性橡胶颗粒的制备、水泥灌浆料拌和，其中异丁基三乙氧基硅烷改性橡胶颗粒的制备方法包括：(1)橡胶粒子活化：用质量浓度15-30％的NaOH溶液浸泡橡胶粒子2-4小时，清水洗1-3遍；(2)橡胶粒子改性：将异丁基三乙氧基硅烷经乙醇稀释后喷雾到橡胶粒子表面，晾干，密封保存备用。
水泥灌浆料拌和方法包括：将胶凝材料、骨料和水加入搅拌机中，以25-35转/分钟的速度搅拌10-20分钟，加入异丁基三乙氧基硅烷改性橡胶颗粒、膨胀剂和聚合物纤维，搅拌10-20分钟，再加入减水剂、消泡剂、二氧化硅粗颗粒、二氧化硅细颗粒，搅拌30-45分钟，形成水泥灌浆料。
优选的，在水泥灌浆料拌和中水胶比为0.28-0.34。
第三方面，本发明提供一种水泥灌浆料在钢筋连接用套筒内灌注、钢结构与基础固接灌浆、钢结构与地基怀口灌浆、栽埋钢筋、大型钢铁设备锚固领域中的应用。
本发明提供的水泥灌浆料中加入二氧化硅粗颗粒和细颗粒作为填料能有效提高水泥灌浆料的抗压强度，因为传统的水泥砂灌浆料中，由于水泥浆硬化后体积会发生收缩，导致硬化后的水泥与骨料颗粒黏结程度不高，仅有少量水泥浆体硬化后附着在骨料表面，水泥与骨料间存在微小裂缝，另外，水泥本身水化热也会导致水泥硬化体有较多孔洞。上述原因致使水泥砂灌浆料结构不致密，导致灌浆料抗压强度较低。为了改善现有技术的缺陷，本发明在含有水泥和石英砂的灌浆料中加入二氧化硅粗颗粒和细颗粒作为填充料，调整粗细颗粒配比，减少水泥与石英砂间的微小裂缝，减少由于水化热导致的水泥孔洞，增加灌浆料的密实程度，提高其抗压强度。
在实际施工过程中，利用水泥灌浆料锚固一些钢铁结构时，常常由于水泥灌浆料的收缩应力出现灌浆料与钢铁结构界面出现裂缝，长久以往会导致锚固结构松脱。为了减少灌浆料的收缩强度，现有技术往往会添加膨胀剂，但膨胀剂并不能完全解决所有问题。因此，面对灌浆料与锚固的钢铁界面易开裂问题，本发明通过在水泥灌浆料中添加异丁基三乙氧基硅烷改性橡胶颗粒来改善问题。一方面，橡胶颗粒与锚固的钢铁结构界面由于摩擦系数较大，会形成一个强结合力—静摩擦力，静摩擦力增加了橡胶颗粒与钢结构界面的相互结合力。另一方面，本发明的发明人还预料不到地发现，用异丁基三乙氧基硅烷处理橡胶颗粒加入到水泥灌浆料中之后，能够进一步提高灌浆料与钢结构界面的稳定性，究其原因可能是异丁基三乙氧基硅烷的加入改善了灌浆料中多个组分之间的结合力，尤其是改善了硅酸盐水泥作为胶凝材料的灌浆料与钢结构界面的稳定性，减少水泥灌浆料硬化后与钢铁结构界面出现裂缝的现象。
在本发明中，橡胶粒子是废旧轮胎再加工产物。废旧轮胎由于具有很强的抗热性、抗机械性，难降解，被人们称为“黑色污染”，给环境造成了较大威胁。本发明将废旧轮胎作为一种再生资源，回收用于水泥灌浆料中，既节约资源又减少污染，还能创造可观的经济效益。
具体实施方式
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，显然，所描述的实施例仅是本发明的部分实施例，而不是全部。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
实施例1改性橡胶颗粒的制备
选择100目的橡胶粒子100份，用质量浓度为20％的NaOH溶液浸泡2小时，用清水洗3遍；将异丁基三乙氧基硅烷8份用乙醇稀释成质量浓度约为40％的溶液，喷洒到橡胶粒子表面，晾干，密封保存备用。
实施例2水泥灌浆料的制备
将52.5R水泥500份、石英砂500份和水140份加入搅拌机中，以35转/分钟的速度搅拌15分钟，加入实施例1制备的异丁基三乙氧基硅烷改性橡胶颗粒30份，搅拌20分钟，再加入减水剂萘磺酸盐甲醛缩合物20份、有机硅消泡剂15份、粒径为800-900μm的二氧化硅粗颗粒15份、粒径为60-80μm的二氧化硅细颗粒50份，搅拌45分钟，制得水泥灌浆料。
