專利名稱：膨脹可控型超早強支座砂漿材料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種膨脹可控型超早強支座砂槳材料及其制備方法，具體地講，涉及一 種用于高速鐵路橋梁盆式橡膠支座和圓柱面鋼支座安裝用膨脹型超早強支座砂漿，配方 經改進后，可以用于大型設備安裝固定和路面搶修。
背景技術：
當前中國的經濟建設以前所未有的高速度迅猛發展，基礎設施建設以波瀾壯闊的態 勢向前發展，因此對提高基建工程的使用壽命提出了較高要求，尤其是高速鐵路和鐵路 客運專線。在鐵路客運專線的橋梁施工設計中，為了提高其使用壽命，己開始改變傳統 的箱梁架設支座錨固施工工藝，采用早強砂漿進行支座錨固。大量研究表明，傳統早強 砂漿材料主要存在新拌漿體流動性不好、硬化漿體小時強度低、收縮變形大、抗裂性能 差和后期抗折強度低等缺點。
中國專利CN 101157537A公丌了一種快硬自流平砂漿材料及其制備方法。其特點是 漿體流動性好、早期強度高、后期強度不倒縮，但其后期抗折強度為11.4MPa， 28天標 養自由膨脹率為0.03%。
根據施工要求，對于鐵路客運專線現澆梁盆式橡膠支座和圓柱面鋼支座的安裝，需 要支座砂漿材料具有良好的膨脹填充性能，具有較高的抗折強度是其安全、耐久的重要 保障。因此早強支座砂漿材料應具有較好的工作性，較高的小時強度，較好的膨脹可控 性，優良的抗裂性能，后期強度不倒縮，24小時抗折強度高。鐵道部科學技術司發行的 科技基[2005]101號文件《客運專線橋梁盆式橡膠支座暫行技術條件》明確提出現澆梁 盆式橡膠支座和圓柱面鋼支座的安裝材料必須具有一定的膨脹性能，明確要求28d標養 自由膨脹率大于0.1%。但至目前為止，還沒有可滿足上述性能要求的客運專線橋梁支座 錨固用膨脹可控型超早強支座砂漿材料，也未發現相關的專利文獻。
發明內容
本發明的目的改變目前還沒有客運專線橋梁支座錨固用膨脹可控型超早強支座砂漿 材料的現狀，提供一種適用于鐵路現澆梁盆式橡膠支座和圓柱面鋼支座安裝的膨脹可控型超早強支座砂漿材料。
本發明由下列組分按重量百分比配制而成:
決硬水泥
36% 50%
膨脹劑
0% 10%
20目 100目石英砂
42% 54%
緩凝劑
0.15% 0.9%
早強劑
0.1% 0.8%
減水劑
0.3% 0.6%
消泡劑
0.06% 0.26%
0.01% 0.08%
上述快硬水泥為低堿快硬硫鋁酸鹽水泥、快硬硫鋁酸鹽水泥中的一種。 上述膨脹劑為明礬石膨脹劑、UEA膨脹劑、AEA膨脹劑中的一種或者一種以上。膨 脹劑為一種以上時，優選明礬石膨脹劑和UEA膨脹劑明或礬石膨脹劑和AEA膨脹劑按 1: 1的重量比配制的混合物。 上述石英砂的具體級配如下
20目 40目石英砂 16% 22% 40目 60目石英砂 28% 34% 60目 70目石英砂 26% 32%
上述緩凝劑為三聚磷酸鈉、檸檬酸、硼酸及硼砂中的一種或者一種以上。緩凝劑為 一種以上時，優選硼酸和三聚磷酸鈉按l: 2的重量比配制的混合物或擰檬酸和硼砂按3: 2的重量比配制的混合物。
上述早強劑為硫酸鋁、甲酸鈣、氟化鈣和氯化鋁中的一種或者一種以上。早強劑為
一種以上時優選硫酸鋁和氟化鈣或硫酸鋁和甲酸鈣按1: 1的重量比配制的混合物。
上述減水劑為粉狀萘磺酸鹽高效減水劑或聚羧酸鹽高效減水劑中的一種。 上述消泡劑為有機硅消泡劑或聚醚類消泡劑。
上述纖維為3-9mm長的聚丙烯纖維。
本發明由快硬水泥、多級配石英砂為主要原料，加以膨脹劑、緩凝劑、早強劑、減 水劑按相應比例釆用干粉砂漿全自動生產設備生產而成，所有原料均為市售建筑材料和 工業試劑。
70目 10Q目石英砂
14% 20%200810
本發明具有如下特點
1、 采用快硬水泥，改善漿體的小時強度以及后期強度的發展。
2、 采用膨脹劑調整漿體的早期膨脹性能和后期體積穩定性，其主要功能是參與水化 反應生成大量的膨脹性晶體，增加了砂漿體系中的晶體含量。填充或堵塞了毛細孔隙， 產生體積膨脹，補償了各類收縮變形，從而提高了砂漿的抗裂性和抗滲性。
3、 采用潔凈、粒徑優良的白色石英砂，改善漿體的工作性能和外觀。
4、 采用減水劑來改善漿體的流動性，提高其工作性能。
5、 采用的緩凝劑在快硬水泥水化時，可與水泥發生作用形成包裹層，將水泥包裹在 殼層里面，從而控制快硬水泥的水化凝結時間。
