CN114368954A - 一种高流态高早强支座灌浆料及其制备方法 - Google Patents
一种高流态高早强支座灌浆料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114368954A CN114368954A CN202111594686.8A CN202111594686A CN114368954A CN 114368954 A CN114368954 A CN 114368954A CN 202111594686 A CN202111594686 A CN 202111594686A CN 114368954 A CN114368954 A CN 114368954A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- grouting material
- ettringite
- nucleation
- strength
- early strength
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 82
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 21
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 claims abstract description 59
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 claims abstract description 59
- 229910001653 ettringite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 53
- 239000000411 inducer Substances 0.000 claims abstract description 45
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 22
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 18
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 27
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims description 16
- 150000004683 dihydrates Chemical class 0.000 claims description 15
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims description 15
- HOOWDPSAHIOHCC-UHFFFAOYSA-N dialuminum tricalcium oxygen(2-) Chemical compound [O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[Al+3].[Al+3].[Ca++].[Ca++].[Ca++] HOOWDPSAHIOHCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 11
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 11
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 9
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 7
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 4
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims description 3
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 claims description 3
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- AEQDJSLRWYMAQI-UHFFFAOYSA-N 2,3,9,10-tetramethoxy-6,8,13,13a-tetrahydro-5H-isoquinolino[2,1-b]isoquinoline Chemical group C1CN2CC(C(=C(OC)C=C3)OC)=C3CC2C2=C1C=C(OC)C(OC)=C2 AEQDJSLRWYMAQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229960002645 boric acid Drugs 0.000 claims description 2
