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CN101844907B - 自膨胀型高流态快硬早强修补灌浆材料 - Google Patents

自膨胀型高流态快硬早强修补灌浆材料 Download PDF

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Abstract

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种用于混凝土结构的灌浆材料。自膨胀型高流态快硬早强修补灌浆材料，其特征在于：它包括硫铝酸盐水泥、偏高岭土、石膏、高效减水剂、消泡剂、砂和水，各原料所占重量份数为：硅酸盐水泥0.1-50、硫铝酸盐水泥30-80、偏高岭土10-25、石膏4-8、高效减水剂0.5-1、缓凝剂0.01-1、消泡剂0.1-0.3、砂50-150、水26-30。本发明具有早期膨胀适度、后期体积稳定性好、匀质性好且无离析泌水、自膨胀、高流态、快硬、早强的特点。

Description

自膨胀型高流态快硬早强修补灌浆材料
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种用于混凝土结构的灌浆材料。
背景技术
在土木建筑工程结构中，存在着各种缝隙、孔洞需要及时加以填充，从而达到钢筋锚固、防渗堵漏、补强加固等作用。灌浆就是把高流动性且可快速凝结硬化的浆体灌入裂缝含水岩层、混凝土孔洞或松散土层中，提高结构物的整体性和抵御外界侵蚀的能力的一种方法。
目前市面上的灌浆料主要有有机灌浆材料和无机灌浆材料两种。有机灌浆材料具有粘度低、可灌性好、可灌入细小的裂缝或孔隙、凝结时间可根据工程需要调节等优点，但是其大多具有毒性，且成本高，耐久性不好，不仅污染环境，对人体健康也有较大危害。无机灌浆料虽然较有机材料可灌性差、浆液稳定性差，且对一些微小裂缝不能有效的灌注完整，但其具有成本低、使用方便、强度高、耐久性好的特点。然而普通水泥灌浆材料不仅容易离析泌水，而且早期膨胀一般较小甚至不能达到国家标准的要求，并且后期体积有一定的收缩，容易引起灌注部位的二次开裂，严重影响工程质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种早期膨胀适度、后期体积稳定性好、匀质性好且无离析泌水的自膨胀型高流态快硬早强修补灌浆材料。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：自膨胀型高流态快硬早强修补灌浆材料，其特征在于：它包括硫铝酸盐水泥、偏高岭土、石膏、高效减水剂、消泡剂、砂和水，各原料所占重量份数为：
硅酸盐水泥    0.1-50；
硫铝酸盐水泥  30-80；
偏高岭土      10-25；
石膏          4-8；
高效减水剂    0.5-1；
消泡剂        0.1-0.3；
砂            50-150；
水            26-30。
各原料所占重量份数最佳为：
硅酸盐水泥    20-40；
硫铝酸盐水泥    40-60；
偏高岭土        10-25；
石膏            5；
高效减水剂      0.6-0.8；
消泡剂          0.2-0.3；
砂              80-120；
水              28。
所述原料还包括硅酸盐水泥，硅酸盐水泥所占重量份数为：0.1-50。硅酸盐水泥所占重量份数最佳为：20-40。
原料还包括缓凝剂，缓凝剂所占重量份数为：0.01-1。缓凝剂所占重量份数最佳为：0.5-0.8。
所述的偏高岭土为高岭石粉磨后，置于750℃的温度下煅烧4小时，冷却后，再机械分散，得到比表面积为8000-20000m2/kg的偏高岭土。
所述的砂为粒径小于2.36mm的连续级配河砂或机制砂。
所述的高效减水剂为粉状的聚羧酸类减水剂，减水率不小于20％。
所述的消泡剂为干粉消泡剂。
所述的缓凝剂为羟基羧酸类缓凝剂和无机化合物类缓凝剂的复合(构成复合缓凝剂)，其质量配比关系为(0.2-0.3)：(0.2-0.3)。
上述自膨胀型高流态快硬早强修补灌浆材料的制备方法，它包括如下步骤：
1)配料：按各原料所占重量份数选取各原料，备用；
2)混料：将偏高岭土、硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、石膏混合搅拌均匀；
3)加入高效减水剂、缓凝剂、消泡剂、砂和水，搅拌均匀，得到自膨胀型高流态快硬早强修补灌浆材料。
本发明的有益效果是：
1、本发明的自膨胀型高流态快硬早强修补灌浆材料流动度高，且30分钟损失小，可灌性好，没有泌水离析现象；
2、本发明的自膨胀型高流态快硬早强修补灌浆材料具有凝结时间可调的特点，可以从20分钟到3小时调节，满足不同的快速修补要求；
3、本发明的自膨胀型高流态快硬早强修补灌浆材料早期有一定的膨胀(早期膨胀适度)，后期体积稳定性好，无收缩。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合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。
实施例1-9
自膨胀型高流态快硬早强修补灌浆材料，各原料所占重量份数如表1所示。
表1  各原料所占重量份数
  实施例编号   硅酸盐水泥   硫铝酸盐水泥   偏高岭土 石膏   高效减水剂 缓凝剂 消泡剂 砂 水
  1#   0   80   15   4   0.6   0.8   0.2   100   28
  2#   40   45   10   5   0.7   0.5   0.3   100   26
  3#   35   40   20   5   0.6   0.5   0.3   100   28
  4#   30   40   25   8   0.8   0.6   0.3   50   28
  5#   50   30   15   5   0.5   0.3   0.2   150   30
  6#   20   60   15   5   0.6   0.5   0.2   80   28
  7#   40   40   15   5   0.6   0.5   0.2   120   28
  8#   40   40   15   5   0.6   0   0.2   100   28
  9#   40   40   15   5   0.8   0.5   0.2   100   28
偏高岭土为高岭石粉磨后，置于750℃的温度下煅烧4小时，冷却后，再机械打散至比表面积为15000m2/kg制得。
砂为粒径小于2.36mm的连续级配河砂。
高效减水剂为粉状的聚羧酸类减水剂，减水率为大于25％。
所述的缓凝剂为羟基羧酸类缓凝剂和无机化合物类缓凝剂的复合(构成复合缓凝剂)，其质量配比关系为(0.2-0.3)∶(0.2-0.3)，复合缓凝剂为市售的(为现有常用产品)。
消泡剂为涂料干粉消泡剂。
上述的自膨胀型高流态快硬早强修补灌浆材料的制备方法，包括如下步骤：
1)配料：按表1的各原料所占重量份数选取各原料，备用；
2)混料：将偏高岭土、硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、石膏混合搅拌均匀；
3)加入高效减水剂、缓凝剂、消泡剂、砂、水，搅拌均匀，得到灌浆材料。得到的各组灌浆材料的性能如表2所示。
表2  灌浆材料的性能
Figure GSA00000128619100031
Figure GSA00000128619100041
表2中所有配比结果均无离析泌水现象，满足国标要求。其中膨胀率满足国标GB/T50448-2008中要求的3h膨胀为0.1％-0.5％，24h与3h的膨胀值之差为0.02％-0.5％，且28d与1d膨胀值之差很小，除4#外均不大于0.01％，具有早期膨胀适度(介于0.1％-0.5％之间)，后期体积稳定性好的特点。
本发明所列举的各原料，以及本发明各原料的上下限、区间取值，以及工艺参数(如温度、时间等)的上下限、区间取值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。