6、 采用早強劑來滲透包裹水泥顆粒的由緩凝劑與水泥形成的包裹層，并破壞殼層使
水泥顆粒在瞬間水化而在幾分鐘之內硬化，從而起到促硬作用。漿體強度兩小時強度達
25MPa以上。
7、 采用消泡劑來去除漿體在攪拌過程中產生的氣泡，提高硬化漿體的力學性能和抗 滲性能。
8、 纖維為3-9mm長的聚丙烯纖維。該纖維具有良好的分散性，不影響砂漿的工作 性，在砂漿中形成一種均勻亂向分布的網絡體系，使結構應力分散，產生二級加強效果， 從而有效提高砂漿的抗裂性能，在不降低抗壓強度的條件下，大大提高了抗折強度。
本發明制備方法是采用干粉砂漿全自動生產設備，按比例自動計量快硬水泥、膨 脹劑、多級配石英砂為主要原料，緩凝劑、早強劑、消泡劑、減水劑及纖維為輔助功能 性材料，自動送料，自動攪拌均勻，自動包裝形成成品。現場使用時，加水攪拌即可使 用，水料比0. 125 0. 140。
本發明的優點在于操作簡單，現場加水攪拌即可，充分攪拌靜置無泌水、分層、 沉底等不良現象，具有良好的工作性能，可實現無外力作用下的重力灌漿；優良的填充 性能，在塑性階段具有良好的膨脹填充性能，在硬化后期具有微膨脹填充性；漿體具有 良好的抗裂性能；漿體在一小時就開始快速硬化，兩小時就可達到施工所需要的力學性 能，大大縮短了施工工期，且漿體長齡期強度無倒縮；本發明適合各種環境條件下(包 括低負溫及高溫條件)施工，還可以用于大型設備安裝錨固和路面搶修。
具體實施例方式
下面用實施例進一步描述本發明，但所述實施例僅用于說明本發明而不是限制本發
6明。
實施例l
快硬硫鋁酸鹽水泥50%
膨脹劑0%
20目 40目石英砂11%
40目 60目石英砂15 %
60目 70目石英砂14%
70目 100目石英砂9%
硼酸0. 4%
硫酸鋁氟化鈣=1: 10. 2%
萘磺酸鹽高效減水劑(粉劑)0. 35%
有機硅消泡劑0. 04%
6mm聚丙烯纖維0. 01%
采用干粉砂漿全自動生產設備，按比例自動計量上述各組分，自動送料，自動攪拌 均勻，自動包裝形成成品。
實施例2
低堿硫鋁酸鹽水泥49%
明礬石膨脹劑2%
20目 40目石英砂10%
40目 60目石英砂16%
60目 70目石英砂14%
70目 100目石英砂腦
檸檬酸0. 4%
甲酸鈣0. 35%
聚羧酸鹽高效減水劑(粉劑)0. 2%
有機硅消泡劑0. 03%
3mni聚丙烯纖維0. 02%
采用干粉砂漿全自動生產設備，按比例自動計量上述各組分，自動送料，自動攪拌 均勻，自動包裝形成成品。實施例3
快硬硫鋁酸鹽水泥
UEA膨脹劑
20目 40目石英砂
40目 60目石英砂
60目 70目石英砂
70目 100目石英砂
硼砂
氟化鈣
萘磺酸鹽高效減水劑(粉劑)
有機硅消泡劑
9mni聚丙烯纖維
46%
4% 10% 15 % 14% 9%
0. 3% 0. 25% 0. 4% 0. 04% 0. 01%
采用干粉砂漿全自動生產設備，按比例自動計量上述各組分，自動送料，自動攪拌 均勻，自動包裝形成成品。
實施例4
快硬硫鋁酸鹽水泥 AEA膨脹劑 20目 40目石英砂 40目 60目石英砂 60目 70目石英砂 70目 100目石英砂 三聚磷酸鈉 硫酸鋁
萘磺酸鹽高效減水劑(粉劑)
聚醚類消泡劑
6隱聚丙烯纖維
42% 8% 9% 16 % 15% 9%
0. 3% 0. 25% 0. 4% 0. 04% 0. 01%
采用干粉砂漿全自動生產設備，按比例自動計量上述各組分，自動送料，自動攪拌 均勻，自動包裝形成成品。實施例5
快硬硫鋁酸鹽水泥 明礬石膨脹劑UEA膨脹劑4: 1
20目 40目石英砂 40目 60目石英砂 60目~70目石英砂 70目 100目石英砂 硼砂三聚磷酸鈉=1: 2
硫酸鋁甲酸鈣=1: 1
萘磺酸鹽高效減水劑(粉劑) 聚醚類消泡劑
6mm聚丙烯纖維 采用干粉砂漿全自動生產設備，按比例自動計」 均勻，自動包裝形成成品。
45%
6% 10% 15 % 14% 9%
0. 3% 0. 3% 0. 35% 0. 04% 0. 01%
Lh述各組分，自動送料，自動攪拌
實施例6
快硬硫鋁酸鹽水泥
明礬石膨脹劑AEA膨脹劑=1:
20目 40目石英砂 40目 60目石英砂 60目 70目石英砂 70目 100目石英砂 檸檬酸硼砂=3: 2 氯化鋁
萘磺酸鹽高效減水劑(粉劑)
聚醚類消泡劑
6mm聚丙烯纖維
43%
10%
10%
15 %
14%
9%