- 235000010338 boric acid Nutrition 0.000 claims description 2
- HELHAJAZNSDZJO-OLXYHTOASA-L sodium L-tartrate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O HELHAJAZNSDZJO-OLXYHTOASA-L 0.000 claims description 2
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 claims description 2
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- 229960001790 sodium citrate Drugs 0.000 claims description 2
- 235000011083 sodium citrates Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000176 sodium gluconate Substances 0.000 claims description 2
- 229940005574 sodium gluconate Drugs 0.000 claims description 2
- 235000012207 sodium gluconate Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000001433 sodium tartrate Substances 0.000 claims description 2
- 229960002167 sodium tartrate Drugs 0.000 claims description 2
- 235000011004 sodium tartrates Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 13
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 abstract description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 5
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000007630 basic procedure Methods 0.000 description 4
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000713 high-energy ball milling Methods 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910001586 aluminite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011440 grout Substances 0.000 description 1
- 239000011372 high-strength concrete Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 description 1
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C04B28/02—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 containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/06—Aluminous cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/70—Grouts, e.g. injection mixtures for cables for prestressed concrete
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
Abstract
本发明公开了一种高流态高早强支座灌浆料及其制备方法，包括复掺水泥、石墨粉、砂、钙矾石成核诱导剂、减水剂及缓凝剂；制备时将石墨粉与钙矾石成核诱导剂、减水剂、缓凝剂混合搅拌后，加入砂和复掺水泥，继续混合搅拌，制得该灌浆料。该灌浆料微膨胀无收缩，28d自由膨胀率0.3‑0.6％；初始流动度350‑360mm，30min流动度290‑310mm，高流态无需插捣振实即可成型，便于施工；早期强度高，自然养护2h后抗压强度27‑36MPa，实现快速施工，提高工程效率和质量，24h抗折强度12‑13MPa，28d抗压强度76‑87MPa，且后期强度无倒缩；同时其制备方法简单，可操作性强。
Description
技术领域
本发明属于支座灌浆料及其制备方法，尤其涉及一种高流态高早强支座灌浆料及其制备方法。
背景技术
随着我国基础建设的不断推进，出现了大量的盆式橡胶支座安装需求，要求对支座的连接部分进行灌浆，以起到支撑和固定的作用；在大型设备的安装及修复中，也需要对设备支座的地脚栓进行灌浆，使设备尽快恢复运行。而现普通的灌浆料强度增长较缓，养护时间较长，早期强度难以达到应用需求，影响工程进度。因此，迫切需要一种流动性好、早期强度发展快且高的高早强支座灌浆料用于客运专线的盆式橡胶支座的灌注、跨海大桥的简支箱梁支座和支座锚栓孔的灌注，以及修补加固建筑物、设备领域。
专利ZL00116214.4公开了一种高早强灌浆料，使用减水剂和SH早强外掺剂，使灌浆料的早期强度得以提高，养护12h后强度达到20MPa，能够投入施工，但养护时间过长，已不符合现行施工要求。
专利CN 200910272259.0公开了一种微膨胀早强支座灌浆料，通过磨细硅酸盐水泥和优化灌浆料配比，使产品初始流动度达320mm，30min流动度240mm，2h抗压强度达20MPa，24h抗压强度大于40MPa，24h抗折强度大于10MPa，28d抗压强度大于50MPa，但早期强度仍然较低，不足以快速投入施工中，且后期强度增长较少。
因此，现亟需一种高流态高早强支座灌浆料，以解决目前支座灌浆料存在的流动性差，早期强度低的问题。
发明内容
发明目的：本发明的第一目的是提供一种微膨胀无收缩、高流态以及早期和后期强度均高、无倒缩的支座灌浆料；
本发明的第二目的是提供上述灌浆料的制备方法。
技术方案：本发明的高流态高早强支座灌浆料，按重量份数计包括如下原料：复掺水泥42-50份，石墨粉3-5份，砂45-55份，钙矾石成核诱导剂0.1-0.3份，减水剂0.2-0.5份，缓凝剂0.2-0.3份；其中，所述钙矾石成核诱导剂为钙矾石和水化硅酸钙成核诱导剂，采用高能行星球磨-晶化二步法制得。
本发明通过添加钙矾石成核诱导剂作为早强剂，利用晶核效应，钙矾石晶体提供了更多的成核位点，并降低了成核过程中所需的势垒从而减少水泥水化产物钙矾石成核过程所需的时间，从而提高水化速率，提高灌浆料早期强度；且钙矾石成核诱导剂粒径在微纳尺寸，加入到灌浆料中能够填充灌浆料中的微孔，降低灌浆料的孔隙率及孔的粒径，减小了灌浆料后期因失水造成的收缩，同时灌浆料的加入提高了灌浆料的膨胀，从而保证支座灌浆料后期无收缩。此外，掺加胶体石墨粉，利用该胶体石墨粉所具有优质天然鳞片石墨的性能，高润滑性，能够大幅提高灌浆料的流动性能；采用硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥组成的复掺水泥，保证支座灌浆料在早期就能快速产生强度，同时后期强度稳步增长，强度不倒缩；采用缓凝剂调控支座灌浆料的初凝时间和终凝时间，从而保证支座灌浆料有一定的施工时间。
进一步说，本发明采用的钙矾石成核诱导剂由如下步骤制得：
(1)按摩尔比1:2.5-3.5将铝酸三钙、二水石膏混合制得混合物，取50-100份该混合物与0.5-1份的铝酸钠加入水中，并加入占混合物质量0.05-0.1％的聚乙二醇混合制得混合料；
(2)将上述混合料湿法球磨15-20min以反应成核，并在60-70℃条件下晶化8-12h后，经过滤、冲洗、干燥和球磨，制得该钙矾石成核诱导剂。
本发明采用高能行星球磨-晶化二步法制备钙矾石成核诱导剂，利用铝酸三钙，二水石膏在聚乙二醇的分散作用下，掺加反应促进剂铝酸钠，制备钙矾石成核诱导剂，采用铝酸三钙和二水石膏合成的钙矾石晶种的尺寸小，结晶度高，湿法高能球磨使铝酸三钙和二水石膏反应形成的钙矾石晶核的尺寸更小，同时高能球磨可以使铝酸三钙和二水石膏混合均匀，反应更充分，成核率达到最高，60-70℃的温度下反应8-12h，使铝酸三钙和二水石膏生成的钙矾石的比例最大，大大减小了单硫型水化硫铝酸钙的比例。
进一步说，本发明制备钙矾石成核诱导剂的步骤(1)中，聚乙二醇的分子量为2000-6000。
进一步说，本发明制备钙矾石成核诱导剂的步骤(2)中，湿法球磨的转速为250rpm-400rpm。
进一步说，本发明制备钙矾石成核诱导剂的步骤(2)中，干燥是于40-50℃条件下干燥12-16h。
