CN110627459A - 一种绿色高性能无收缩灌浆料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种绿色高性能无收缩灌浆料及其制备方法，它的原料组成及质量份配比如下：超细钢渣微粉1～10份，硫铝酸盐水泥30～50份，超细矿物增强料1～10份，S95级矿粉1～10份，石英砂15～30份，重矿渣骨料10～20份，引气剂0.1～0.5份，减水剂0.5～3份，膨胀剂0.1～0.5份。本发明所述绿色高性能无收缩灌浆料具有早期强度发展迅速，后期强度持续增长，初始流动性好，握筋能力强，前期三小时可起到明细膨胀作用，后期不收缩，并且利用了钢渣与矿渣作为主要材料组份，解决钢渣与矿渣作为废料对环境的二次污染，有效利用工业废弃物，具有较好的环境效益。

Description

一种绿色高性能无收缩灌浆料及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种绿色高性能无收缩灌浆料及其制备方法。
背景技术
灌浆料广泛用于设备基础、钢结构基础等的二次灌浆及螺栓锚固等工程；水电、地铁、隧道、矿山等裂缝修补与防渗补强工程；以及普通商品混凝土梁、板、柱、墙的加固与混凝土空洞的补灌、修复等。根据胶凝材料种类不同，灌浆材料可分为：水泥基灌浆料，树脂基灌浆料和复合灌浆料。然而，以有机高分子材料为基础的树脂基灌浆料存在环境问题、低温施工问题、防火问题、以及老化耐久性等问题。故，目前在加固以及灌浆工程中主要使用无机材料为基础的水泥基灌浆料。
水泥基灌浆料是以水泥为基础，以掺合料为辅助胶凝材料，适当加入高强骨料以及高性能混凝土外加剂等组成的干混材料，加入适量的水拌和后期望获得高流动性、早强、高强、无收缩等特性。目前市售的普通灌浆材料仍存在早期强度与流动性不兼容、后期强度倒缩，体积收缩等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足，提供一种高性能无收缩的灌浆料及其制备方法，利用工业废料以及优选的功能添加剂按特定比例配伍，制备出一种具有早期强度发展迅速，后期强度持续增长，初始流动性好，握筋能力强，前期三小时可起到明显膨胀作用，后期不收缩的绿色高性能无收缩灌浆料。
本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：
一种绿色高性能无收缩灌浆料，它的原料组成及质量份配比如下：超细钢渣微粉1～10份，硫铝酸盐水泥30～50份，超细矿物增强料1～10份，S95级矿粉1～10份，石英砂15～30份，重矿渣骨料10～20份，引气剂0.1～0.5份，减水剂0.5～3份，膨胀剂0.1～0.5份。
按上述方案，所述超细钢渣微粉为钢渣尾渣除铁处理以后，经过辊磨与立磨粉磨再利用选粉机筛选的超细钢渣微粉，其比表面积为700～1000m3/kg，C2S含量为25～32％。
按上述方案，所述硫铝酸盐水泥为快硬硫铝酸盐水泥。
按上述方案，所述超细矿物增强料为超细矿粉，比表面积不小于1000m3/kg，三天活性指数不小于120％。
按上述方案，所述S95级矿粉比表面积不小于400m3/kg，二十八天活性指数不小于95％。
按上述方案，所述石英砂粒径为0.5～3mm。
按上述方案，所述重矿渣骨料由高炉钢渣经空气自然冷却或经热泼淋水处理得到，粒径0.5～3mm。
按上述方案，所述引气剂为三萜皂苷类引气剂。本发明中引入引气剂的目的主要是保证产品加水后的浆体的工作性，弥补引入重矿渣之后对产品工作性能的影响，因为重矿渣不同于石英砂，它的表面存在很多菱角，比较粗糙，对产品遇水搅拌形成浆体后的流动性会起到一定的负面效果，再加入一定量的引气组分后，引入的微小气泡可以改善浆体流动性，抑制重矿渣带来的不利影响。
按上述方案，所述减水剂为聚羧酸系减水剂。本发明通过添加聚羧酸系减水剂，不仅有较高的减水率，降低产品所需用水量，提高强度，而且可对产品初始水化起到抑制作用，保证产品在使用过程中半小时流动度不损失，半小时后水化加速保证早期强度。
按上述方案，所述膨胀剂为灌浆料专用膨胀剂。本发明中引入的膨胀剂自带发气组份，有效地保证了三小时至二十四小时的膨胀要求，提高产品的握筋能力。