实施例3水泥灌浆料的制备
所述水泥灌浆料与实施例2相比，制备原料增加了UEA型膨胀剂和聚丙烯单丝纤维，制备方法如下：
将52.5R水泥500份、石英砂500份和水140份加入搅拌机中，以35转/分钟的速度搅拌15分钟，加入异丁基三乙氧基硅烷改性橡胶颗粒30份、UEA型膨胀剂40份和聚丙烯单丝纤维10份，搅拌20分钟，再加入减水剂萘磺酸盐甲醛缩合物20份、有机硅消泡剂15份、粒径为800-900μm的二氧化硅粗颗粒15份、粒径为60-80μm的二氧化硅细颗粒50份，搅拌45分钟，制得水泥灌浆料。
实施例4水泥灌浆料的制备
在石英砂500份情况下，使二氧化硅填充颗粒掺量为骨料石英砂质量的20％，即100份，其中粒径为800-900μm的二氧化硅粗颗粒50份、粒径为60-80μm的二氧化硅细颗粒50份，粗细颗粒质量份数比为1:1。其他制备原料及制备方法同实施例2。
实施例5水泥灌浆料的制备
在石英砂500份情况下，使二氧化硅填充颗粒掺量为骨料石英砂质量的20％，即100份，其中粒径为800-900μm的二氧化硅粗颗粒33份、粒径为60-80μm的二氧化硅细颗粒67份，粗细颗粒质量份数比为1:2。其他制备原料及制备方法同实施例2。
实施例6水泥灌浆料的制备
在石英砂500份情况下，使二氧化硅填充颗粒掺量为骨料石英砂质量的20％，即100份，其中粒径为800-900μm的二氧化硅粗颗粒25份、粒径为60-80μm的二氧化硅细颗粒75份，粗细颗粒质量份数比为1:3。其他制备原料及制备方法同实施例2。
实施例7水泥灌浆料的制备
在石英砂500份情况下，使二氧化硅填充颗粒掺量为骨料石英砂质量的20％，即100份，其中粒径为800-900μm的二氧化硅粗颗粒20份、粒径为60-80μm的二氧化硅细颗粒80份，粗细颗粒质量份数比为1:4。其他制备原料及制备方法同实施例2。
实施例8水泥灌浆料的制备
在石英砂500份情况下，使二氧化硅填充颗粒掺量为骨料石英砂质量的20％，即100份，其中粒径为800-900μm的二氧化硅粗颗粒17份、粒径为60-90μm的二氧化硅细颗粒83份，粗细颗粒质量份数比为1:5。其他制备原料及制备方法同实施例2。
对比实施例1水泥灌浆料的制备
所述水泥灌浆料与实施例2相比，制备原料中不含二氧化硅填充颗粒，制备方法如下：
将52.5R水泥500份、石英砂500份和水140份加入搅拌机中，以35转/分钟的速度搅拌15分钟，加入异丁基三乙氧基硅烷改性橡胶颗粒30份，搅拌20分钟，再加入减水剂萘磺酸盐甲醛缩合物20份、有机硅消泡剂15份，搅拌45分钟，制得水泥灌浆料。
对比实施例2水泥灌浆料的制备
所述水泥灌浆料与实施例2相比，制备原料中不含改性橡胶颗粒，制备方法如下：
将52.5R水泥500份、石英砂500份和水140份加入搅拌机中，以35转/分钟的速度搅拌15分钟，加入减水剂萘磺酸盐甲醛缩合物20份、有机硅消泡剂15份、粒径为800-900μm的二氧化硅粗颗粒15份、粒径为60-80μm的二氧化硅细颗粒50份，搅拌45分钟，制得水泥灌浆料。
对比实施例3水泥灌浆料的制备
所述水泥灌浆料与实施例2相比，制备原料中不含改性橡胶颗粒，用相同质量的硅烷偶联剂异丁基三乙氧基硅烷代替，制备方法如下：
将52.5R水泥500份、石英砂500份和水140份加入搅拌机中，以35转/分钟的速度搅拌15分钟，加入硅烷偶联剂异丁基三乙氧基硅烷30份，搅拌20分钟，再加入减水剂萘磺酸盐甲醛缩合物20份、有机硅消泡剂15份、二氧化硅粗颗粒15份、二氧化硅细颗粒50份，搅拌45分钟，制得水泥灌浆料。
对比实施例4水泥灌浆料的制备