进一步说，本发明灌浆料的重复掺水泥可为重量份数比为1:0.2-0.4的硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。
进一步说，本发明灌浆料的砂可为石英砂或混合砂，其粒径为0.125-2.5mm。
进一步说，本发明灌浆料的缓凝剂可为葡萄糖酸钠、酒石酸钠、柠檬酸钠或硼酸。
本发明制备上述高流态高早强支座灌浆料的方法，包括如下步骤：将石墨粉与钙矾石成核诱导剂、减水剂、缓凝剂混合搅拌5-10min后，加入砂和复掺水泥，继续混合搅拌10-15min，制得该灌浆料。
有益效果：与现有技术相比，本发明的显著优点为：该灌浆料微膨胀无收缩，28d自由膨胀率0.3-0.6％；初始流动度350-360mm，30min流动度290-310mm，高流态无需插捣振实即可成型，便于施工；早期强度高，自然养护2h后抗压强度27-36MPa，实现快速施工，提高工程效率和质量，24h抗折强度12-13MPa，28d抗压强度76-87MPa，且后期强度无倒缩；同时其制备方法简单，可操作性强。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明。
需说明的是本发明所采用的原料均可购自市售。本发明采用的石墨粉为胶体石墨粉，粒度≤1μm，纯度≥99％；减水剂为减水率≥28％的聚羧酸减水剂。聚乙二醇分子量为2000-6000。砂可为石英砂或混合砂，其粒径为0.125-2.5mm。本发明在制备钙矾石成核诱导剂时，所加入的离子水可为500-600ml，能够达到充分溶解即可。
实施例1
该实施例的灌浆料组分及含量如下表1所示。
表1实施例1的灌浆料组分含量
钙矾石成核诱导剂的制备方法包括如下步骤：
(1)将铝酸三钙，二水石膏按摩尔比1:2.5的比例混合均匀，制得混合物；取50份混合物与0.5份的铝酸钠加入到500mL离子水中，同时添加混合物质量的0.05％聚乙二醇，制得溶液；
(2)将上述溶液加入到高能行星磨中湿法球磨，在250rpm的转速下反应成核15min；
(3)将上述溶液在70℃下晶化8h；
(4)将上述溶液过滤，冲洗后，于40℃的真空烘箱中干燥12h；
(5)所得样品用球磨机球磨5min，制得钙矾石成核诱导剂粉末。
该实施例的支座灌浆料制备方法包括如下步骤：先将石墨粉与钙矾石成核诱导剂、减水剂、缓凝剂投入搅拌机中混合搅拌5min，然后将石英砂和复掺水泥投入搅拌机，继续搅拌10min即可。
使用时，将本发明所制备的高流态高早强支座灌浆料按照重量百分比加入13％的水，采用搅拌机进行机械搅拌3min，使浆料均匀后即可进行施工浇注。
实施例2
该实施例的灌浆料组分及含量如下表2所示。
表2实施例2的灌浆料组分含量
钙矾石成核诱导剂的制备方法包括如下步骤：
(1)将铝酸三钙，二水石膏按摩尔比1:3的比例混合均匀，制得混合物；取70份混合物与1份的铝酸钠加入到550mL离子水中，同时添加混合物质量的0.06％聚乙二醇，制得溶液；
(2)将上述溶液加入到高能行星磨中湿法球磨，在300rpm的转速下反应成核16min；
(3)将上述溶液在60℃下晶化9h；
(4)将上述溶液过滤，冲洗后，于45℃的真空烘箱中干燥13h；
(5)所得样品用球磨机球磨5min，得到钙矾石成核诱导剂粉末。
该实施例的支座灌浆料制备方法包括如下步骤：先将石墨粉与钙矾石成核诱导剂、减水剂、缓凝剂投入搅拌机中混合搅拌8min，然后将石英砂和复掺水泥投入搅拌机，继续搅拌13min即可。
使用时，将本发明所制备的高流态高早强支座灌浆料按照重量百分比加入14％的水，采用搅拌机进行机械搅拌4min，使浆料均匀后即可进行施工浇注。
实施例3
该实施例的灌浆料组分及含量如下表3所示。
表3实施例3的灌浆料组分含量
钙矾石成核诱导剂的制备方法包括如下步骤：
(1)将铝酸三钙，二水石膏按摩尔比1:3的比例混合均匀，制得混合物；取80份混合物与0.7份的铝酸钠加入到550mL离子水中，同时添加混合物质量的0.08％聚乙二醇，制得溶液；
(2)将上述溶液加入到高能行星磨中湿法球磨，在350rpm的转速下反应成核18min；
(3)将上述溶液在65℃下晶化10h；
(4)将上述溶液过滤，冲洗后，于45℃的真空烘箱中干燥15h；
(5)所得样品用球磨机球磨5min，得到钙矾石成核诱导剂粉末。
该实施例的支座灌浆料制备方法包括如下步骤：先将石墨粉与钙矾石成核诱导剂、减水剂、缓凝剂投入搅拌机中混合搅拌10min，然后将石英砂和复掺水泥投入搅拌机，继续搅拌15min即可。
使用时，将本发明所制备的高流态高早强支座灌浆料按照重量百分比加入15％的水，采用搅拌机进行机械搅拌5min，使浆料均匀后即可进行施工浇注。
实施例4
该实施例的灌浆料组分及含量如下表4所示。
表4实施例4的灌浆料组分含量
钙矾石成核诱导剂的制备方法包括如下步骤：