本发明还提供上述绿色高性能无收缩灌浆料的制备方法，其主要步骤如下：按比例称取超细钢渣微粉、硫铝酸盐水泥、超细矿物增强料、S95级矿粉、石英砂、重矿渣骨料、引气剂、减水剂和膨胀剂，搅拌至充分混合，计量包装即得到绿色高性能无收缩灌浆料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明通过在胶凝材料体系中按照比例加入超细钢渣微粉与硫铝酸盐水泥，因硫铝酸盐水泥的早期水化特性以及钢渣微粉中含有大量的C2S，C2S水化生成水化硅酸钙晶体以及氢氧化钙晶体，该水化反应速度慢，主要作用于产品后期强度的发展，故两种产品的混合使用保证了产品的各龄期强度及后期微膨胀效果，以及产品后期体积耐久性。
2)本发明利用超细矿物增强料的超细微粒特性，一方面，超细颗粒具有微填充与滚珠效益，增加产品的流动性能，另一方面，与硫铝酸盐水泥和超细钢渣微粉一同发生水化反应，存在超叠加效益，充分利用超细钢渣微粉中大量的RO相，在低水泥熟料体系中，大量的RO相可以成为激发活性富硅铝物质(硅酸三钙，铝酸三钙等)的良好激发剂，既能激发超细矿粉形成C-S-H，也能夺取超细矿粉中Al2O3和Fe2O3形成含铁钙矾石类复盐。含铁钙矾石类复盐具有纳米直径的针棒状晶体从而对硬化体具有增强增韧效应。本发明利用超细钢渣微粉为主的多种矿物掺合料的协同激发效应，在形成大量针棒状复盐晶体的同时，还形成大量近于非晶态的C-S-H凝胶和类沸石相，并紧紧将针棒状复盐晶体包裹起来，使整个体系的稳定性大幅度提高，并弥补了硫铝酸盐水泥三天强度发挥之后的强度倒缩问题。
3)本发明采用重矿渣骨料作为骨料时存在潜在的水硬性，重矿渣本身含有较高的CaO(35～45％)与SiO2(30～40％)，在水泥水化体系中进行缓慢的水化反应亦可在表面生成C-S-H凝胶。优选粒径0.5～3mm范围内的重矿渣骨料，保证了产品在使用过程中的工作性，不仅可以给产品后期强度带来保证，而且与硫铝酸盐水泥配伍保证产品后期的体积稳定性。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合具体实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供的绿色高性能无收缩灌浆料，它的原料组成及质量份配比如下：超细钢渣微粉1～10份，硫铝酸盐水泥30～50份，超细矿物增强料1～10份，S95级矿粉1～10份，石英砂15～30份，重矿渣骨料10～20份，引气剂0.1～0.5份，减水剂0.5～3份，膨胀剂0.1～0.5份。
本发明实施例所用超细钢渣微粉为由钢渣尾渣除铁处理以后，经过辊磨与立磨粉磨后，利用选粉机筛选的比表面积在700～1000m3/kg的超细钢渣微粉，C2S含量约为30％；所用快硬硫铝酸盐水泥购自宜城安达特种水泥有限公司，R.SAC 42.5；所用超细矿粉比表面积为1000m3/kg，三天活性指数为130％；所用S95级矿粉比表面积为416m3/kg，二十八天活性指数为98％；所用石英砂粒径为0.5～3mm；所用重矿渣骨料取自武汉金属资源股份有限公司，粒径0.5～3mm；所用引气剂为武汉天成盛泰化工有限公司出厂的引气剂；所用减水剂为聚羧酸系减水剂(湖北凌安科技股份有限公司)；所用膨胀剂为自带发气组份的新型灌浆料专用膨胀剂(山东鸿鹄新材料技术有限公司)。
其制备方法为：按比例称取取超细钢渣微粉、硫铝酸盐水泥、超细矿物增强料、S95级矿粉、石英砂、重矿渣骨料、引气剂、减水剂和膨胀剂，搅拌至充分混合，计量包装即得到绿色高性能无收缩灌浆料。具体实施例质量份配比见表1：
实施例1～5
表1
按照水料比0.12～0.14搅拌后，得到的砂浆产品各项性能指标如下表2所示：
表2
按照表2所得的数据可知，本发明实施例提供的绿色高性能无收缩灌浆料按照适当水料比混合后，得到的砂浆产品具有早期强度发展迅速，后期强度持续增长，初始流动性好，握筋能力强，前期三小时可起到明细膨胀作用，后期不收缩等特点，完全满足JC/T408-2013《钢筋连接用套筒灌浆料》的技术指标。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干改进和变换，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种绿色高性能无收缩灌浆料，其特征在于，它的原料组成及质量份配比如下：超细钢渣微粉1～10份，硫铝酸盐水泥30～50份，超细矿物增强料1～10份，S95级矿粉1～10份，石英砂15～30份，重矿渣骨料10～20份，引气剂0.1～0.5份，减水剂0.5～3份，膨胀剂0.1～0.5份。