所述水泥灌浆料与实施例2相比，制备原料中不含改性橡胶颗粒，用相同质量的未改性橡胶粒子代替，制备方法如下：
将52.5R水泥500份、石英砂500份和水140份加入搅拌机中，以35转/分钟的速度搅拌15分钟，加入未改性的橡胶粒子30份，搅拌20分钟，再加入减水剂萘磺酸盐甲醛缩合物20份、有机硅消泡剂15份、二氧化硅粗颗粒15份、二氧化硅细颗粒50份，搅拌45分钟，制得水泥灌浆料。
效果实施例1水泥灌浆料基本性能检测
按照灌浆料性能检测标准GB/T 17671-1999与GB/T 50448-2008公开的检测方法，对实施例2和实施例3制备的水泥灌浆料基本性能进行检测，结果如下表所示：
表1水泥灌浆料性能检测
从表1的检测结果可以看出，本发明制备的水泥灌浆料各项性能结果均能达到GB/T 50448-2008《水泥基灌浆材料应用技术规范》中Ⅱ类技术要求。实施例3的水泥灌浆料在实施例2的基础上添加了膨胀剂和聚合物纤维，因此，实施例3中灌浆料膨胀率大于实施例2，流动度损失值小于实施例2。
效果实施例2二氧化硅粗填充颗粒对水泥灌浆料性能影响
试验目的：二氧化硅填充颗粒在水泥灌浆料中的作用，及优化二氧化硅粗细颗粒配比。
试验分组：实施例2、对比实施例1、实施例4-8。
试验方法：根据GB/T 50448-2008《水泥基灌浆材料应用技术规范》进行灌浆料流动度测试，根据GB/T 17671-1999《水泥胶砂强度检测方法(ISO法)》进行灌浆料抗压强度测试。
试验结果如下表所示：
表2水泥灌浆料流动度与抗压强度
对比实施例1制备的水泥灌浆料中不含二氧化硅填充颗粒，与实施例2相比，不含二氧化硅填充颗粒的灌浆料抗压强度明显下降，这是因为二氧化硅填充颗粒作为填充剂，能有效减少水泥与石英砂间的微小裂缝，减少由于水化热导致的水泥孔洞，增加灌浆料的密实程度，提高其抗压强度。
调整二氧化硅填料颗粒中粗颗粒与细颗粒的配比，能有效优化水泥灌浆料的流动度和抗压强度。使二氧化硅填料总质量占骨料石英砂的20％不变，当粗颗粒与细颗粒比值由1:1增加到1:5时，可以发现，随着细颗粒占比增加，灌浆料初始流动度值越大，流动度越好，而30分钟之后，流动度的损失差量是1:3和1:4最小，说明此时的配比更有利于施工操作。
调整粗细颗粒的配比可以发现，当细颗粒含量占比越大时，水泥灌浆料抗压强度越强，此数据再次证明二氧化硅填充料能有效填充至微小裂缝和水泥孔洞中，增加灌浆料密实度，但当粗细颗粒占比由1:4上升至1:5时，抗压强度开始下降，分析原因可能是由于细颗粒较多，导致灌浆料骨料级配为间断级配，从而使抗压强度下降。
效果实施例3改性橡胶颗粒对水泥灌浆料性能影响
试验目的：检测改性橡胶颗粒是否能增加水泥灌浆料与钢铁结构界面结合力。
试验分组：实施例2、对比实施例2-4。
试验方法：根据GB/T 17671-1999《水泥胶砂强度检测方法(ISO法)》进行灌浆料抗压强度测试，另外，制备水泥灌浆料立方体试件，钢筋插入立方体试件的中轴线上，待水泥灌浆料硬化后钢筋被固定在试件中，在180天后观察试件与钢筋界面结合情况，每组制作30个试件。
试验结果如下表所示：
表3改性橡胶颗粒对水泥灌浆料性能影响
由抗压强度对比可以看出改性橡胶颗粒对水泥灌浆料的抗压强度改善效果并不明显，添加了改性橡胶颗粒的灌浆料抗压强度比其他试验组只有略微增加，其次是未改性的橡胶颗粒组，说明添加橡胶颗粒比不加橡胶颗粒的水泥灌浆料抗压强度强一些，这可能是因为橡胶粒子增加了水泥灌浆料的韧性，间接导致抗压强度略有增加。
