專利名稱：一種機制砂微膨脹高早強灌漿料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種機制砂灌漿料，特別涉及一種機制砂微膨脹高早強灌漿料及其制備方法。
背景技術：
目前，國內外已普遍將具有高早強無收縮等功能的灌漿料應用于機械設備安裝和加固修補工程中。在灌漿料應用方面，已從傳統的用于機械設備安裝的二次灌漿發展到用于混凝土結構的加固修補等方面，并取得了良好效果。高強無收縮灌漿料是一種新型的灌漿材料，根據膠凝材料的不同，可分為水泥基灌漿料、樹脂基灌漿料和復合灌漿料，其中以水泥基灌漿料的應用最為廣泛和成熟。水泥基灌漿料主要由水泥基膠凝材料、膨脹材料、外加劑和細集料等組成，主要應用于機器設備安裝的座漿和二次灌漿、螺栓錨固，以及建筑物或構筑物缺陷部位的修復、電力設備基礎應急加固和補強、樓板灌縫和搶修搶建工程等。具體施工步驟為1)清理待加固或補強部位；2) 將灌漿料干混料按比例加水拌合；3)將拌合的灌漿料灌入設備地腳螺栓、后張法預應力混凝土結構孔道等結構孔中，待其漿體自行流淌、密實填充于結構孔洞中；4)養護測試。根據 GB/T50448-2008水泥基灌漿材料應用技術規范的規定，高強無收縮灌漿料根據流動度劃分為四個等級，分別為I、II、III、IV類，其主要技術指標主要有流動度、豎向膨脹率、ld、3d和 28d強度、對鋼筋的銹蝕作用以及泌水率等指標。實踐證明，高強無收縮灌漿料適用于處理設備基礎、建筑及橋梁混凝土結構缺陷的修復等方面，近十幾年來已被我國建筑業廣泛應用于各類建筑加固、改造與維修中，被工業企業廣泛用于設備的基礎安裝中。傳統灌漿料多采用石英砂、河砂及黃砂等作為細集料，目前此類砂價格較高，并且河砂等天然資源的無限制開采不利于自然環境保護，生產成本難以控制。如果采用機制砂進行灌漿料生產，則有利于河砂匱乏而機制砂豐富的區域內企業進行大批量生產，并且無需進行遠程運輸，從而節約生產成本。
發明內容
本發明要解決的技術問題在于提供一種低成本、微膨脹、高早強灌漿材料及其制備方法。本發明的技術方案是
一種機制砂微膨脹高早強灌漿料，由下列重量百分比的原料組成，機制砂40-55%、普通硅酸鹽水泥40-55%、膨脹減縮組分1-5%、增強組分1-5% ；所述膨脹減縮組分為高鋁水泥與硬石膏按重量0. 5-1. 5:1的比例混合而成，增強組分為聚羧酸減水劑干粉與硅灰按重量 0. 05-0. 15:1的比例混合而成。所述機制砂的MB值< 1. 4，石粉含量小于5. 0%，泥塊含量小于1. 0%，含水率小于3%。所述普通硅酸鹽水泥的強度等級為42. 5，勃氏比表面積為350-400m2/Kg。
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所述高鋁水泥的強度等級為42. 5，氧化鋁含量為50-65% ；所述硬石膏的CaSO4含量為90%以上。所述硅灰中SiA含量為80%以上，比表面積為200000cm7g以上；聚羧酸減水劑干粉的減水率為30-40%。所述機制砂微膨脹高早強灌漿料的制備方法，包括如下步驟
(1)機制砂的預處理選用符合要求的機制砂，烘干至含水率小于3%，備用；
(2)—級干混按配比將機制砂、普通硅酸鹽水泥混合，進行一級干混10-15min，得到混合料A;
(3)將膨脹減縮組分和增強組分按配比分別進行復配，膨脹減縮組分和增強組分混合后得到混合料B;
(4)二級干混將混合料A、B混合，進行二級干混15-20min，即得到機制砂微膨脹高早強灌漿料。本發明的積極有益效果