2.根据权利要求1所述的绿色高性能无收缩灌浆料，其特征在于，所述超细钢渣微粉为钢渣尾渣除铁处理以后，经过辊磨与立磨粉磨再利用选粉机筛选的超细钢渣微粉，其比表面积为700～1000m3/kg，C2S含量为25～32％。
3.根据权利要求1所述的绿色高性能无收缩灌浆料，其特征在于，所述硫铝酸盐水泥为快硬硫铝酸盐水泥。
4.根据权利要求1所述的绿色高性能无收缩灌浆料，其特征在于，所述超细矿物增强料为超细矿粉，比表面积不小于1000m3/kg，三天活性指数不小于120％。
5.根据权利要求1所述的绿色高性能无收缩灌浆料，其特征在于，所述S95级矿粉比表面积不小于400m3/kg，二十八天活性指数不小于95％。
6.根据权利要求1所述的绿色高性能无收缩灌浆料，其特征在于，所述石英砂粒径为0.5～3mm。
7.根据权利要求1所述的绿色高性能无收缩灌浆料，其特征在于，所述重矿渣骨料由高炉钢渣经空气自然冷却或经热泼淋水处理得到，粒径0.5～3mm。
8.根据权利要求1所述的绿色高性能无收缩灌浆料，其特征在于，所述引气剂为三萜皂苷类引气剂；所述减水剂为聚羧酸系减水剂。
9.根据权利要求1所述的绿色高性能无收缩灌浆料，其特征在于，所述膨胀剂为灌浆料专用膨胀剂。
10.一种权利要求1-9任一所述的绿色高性能无收缩灌浆料的制备方法，其特征在于，步骤如下：按比例称取超细钢渣微粉、硫铝酸盐水泥、超细矿物增强料、S95级矿粉、石英砂、重矿渣骨料、引气剂、减水剂和膨胀剂，搅拌至充分混合，计量包装即得到绿色高性能无收缩灌浆料。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114773009A (zh) * 2022-04-29 2022-07-22 宝武环科武汉金属资源有限责任公司 一种新型高强度灌浆料及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07300358A (ja) * 1994-05-09 1995-11-14 Nittetsu Cement Co Ltd 舗装用水硬性グラウト材料およびグラウト
CN101514094A (zh) * 2008-02-22 2009-08-26 中国京冶工程技术有限公司 钢渣矿渣高性能复合灌浆料
CN103193442A (zh) * 2013-04-26 2013-07-10 四川川交路桥有限责任公司 高钛重矿渣泵送混凝土及施工方法
CN103641424A (zh) * 2013-12-03 2014-03-19 中冶建筑研究总院有限公司 大掺量钢渣灌浆料
CN107382203A (zh) * 2017-08-02 2017-11-24 中冶武汉冶金建筑研究院有限公司 一种大掺量重矿渣早强型高强无收缩灌浆料
CN110282898A (zh) * 2019-07-25 2019-09-27 武汉武新新型建材股份有限公司 高性能矿物掺合料及其在混凝土中的应用

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07300358A (ja) * 1994-05-09 1995-11-14 Nittetsu Cement Co Ltd 舗装用水硬性グラウト材料およびグラウト
CN101514094A (zh) * 2008-02-22 2009-08-26 中国京冶工程技术有限公司 钢渣矿渣高性能复合灌浆料
CN103193442A (zh) * 2013-04-26 2013-07-10 四川川交路桥有限责任公司 高钛重矿渣泵送混凝土及施工方法
CN103641424A (zh) * 2013-12-03 2014-03-19 中冶建筑研究总院有限公司 大掺量钢渣灌浆料
CN107382203A (zh) * 2017-08-02 2017-11-24 中冶武汉冶金建筑研究院有限公司 一种大掺量重矿渣早强型高强无收缩灌浆料
CN110282898A (zh) * 2019-07-25 2019-09-27 武汉武新新型建材股份有限公司 高性能矿物掺合料及其在混凝土中的应用

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114773009A (zh) * 2022-04-29 2022-07-22 宝武环科武汉金属资源有限责任公司 一种新型高强度灌浆料及其制备方法

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