0. 2% 0. 3% 0. 45% 0. 04% 0. 01%
采用干粉砂漿全自動生產設備，按比例自動計量上述各組分，自動送料，自動攪拌 均勻，自動包裝形成成品。各產品性能匯總結果如下表
測試項目實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5實施例6
流動度/mm初始332336339335338340
30min315315320320320320
泌水率/%000000
抗壓強度/ MPa2h353028293230
24h646160586263
28d787475777075
56d868586868384
90d929090898991
抗折強度/ MPa2h6.26.15.86..05.86.0
24h13.613.513.113.513.213.4
28d14.013.613.513.613.413.3
56d14.513.913.613.813.613.8
卯d14.514.113.914.014.414.2
彈性模量/GPa28d37.236.736.835.236.035.8
標養自由膨脹率/%28d0.030.060.080.1010.1080.120
權利要求
1、一種膨脹可控型超早強支座砂漿材料，其特征是由下列組分按重量百分比配制而成快硬水泥36％～50％膨脹劑 0％～10％20目～100目石英砂 42％～54％緩凝劑 0.15％～0.9％早強劑 0.1％～0.8％減水劑 0.3％～0.6％消泡劑 0.06％～0.26％纖維0.01％～0.08％
2、 根據權利要求1所述膨脹可控型超早強支座砂漿材料，其特征是快硬水泥為低堿 快硬硫鋁酸鹽水泥、快硬硫鋁酸鹽水泥中的一種。
3、 根據權利要求1所述膨脹可控型超早強支座砂漿材料，其特征是膨脹劑為明礬石 膨脹劑、UEA膨脹劑、AEA膨脹劑中的一種或者一種以上。
4、 根據權利要求3所述膨脹可控型超早強支座砂槳材料，其特征是膨脹劑為明礬石 膨脹劑和UEA膨脹劑明或礬石膨脹劑和AEA膨脹劑按1: 1的重量比配制的混合物。
5、 根據權利要求1所述膨脹可控型超早強支座砂漿材料，其特征是石英砂的具體級 配如下20目 40目石英砂 16% 22% 40目 60目石英砂 28% 34% 60目 70目石英砂 26% 32% 70目 100目石英砂 14% 20。/0
6、 根據權利要求l所述膨脹可控型超早強支座砂漿材料，其特征是緩凝劑為三聚磷 酸鈉、檸檬酸、硼酸及硼砂中的一種或者一種以上。
7、 根據權利要求6所述膨脹可控型超早強支座砂槳材料， 三聚磷酸鈉按1: 2的重量比配制的混合物或檸檬酸和硼砂按 物。
8、 根據權利要求1所述膨脹可控型超早強支座砂漿材料，其特征是早強劑為硫酸鋁、其特征是緩凝劑為硼酸和 ;:2的重量比配制的混合甲酸鈣、氟化鈣和氯化鋁中的一種或者一種以上。
9、 根據權利要求8所述膨脹可控型超早強支座砂漿材料，其特征是早強劑為硫酸鋁 和氟化鈣或硫酸鋁和甲酸鈣按1: 1的重量比配制的混合物。
10、 根據權利要求1所述膨脹可控型超早強支座砂漿材料，其特征是減水劑為粉狀 萘磺酸鹽高效減水劑或聚羧酸鹽高效減水劑中的一種。
11、 根據權利要求1所述膨脹可控型超早強支座砂漿材料，其特征是消泡劑為有機 硅消泡劑或聚醚類消泡劑。
12、 根據權利要求1所述膨脹可控型超早強支座砂漿材料，其特征是纖維為3-9mm 長的聚丙烯纖維。
全文摘要
本發明涉及一種膨脹可控型超早強支座砂漿材料的研制，由下列組分按重量百分比配制而成快硬水泥36％～50％、膨脹劑0％～10％、20目～100目石英砂42％～54％、緩凝劑0.15％～0.9％、早強劑0.1％～0.8％、減水劑0.3％～0.6％、消泡劑0.06％～0.26％、纖維0.01％～0.08％。本發明具有流動性好、早期強度高、膨脹填充性能好、后期強度不倒縮和使用方便等優點，適合各種環境條件下(包括低負溫及高溫條件)施工，可用于各種設備基礎灌漿和混凝土結構、路面的快速修補，特別適用于客運專線預制橋梁盆式橡膠支座重力灌漿。
文檔編號C04B28/00GK101486545SQ20081024350
公開日2009年7月22日 申請日期2008年12月15日 優先權日2008年12月15日
發明者贇 萬, 劉加平, 周華新, 洪錦祥, 繆昌文 申請人:江蘇博特新材料有限公司