(1)本發明的灌漿料具有早強、高強的特點，初凝時間> 2h，終凝時間< 他。早期強度高，特別是1天和3天強度較高，1天強度達30MPa以上，3天強度達45MPa以上，成分中不采用化學膨脹劑作為補縮源，產品具有可操作時間長、流動性好、微膨脹的特點。(2)本發明的灌漿料還具有下述優點
產品的自流態使用時，只需按要求加水(一般水與灌漿料干混料的重量比為 0. 13-0. 15 :1)，攪拌后，直接灌入設備基礎，不需振搗便可填充設備基礎間的全部間隙。產品的微膨脹性產品可產生適度膨脹，以保證設備底面與基礎緊密接觸，無收縮性。產品的高耐久性產品抗油、水滲透力強，抗凍性能好。產品的界面結合度較高，新增界面之間不會出現明顯的滑移現象。(3)本發明采用機制砂制備微膨脹高早強灌漿料，解決了機制砂在灌漿料生產中難以大摻量利用的問題。本發明的灌漿料可廣泛用于地腳螺栓錨固、栽埋鋼筋、灌漿層厚度 30-200mm設備的二次灌漿以及建筑物的梁、板、柱和地坪的補強加固等方面。(4)本發明適用于河砂等天然資源匱乏區域水泥基灌漿料的生產，采用機制砂代替河沙大大降低了生產成本和部分區域資源受限的難題。本發明原料資源豐富，主要組分廉價易得，成本低廉。產品具有早期強度高、微膨脹無收縮等優異性能，生產過程工藝簡單， 設備安裝完畢1天后即可運行生產，并且無二次環境污染，具有較好的經濟效益和社會效
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具體實施例方式為了更好地理解本發明，下面結合實施例進一步闡明本發明，但本發明不僅僅局限于下面實施例的內容，不應理解為對本發明的進一步限定。實施例一一種機制砂微膨脹高早強灌漿料及其制備方法
(一)原料組成由下列重量百分比的原料組成，機制砂45%、普通硅酸鹽水泥50%、膨脹減縮組分2%、增強組分3%。其中膨脹減縮組分由高鋁水泥與硬石膏按重量比0. 5:1的比例復配，增強組分由聚羧酸減水劑干粉與硅灰按重量比0. 05:1的比例復配而成。原料要求機制砂MB值< 1. 4，石粉含量小于5. 0%，泥塊含量小于1. 0%，含水率小于3% ； 普通硅酸鹽水泥強度等級為42. 5，勃氏比表面積為350-400m2/Kg ； 高鋁水泥強度等級為42. 5，氧化鋁含量50%以上； 硬石膏=CaSO4含量90%以上；
硅灰=SiO2含量80%以上，比表面積為200000cm2/g (BET法)以上； 聚羧酸減水劑干粉要求減水率30%以上。(二)機制砂微膨脹高早強灌漿料的制備方法，包括如下步驟
(1)機制砂的預處理選用符合要求的市售機制砂，將其烘干至含水率小于3%，備用；
(2)—級干混按配比將機制砂、普通硅酸鹽水泥混合，一級干混10-15min，得到混合料A;
(3)將膨脹減縮組分和增強組分按配比分別進行復配，膨脹減縮組分和增強組分混合后得到混合料B;
(4)二級干混將混合料A、B混合，二級干混15-20min ；檢驗、包裝，即得到機制砂微膨脹高早強灌漿料產品。實施例二 同實施例一相同之處不再敘述，不同之處在于
原料組成機制砂50%、普通硅酸鹽水泥45%、膨脹減縮組分3%、增強組分2%。其中膨脹減縮組分中高鋁水泥與硬石膏的重量比1:1 ；增強組分中聚羧酸減水劑干粉與硅灰的重量比為0. 1:1。制備方法一級干混時間15min，二級干混時間15min。實施例三同實施例一相同之處不再敘述，不同之處在于
原料組成機制砂55%、普通硅酸鹽水泥40%、膨脹減縮組分2%、增強組分3%。膨脹減縮組分高鋁水泥與硬石膏的重量比1.5:1 ；增強組分聚羧酸減水劑干粉與硅灰的重量比為 0.15:1。制備方法一級干混時間lOmin，二級干混時間20min。實施例四同實施例一相同之處不再敘述，不同之處在于
