一种基于二氧化硅微球的高性能灌浆料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于二氧化硅微球的高性能灌浆料，包括以下重量份的原料：环氧树脂34‑38份、石英砂30‑34份、钢纤维18‑22份、碳纤维14‑18份、二氧化硅微球10‑12份、滑石粉5‑7份、云母粉4‑6份、增塑剂1‑2份、固化剂2‑3份、去离子水24‑28份。本发明专利技术的目的是提供一种基于二氧化硅微球的高性能灌浆料，该浆料具有良好的保温隔热、强度、抗冲击、耐久等性能，同时原料组份安全无毒环保，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

A high performance grouting material based on silica microsphere and its preparation method

The invention discloses a high performance grouting material based on silica microspheres, which comprises the following raw materials in weight portion: 34 epoxy resin 38, quartz sand 30 34 copies, 22 copies, 18 steel fiber carbon fiber 14 18 copies, 12 copies, 10 silica microspheres talcum powder 7, 5 4 mica powder 6, 1 plasticizer, 2 curing agent 2 3 copies, 28 copies of 24 deionized water. The purpose of this invention is to provide a high performance grouting material based on silica microspheres, the slurry has good insulation properties, strength, impact resistance, durability, and components of raw materials non-toxic environmental protection, has high practical value and good application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种基于二氧化硅微球的高性能灌浆料及其制备方法
本专利技术涉及建筑材料
，具体涉及一种基于二氧化硅微球的高性能灌浆料及其制备方法。
技术介绍
灌浆料是以高强度材料作为骨科，以水泥作为结合剂，辅以高流态、微膨胀、防离析等物质配制而成，它在施工现场加入一定量的水，搅拌均匀后即可使用，灌浆料具有自流动性好，快硬、高强、无收缩、不老化、对水质及周围环境无污染，在施工方面具有质量可靠、降低成本、缩短工期和使用方便等优点，灌浆料主要用于地脚螺栓、飞机跑道的抢修、核电设备的固定，路桥工程的加固等；而二氧化硅微球又称为二氧化硅气凝胶，是一种以纳米量级粒子相互聚集构成的纳米多孔网络结构，并在空隙中充满气态分散介质的一种高分散固态材料，因其具有纳米多孔结构、低密度、低导热系数、比表面积大等特点、机械强度高、稳定性好以及在溶剂中容易分散，有着广泛而巨大的应用价值。现有技术中，灌浆材料主要是硅酸盐系列超细水泥或者在该超细水泥中加入高效减水剂、膨胀剂等改性剂制成的改性材料一起粉磨加工而成，导致灌浆料的强度低、凝结速度慢，保温效果比较差，因此，限制了灌浆料在建筑材料上的发展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于二氧化硅微球的高性能灌浆料及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于二氧化硅微球的高性能灌浆料，包括以下重量份的原料：环氧树脂34-38份、石英砂30-34份、钢纤维18-22份、碳纤维14-18份、二氧化硅微球10-12份、滑石粉5-7份、云母粉4-6份、增塑剂1-2份、固化剂2-3份、去离子水24-28份。作为本专利技术的进一步方案是：所述基于二氧化硅微球的高性能灌浆料包括以下重量份的原料：环氧树脂36份、石英砂32份、钢纤维20份、碳纤维16份、二氧化硅微球11份、滑石粉6份、云母粉5份、增塑剂1.5份、固化剂2.5份、去离子水26份。作为本专利技术的再进一步方案是：所述钢纤维、碳纤维粒径为4-6mm。作为本专利技术的再进一步方案是：所述二氧化硅微球的制备方法包括以下步骤：将质量分数为25％氨水加入三口烧瓶中，再向其中加入一定量的无水乙醇，启动磁力搅拌器，转速为300-400r/min，反应温度65-75℃，搅拌时间10-20min，再向其中加入二氧化硅，升温至75-85℃，继续搅拌30-40min，反应结束，将产物离心分离，并用乙醇和水超声清洗2-4次，再置于60℃烘箱中烘干，即得二氧化硅微球。作为本专利技术的再进一步方案是：所述滑石粉、云母粉粒径为5-7mm。作为本专利技术的再进一步方案是：所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二仲辛酯中的一种或多种的组合；所述固化剂为对羟基苯磺酸。一种基于二氧化硅微球的高性能灌浆料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，按要求称量各组分原料；步骤二，将环氧树脂、石英砂、增塑剂、去离子水，依次加入高速搅拌机中，转速为1800-2000r/min，搅拌1-2h，将混合物送入到反应釜中，在温度为110-120℃反应40-50分钟，制得混合物A；步骤三，将钢纤维、碳纤维、滑石粉、云母粉放入球磨机中研磨，至粒径3-4mm，球磨机的筒体转速24-26r/min,筒体内部的料温20-30℃，得到混合物B，再将混合物B加入到高速搅拌机中搅拌，搅拌转速800-1000r/min，搅拌时间30-50min，制得混合物C；步骤四，将步骤二制得的混合物A、步骤三制得的混合物C、固化剂、二氧化硅微球，混合加入高速混合机中，转速为1800-2000r/min，搅拌时间为1-2小时，制得基于二氧化硅微球的高性能灌浆料。作为本专利技术的再进一步方案是：所述基于二氧化硅微球的高性能灌浆料的制备步骤为：步骤一，按要求称量各组分原料；步骤二，将环氧树脂、石英砂、增塑剂、去离子水，依次加入高速搅拌机中，转速为1900r/min，搅拌1.5h，将混合物送入到反应釜中，在温度为115℃反应45分钟，制得混合物A；步骤三，将钢纤维、碳纤维、滑石粉、云母粉放入球磨机中研磨，至粒径3.5mm，球磨机的筒体转速25r/min,筒体内部的料温25℃，得到混合物B，再将混合物B加入到高速搅拌机中搅拌，搅拌转速900r/min，搅拌时间40min，制得混合物C；步骤四，将步骤二制得的混合物A、步骤三制得的混合物C、固化剂、二氧化硅微球，混合加入高速混合机中，转速为1900r/min，搅拌时间为1.5小时，制得基于二氧化硅微球的高性能灌浆料。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：(1)本专利技术的一种基于二氧化硅微球的高性能灌浆料，石英砂作为骨料，坚硬、耐磨，有效的保证了灌浆料的各种优良性能，同时添加的环氧树脂在固化剂作用下具有硬度高、柔韧性好，此外，环氧树脂分子链中固有的极性羟基和醚键存在，使其对各种物质有很高的粘附力，显著的提高了灌浆料的粘附性。(2)本专利技术的一种基于二氧化硅微球的高性能灌浆料，添加的二氧化硅微球具有规则的形状，同时具有比表面积大和较好的流动性，此外，具有低导热系数、高孔隙率，应用在灌浆料中可以起到保温隔热的效果，同时因为多孔结构具有吸附性和渗透性，能够与其他材料相互融合，使材料紧密度大大提高，加强了灌浆料的稳定性。(3)本专利技术的一种基于二氧化硅微球的高性能灌浆料，添加的钢纤维提高灌浆料的韧度、耐腐蚀性、粘接性，此外，添加的碳纤维具有强度大、模量高、密度低等优点，提高灌浆料硬度、耐腐蚀等性能。(4)本专利技术的一种基于二氧化硅微球的高性能灌浆料，添加的云母粉和具有优良地耐高温性能，滑石具有润滑性、抗黏、熔点高等优良地物理、化学特性，明显的改善灌浆料性能，此外，本专利技术未加入减水剂、膨胀剂等不会影响到灌浆料的强度、凝结速度。(5)本专利技术的一种基于二氧化硅微球的高性能灌浆料，该浆料具有良好的保温隔热、强度、抗冲击、耐久等性能，同时原料组份安全无毒环保，具有较高的实用价值和良好的应用前景。具体实施方式下面结合具体实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：本实施例的一种基于二氧化硅微球的高性能灌浆料，包括以下重量份的原料：环氧树脂34份、石英砂30份、钢纤维18份、碳纤维14份、二氧化硅微球10份、滑石粉5份、云母粉4份、增塑剂1份、固化剂2份、去离子水24份。本实施例中的钢纤维、碳纤维粒径为4mm。本实施例中的二氧化硅微球的制备方法包括以下步骤：将质量分数为25％氨水加入三口烧瓶中，再向其中加入一定量的无水乙醇，启动磁力搅拌器，转速为300r/min，反应温度65℃，搅拌时间10min，再向其中加入二氧化硅，升温至75℃，继续搅拌30min，反应结束，将产物离心分离，并用乙醇和水超声清洗2次，再置于60℃烘箱中烘干，即得二氧化硅微球。本实施例中的滑石粉、云母粉粒径为5mm。本实施例中的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯；所述固化剂为对羟基苯磺酸。本实施例的一种基于二氧化硅微球的高性能灌浆料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，按要求称量各组分原料；步骤二，将环氧树本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于二氧化硅微球的高性能灌浆料，其特征在于，包括以下重量份的原料：环氧树脂34‑38份、石英砂30‑34份、钢纤维18‑22份、碳纤维14‑18份、二氧化硅微球10‑12份、滑石粉5‑7份、云母粉4‑6份、增塑剂1‑2份、固化剂2‑3份、去离子水24‑28份。