Claims (9)

1.自膨胀型高流态快硬早强修补灌浆材料，其特征在于：它包括硫铝酸盐水泥、偏高岭土、石膏、高效减水剂、消泡剂、砂和水，各原料所占重量份数为：
硅酸盐水泥            0.1-50；
硫铝酸盐水泥          30-80；
偏高岭土              10-25；
石膏                  4-8；
高效减水剂            0.5-1；
消泡剂                0.1-0.3；
砂                    50-150；
水                    26-30。
2.根据权利要求1所述的自膨胀型高流态快硬早强修补灌浆材料，其特征在于：各原料所占重量份数为：
硅酸盐水泥            20-40；
硫铝酸盐水泥          40-60；
偏高岭土              10-25；
石膏                  5；
高效减水剂            0.6-0.8；
消泡剂                0.2-0.3；
砂                    80-120；
水                    28。
3.根据权利要求1或2所述的自膨胀型高流态快硬早强修补灌浆材料，其特征在于：原料还包括缓凝剂，缓凝剂所占重量份数为：0.01-1。
4.根据权利要求3所述的自膨胀型高流态快硬早强修补灌浆材料，其特征在于：缓凝剂所占重量份数为：0.01-0.8。
5.根据权利要求1或2所述的自膨胀型高流态快硬早强修补灌浆材料，其特征在于：所述的偏高岭土为高岭石粉磨后，置于750℃的温度下煅烧4小时，冷却后，再机械分散，得到比表面积为8000-20000m2/kg的偏高岭土。
6.根据权利要求1或2所述的自膨胀型高流态快硬早强修补灌浆材料，其特征在于：所述的砂为粒径小于2.36mm的连续级配河砂或机制砂。
7.根据权利要求1或2所述的自膨胀型高流态快硬早强修补灌浆材料，其特征在于：所述的高效减水剂为粉状的聚羧酸类减水剂，减水率不小于20％。
8.根据权利要求1或2所述的自膨胀型高流态快硬早强修补灌浆材料，其特征在于：所述的消泡剂为干粉消泡剂。
9.根据权利要求3所述的自膨胀型高流态快硬早强修补灌浆材料，其特征在于：所述的缓凝剂为羟基羧酸类缓凝剂和无机化合物类缓凝剂的复合，羟基羧酸类缓凝剂与无机化合物类缓凝剂的质量配比关系为(0.2-0.3)∶(0.2-0.3)。
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