原料組成機制砂50%、普通硅酸鹽水泥40%、膨脹減縮組分5%、增強組分5%。膨脹減縮組分高鋁水泥與硬石膏的重量比1.5:1 ；增強組分聚羧酸減水劑干粉與硅灰的重量比為 0. 1:1。制備方法一級干混時間15min，二級干混時間15min。實施例五同實施例一相同之處不再敘述，不同之處在于
原料組成機制砂40%、普通硅酸鹽水泥50%、膨脹減縮組分5%、增強組分5%。膨脹減縮組分高鋁水泥與硬石膏的重量比1:1 ；增強組分聚羧酸減水劑干粉與硅灰的重量比為 0.15:1。制備方法一級干混時間lOmin，二級干混時間20min。以上各實施的原料組成參見表1，產品性能參見表2。表1各實施例中組分的重量百分比組成
權利要求
1.一種機制砂微膨脹高早強灌漿料，其特征在于由下列重量百分比的原料組成，機制砂40-55%、普通硅酸鹽水泥40-55%、膨脹減縮組分1_5%、增強組分1_5% ；所述膨脹減縮組分為高鋁水泥與硬石膏按重量0. 5-1. 5:1的比例混合而成，增強組分為聚羧酸減水劑干粉與硅灰按重量0. 05-0. 15:1的比例混合而成。
2.根據權利要求1所述的灌漿料，其特征在于所述機制砂的MB值<1. 4，石粉含量小于5. 0%，泥塊含量小于1. 0%，含水率小于3%。
3.根據權利要求1所述的灌漿料，其特征在于所述普通硅酸鹽水泥的強度等級為 42. 5，勃氏比表面積為350-400m2/Kg。
4.根據權利要求1所述的灌漿料，其特征在于所述高鋁水泥的強度等級為42.5，氧化鋁含量為50-65% ；所述硬石膏的CaSO4含量為90%以上。
5.根據權利要求1所述的灌漿料，其特征在于所述硅灰中SiO2含量為80%以上，比表面積為200000cm2/g以上；聚羧酸減水劑干粉的減水率為30-40%。
6.權利要求1-5任一項所述機制砂微膨脹高早強灌漿料的制備方法，其特征在于該方法包括如下步驟(1)機制砂的預處理選用符合要求的機制砂，烘干至含水率小于3%，備用；(2)—級干混按配比將機制砂、普通硅酸鹽水泥混合，進行一級干混10-15min，得到混合料A;(3)將膨脹減縮組分和增強組分按配比分別進行復配，膨脹減縮組分和增強組分混合后得到混合料B;(4)二級干混將混合料A、B混合，進行二級干混15-20min，即得到機制砂微膨脹高早強灌漿料。
全文摘要
本發明涉及一種機制砂微膨脹高早強灌漿料及其制備方法。灌漿料由下列重量百分比的原料組成，機制砂40-55%、普通硅酸鹽水泥40-55%、膨脹減縮組分1-5%、增強組分1-5%；所述膨脹減縮組分為高鋁水泥與硬石膏按0.5-1.5∶1的重量比復配而成，增強組分為聚羧酸減水劑干粉與硅灰按0.05-0.15∶1的重量比混合而成；制備時將上述組分進行兩級干混，即制成本發明的灌漿料。本發明解決了機制砂在灌漿料生產中難以大摻量利用的問題，產品具有早期強度高、微膨脹無收縮等優異性能，生產工藝簡單，成本低廉，并且無二次污染，可廣泛用于地腳螺栓錨固、栽埋鋼筋、設備的二次灌漿以及建筑物的梁、板、柱和地坪的補強加固等方面，應用范圍較廣。
文檔編號C04B111/70GK102351492SQ20111019847
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月15日 優先權日2011年7月15日
發明者吳潔, 張磊, 楊久俊, 羅忠濤, 肖宇領 申請人:鄭州大學