【技术特征摘要】
1.一种基于二氧化硅微球的高性能灌浆料，其特征在于，包括以下重量份的原料：环氧树脂34-38份、石英砂30-34份、钢纤维18-22份、碳纤维14-18份、二氧化硅微球10-12份、滑石粉5-7份、云母粉4-6份、增塑剂1-2份、固化剂2-3份、去离子水24-28份。2.根据权利要求1所述的一种基于二氧化硅微球的高性能灌浆料，其特征在于，所述基于二氧化硅微球的高性能灌浆料包括以下重量份的原料：环氧树脂36份、石英砂32份、钢纤维20份、碳纤维16份、二氧化硅微球11份、滑石粉6份、云母粉5份、增塑剂1.5份、固化剂2.5份、去离子水26份。3.根据权利要求1或2所述的一种基于二氧化硅微球的高性能灌浆料，其特征在于，所述钢纤维、碳纤维粒径为4-6mm。4.根据权利要求1或2所述的一种基于二氧化硅微球的高性能灌浆料，其特征在于，所述二氧化硅微球的制备方法包括以下步骤：将质量分数为25％氨水加入三口烧瓶中，再向其中加入一定量的无水乙醇，启动磁力搅拌器，转速为300-400r/min，反应温度65-75℃，搅拌时间10-20min，再向其中加入二氧化硅，升温至75-85℃，继续搅拌30-40min，反应结束，将产物离心分离，并用乙醇和水超声清洗2-4次，再置于60℃烘箱中烘干，即得二氧化硅微球。5.根据权利要求1或2所述的一种基于二氧化硅微球的高性能灌浆料，其特征在于，所述滑石粉、云母粉粒径为5-7mm。6.根据权利要求1或2所述的一种基于二氧化硅微球的高性能灌浆料，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二仲辛酯中的一种或多种的组合；所述固化剂为对羟基苯磺酸。7.一种制备如权利要求1-6任一项所述的基于二...

【专利技术属性】
技术研发人员：程业秀，
申请(专利权)人：湖南辰砾新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43