(1)将铝酸三钙，二水石膏按摩尔比1:3的比例混合均匀，制得混合物；取100份混合物与0.5份的铝酸钠加入到600mL离子水中，同时添加混合物质量的0.1％聚乙二醇，制得溶液；
(2)将上述溶液加入到高能行星磨中湿法球磨，在400rpm的转速下反应成核20min；
(3)将上述溶液在70℃下晶化12h；
(4)将上述溶液过滤，冲洗后，于50℃的真空烘箱中干燥16h；
(5)所得样品用球磨机球磨5min，制得钙矾石成核诱导剂粉末。
该实施例的支座灌浆料制备方法包括如下步骤：先将石墨粉与钙矾石成核诱导剂、减水剂、缓凝剂投入搅拌机中混合搅拌10min，然后将石英砂和复掺水泥投入搅拌机，继续搅拌15min即可。
使用时，将本发明所制备的高流态高早强支座灌浆料按照重量百分比加入14％的水，采用搅拌机进行机械搅拌5min，使浆料均匀后即可进行施工浇注。
对比例1
基本步骤与实施例4相同，不同之处在于原料中不添加石墨粉。具体组分及含量如下表5所示。
表5对比例1的灌浆料组分含量
该实施例的支座灌浆料制备方法包括如下步骤：先将石墨粉与钙矾石成核诱导剂、减水剂、缓凝剂投入搅拌机中混合搅拌10min，然后将砂和复掺水泥投入搅拌机，继续搅拌15min即可。
使用时，将本发明所制备的高流态高早强支座灌浆料按照重量百分比加入15％的水，采用搅拌机进行机械搅拌5min，使浆料均匀后即可进行施工浇注。
对比例2
基本步骤与实施例4相同，不同之处在于采用纯硅酸盐体现制备灌浆料。具体组分及含量如下表6所示。
表6对比例2的灌浆料组分含量
| 序号 | 原料 | 含量/份 |
| 1 | 硅酸盐水泥 | 45 |
| 2 | 砂 | 45 |
| 3 | 石墨粉 | 5 |
| 4 | 钙矾石成核诱导剂 | 0.3 |
| 5 | 减水剂 | 0.5 |
| 6 | 硼酸缓凝剂 | 0.3 |
该实施例的支座灌浆料制备方法包括如下步骤：先将石墨粉与钙矾石成核诱导剂、减水剂、缓凝剂投入搅拌机中混合搅拌10min，然后将砂和复掺水泥投入搅拌机，继续搅拌15min即可。
使用时，将本发明所制备的高流态高早强支座灌浆料按照重量百分比加入15％的水，采用搅拌机进行机械搅拌5min，使浆料均匀后即可进行施工浇注。
对比例3
基本步骤与实施例4相同，不同之处在于不添加钙矾石成核诱导剂。具体组分及含量如下表7所示。
表7对比例3的灌浆料组分含量
该实施例的支座灌浆料制备方法包括如下步骤：先将石墨粉与钙矾石成核诱导剂、减水剂、缓凝剂投入搅拌机中混合搅拌10min，然后将砂和复掺水泥投入搅拌机，继续搅拌15min即可。
使用时，将本发明所制备的高流态高早强支座灌浆料按照重量百分比加入15％的水，采用搅拌机进行机械搅拌5min，使浆料均匀后即可进行施工浇注。
对比例4
基本步骤与实施例4相同，不同之处在于制备钙矾石成核诱导剂时将**和二水石膏混合，具体的制备方法如下：
(1)将硫铝酸钙，二水石膏按摩尔比1:3的比例混合均匀，制得混合物；同时添加混合物质量的0.1％聚乙二醇，制得溶液；
(2)将上述溶液加入到高能行星磨中湿法球磨，在400rpm的转速下反应成核20min；
(3)将上述溶液在70℃下晶化12h；
(4)将上述溶液过滤，冲洗后，于50℃的真空烘箱中干燥16h；
(5)所得样品用球磨机球磨5min，制得钙矾石成核诱导剂粉末。
对比例5
基本步骤与实施例4相同，不同之处在于钙矾石成核诱导剂的制备方法采用现有的混合法，具体步骤如下：
(1)将铝酸三钙、二水石膏按摩尔比1:3的比例混合均匀，制得混合物；
(2)取100份混合物与0.5份的铝酸钠加入到600mL离子水中；
(3)将上述溶液与200ml固含量为40wt％的聚羧酸减水剂一起置于磁力搅拌锅中，在40℃的条件下以800rpm的转速反应2d，搅拌过程中滴加质量浓度为40％的氢氧化钠溶液维持pH在11～13；
(4)反应结束后将产物在冷冻干燥箱中冷冻干燥48h，制得钙矾石成核诱导剂粉末。
性能检测
将上述实施例1-4，对比例1-3制备的高流态高早强支座灌浆料依据GB/T50448-2008《水泥基灌浆材料应用技术规范》测定初始流动度、30min流动度、2h抗压强度、24h抗折强度、28d抗压强度、28d自由膨胀率，获得的结果如表8所示。
表8高流态高早强支座灌浆料性能结果
由表8可知，本发明实施例制得的高流态高早强支座灌浆料性能具有较好的流动性，初始流动度≥350mm，30min流动度≥290mm，其中最好的可以达到310mm；具有较高的早期强度以及后期强度，2h抗压强度最高为35.6MPa，24h抗折强度最高为13.2MPa，28d抗压强度最高为87.4MPa。
结合对比例1-3来看，胶体石墨粉加入显著改善支座灌浆料的流动性能，钙矾石成核诱导剂组分的掺入使水泥早期水化进程中钙矾石和水化硅酸钙的浓度提升，有效促进水泥的水化进程，提高灌浆料的早期强度性能，2h抗压强度比未掺晶种组分的试块高出6.1MPa，后期强度也能有所提升。复合水泥体系的加入改变了硅酸盐水泥基灌浆料早期强度增长慢的问题，硫铝酸盐水泥本身具有快凝早强的性质，在水化早期就生成了大量的钙矾石，缩短了凝结时间，给浆体早期提供了较大的抗压强度，而且大大提高了早期抗折强度，24h抗折强度提高了6.4MPa。