用本发明制备的水泥灌浆料浇筑试件固定钢筋，180天后观察试件，发现试件表面无裂缝，且与钢筋接触面结合紧密，没有开裂现象，而不添加改性橡胶颗粒的对照组不仅试件表面出现裂缝，而且与钢筋接触面出现开裂，这说明改性橡胶颗粒能抗灌浆料的收缩性，并且增大灌浆料与钢筋界面的结合力。这是因为灌浆料中插入钢筋，使灌浆料在与钢筋接触面产生胶结面，灌浆料硬化过程中由于收缩性容易使两界面出现裂开现象。橡胶颗粒可与钢筋界面产生一个强结合力，异丁基三乙氧基硅烷可穿透胶结面，在钢筋界面与橡胶颗粒之间形成结合层，加固橡胶颗粒与钢结构界面的稳定性，加强橡胶颗粒与钢筋界面之间的结合力。所述结合力能部分抵消水泥灌浆料的收缩应力，减少灌浆料与钢筋界面出现开裂的现象。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种水泥灌浆料，除了包括胶凝材料、骨料、减水剂、消泡剂外，所述水泥灌浆料还包括二氧化硅填充颗粒和改性橡胶颗粒，所述二氧化硅填充颗粒选自粒径为60-1000μm的单分散二氧化硅球形颗粒，改性橡胶颗粒为硅烷偶联剂改性的橡胶粒子，所述硅烷偶联剂选自含有异丁基官能团的偶联剂。
2.根据权利要求1所述的水泥灌浆料，其特征在于，所述单分散二氧化硅球形颗粒选自粒径为60-100μm的细颗粒和/或粒径为800-1000μm的粗颗粒。
3.根据权利要求1所述的水泥灌浆料，其特征在于，所述改性橡胶颗粒粒径大小为80-120目，所述改性橡胶颗粒选自异丁基三乙氧基硅烷改性橡胶颗粒。
4.根据权利要求3所述的水泥灌浆料，其特征在于，所述异丁基三乙氧基硅烷改性橡胶颗粒的制备原料包括：质量浓度为15-30％的NaOH溶液、橡胶粒子100-200份、异丁基三乙氧基硅烷5-10份。
5.根据权利要求4所述的水泥灌浆料，其特征在于，所述水泥灌浆料包括以下质量份数的制备原料：胶凝材料300-500份、骨料400-650份、减水剂10-25份、消泡剂9-15份、二氧化硅粗颗粒10-40份、二氧化硅细颗粒10-70份、异丁基三乙氧基硅烷改性橡胶颗粒5-30份。
6.根据权利要求5所述的水泥灌浆料，其特征在于，所述二氧化硅填充颗粒掺量为骨料质量的10-20％，其中二氧化硅粗颗粒与二氧化硅细颗粒质量比为1:1-5。
7.根据权利要求1所述的水泥灌浆料，其特征在于，所述的橡胶粒子是采用常温粉碎法对废旧橡胶进行机械压碎所制得的橡胶粒子；所述胶凝材料选自硅酸盐水泥、高铝水泥、硅灰中的一种或两种以上的组合；所述骨料选自石英砂或河砂，骨料的细度模数优选为2.4-2.9。
8.根据权利要求5所述的水泥灌浆料，其特征在于，所述水泥灌浆料制备原料中还包括膨胀剂30-60份和聚合物纤维5-15份，所述膨胀剂选自二水石膏、UEA型膨胀剂中的一种或两种的组合，所述聚合物纤维选自聚丙烯单丝纤维或聚丙烯网状纤维。
9.一种权利要求1-8任一所述的水泥灌浆料的制备方法，包括异丁基三乙氧基硅烷改性橡胶颗粒的制备、水泥灌浆料拌和，其中异丁基三乙氧基硅烷改性橡胶颗粒的制备方法包括：(1)橡胶粒子活化：用质量浓度15-30％的NaOH溶液浸泡橡胶粒子2-4小时，清水洗1-3遍；(2)橡胶粒子改性：将异丁基三乙氧基硅烷经乙醇稀释后喷雾到橡胶粒子表面，晾干，密封保存备用；
水泥灌浆料拌和方法包括：将胶凝材料、骨料和水加入搅拌机中，以25-35转/分钟的速度搅拌10-20分钟，加入异丁基三乙氧基硅烷改性橡胶颗粒、膨胀剂和聚合物纤维，搅拌10-20分钟，再加入减水剂、消泡剂、二氧化硅粗颗粒、二氧化硅细颗粒，搅拌30-45分钟，形成水泥灌浆料，水泥灌浆料拌和中水胶比为0.28-0.34。
10.一种权利要求1-8任一所述的水泥灌浆料在钢筋连接用套筒内灌注、钢结构与基础固接灌浆、钢结构与地基怀口灌浆、栽埋钢筋、大型钢铁设备锚固领域中的应用。
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