结合对比例4和对比例5而言，制备的灌浆料的2h抗压强度为31.6和29.8MPa，28d抗压强度为83.9和76.8MPa，抗压强度普遍低于实施例的性能，由此可见本发明采用的铝酸三钙和二水石膏作为原料，采用高能行星球磨-晶化二步法制备的钙矾石成核诱导剂的成核率更高，结晶度更高，对支座灌浆料性能提升明显，显著提高了支座灌浆料的抗压强度。
Claims (9)
1.一种高流态高早强支座灌浆料，其特征在于按重量份数计包括如下原料：复掺水泥42-50份，石墨粉3-5份，砂45-55份，钙矾石成核诱导剂0.1-0.3份，减水剂0.2-0.5份，缓凝剂0.2-0.3份；其中，所述钙矾石成核诱导剂为钙矾石和水化硅酸钙成核诱导剂，采用高能行星球磨-晶化二步法制得。
2.根据权利要求1所述的高流态高早强支座灌浆料，其特征在于：所述钙矾石成核诱导剂由如下步骤制得：
(1)按摩尔比1:2.5-3.5将铝酸三钙、二水石膏混合制得混合物，取50-100份该混合物与0.5-1份的铝酸钠加入水中，并加入占混合物质量0.05-0.1％的聚乙二醇混合制得混合料；
(2)将上述混合料湿法球磨15-20min以反应成核，并在60-70℃条件下晶化8-12h后，经过滤、冲洗、干燥和球磨，制得该钙矾石成核诱导剂。
3.根据权利要求2所述的高流态高早强支座灌浆料，其特征在于：步骤(1)中，所述聚乙二醇的分子量为2000-6000。
4.根据权利要求2所述的高流态高早强支座灌浆料，其特征在于：步骤(2)中，所述湿法球磨的转速为250-400rpm。
5.根据权利要求2所述的高流态高早强支座灌浆料，其特征在于：步骤(2)中，所述干燥是于40-50℃条件下干燥12-16h。
6.根据权利要求1所述的高流态高早强支座灌浆料，其特征在于：所述复掺水泥为重量份数比为1:0.2-0.4的硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。
7.根据权利要求1所述的高流态高早强支座灌浆料，其特征在于：所述砂为石英砂或混合砂，其粒径为0.125-2.5mm。
8.根据权利要求1所述的高流态高早强支座灌浆料，其特征在于：所述缓凝剂为葡萄糖酸钠、酒石酸钠、柠檬酸钠或硼酸。
9.一种制备权利要求1所述高流态高早强支座灌浆料的方法，其特征在于包括如下步骤：将石墨粉与钙矾石成核诱导剂、减水剂、缓凝剂混合搅拌5-10min后，加入砂和复掺水泥，继续混合搅拌10-15min，制得该灌浆料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111594686.8A CN114368954A (zh) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | 一种高流态高早强支座灌浆料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111594686.8A CN114368954A (zh) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | 一种高流态高早强支座灌浆料及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114368954A true CN114368954A (zh) | 2022-04-19 |
Family
ID=81141226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111594686.8A Pending CN114368954A (zh) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | 一种高流态高早强支座灌浆料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114368954A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114940596A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-08-26 | 盐城市鼎力新材料有限公司 | 一种水泥用耐磨超细矿物掺合料及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101353244A (zh) * | 2008-02-27 | 2009-01-28 | 北京纽维逊建筑工程技术有限公司 | 一种可用于铁路桥梁支座的快速灌浆料 |
| CN105295876A (zh) * | 2015-10-12 | 2016-02-03 | 嘉华特种水泥股份有限公司 | 一种微膨胀油井水泥 |
| CN109111143A (zh) * | 2018-08-16 | 2019-01-01 | 武汉理工大学 | 一种水化铝酸钙纳米晶核早强剂及其制备方法 |
-
2021
- 2021-12-23 CN CN202111594686.8A patent/CN114368954A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101353244A (zh) * | 2008-02-27 | 2009-01-28 | 北京纽维逊建筑工程技术有限公司 | 一种可用于铁路桥梁支座的快速灌浆料 |
| CN105295876A (zh) * | 2015-10-12 | 2016-02-03 | 嘉华特种水泥股份有限公司 | 一种微膨胀油井水泥 |
| CN109111143A (zh) * | 2018-08-16 | 2019-01-01 | 武汉理工大学 | 一种水化铝酸钙纳米晶核早强剂及其制备方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114940596A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-08-26 | 盐城市鼎力新材料有限公司 | 一种水泥用耐磨超细矿物掺合料及其制备方法 |
| CN114940596B (zh) * | 2022-06-22 | 2022-11-29 | 盐城市鼎力新材料有限公司 | 一种水泥用耐磨超细矿物掺合料及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111439981B (zh) | 一种低温型钢筋连接用套筒灌浆料及其使用方法 | |
| CN109704695B (zh) | 早强型现浇活性粉末混凝土及其制备方法 | |
| CN103482926B (zh) | 一种水泥基无收缩灌浆料 | |
| CN111807794A (zh) | 低温套筒灌浆料及制备方法 | |
| CN111892361B (zh) | 速凝水泥基渗透结晶型防水材料及其制备方法 | |
| CN108358591B (zh) | 含风积沙的建筑材料组合物及其制备方法 | |
| CN108191293B (zh) | 一种混凝土低温养护剂 | |
| CN114368954A (zh) | 一种高流态高早强支座灌浆料及其制备方法 | |
| CN116023098A (zh) | 一种低碳高耐久混凝土 | |
| CN113929344B (zh) | 一种具有早强及缓释固化氯离子功能的Ca-Al-聚羧酸减水剂及其制备方法 | |
| CN113173728B (zh) | 抗骨料碱活性反应的无碱速凝剂及其制备方法 | |
| CN111268988A (zh) | 一种高耐水免煅烧磷石膏基边坡砌块材料及其制备 | |
| CN102503268B (zh) | Crtsⅱ型无砟轨道维修用水泥乳化沥青砂浆及其配制方法 | |
| CN115893967A (zh) | 一种低碳型多元复合早强免蒸养混凝土预制件及其制备方法 | |
| CN107721222A (zh) | 一种无缓凝剂的新型磷酸镁水泥 | |
| CN110357488B (zh) | 一种具有减水功能的防水型无碱液体速凝剂及其制备方法 | |
| CN113582648A (zh) | 一种促进硅酸盐水泥水化的调控胶凝材料 | |
| CN112592117A (zh) | 一种矿渣粉混凝土材料制备方法 | |
| CN112062486A (zh) | 一种低温水泥及其制备方法 | |
| CN112110672B (zh) | 超早强掺合料及其制备方法和低温型钢筋连接用套筒灌浆材料 | |
| CN111548072A (zh) | 一种高强高性能混凝土及其制备方法 | |
| CN104402290A (zh) | 一种改善混凝土施工性能的复合减水剂及其制备方法 | |
| CN115784658B (zh) | 一种低热增韧掺合料及其制备和使用方法 | |
| CN116854438B (zh) | 风电钢混塔架用超低温座浆料及其制备方法与应用 | |
| CN112125601A (zh) | 一种低成本水泥自流平砂浆、制备方法及其应用方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220419 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |