一种玻璃砂灌浆料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种玻璃砂灌浆料，包括以下重量份的原材料：硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥20‑30份、硫铝酸盐水泥5‑10份，超细硅灰5‑10份，粉煤灰5‑10，玻璃粉料5‑15份，玻璃砂40‑55份，高性能减水剂0.3‑0.7份，塑性膨胀剂0.05‑0.2，中后期膨胀剂0.5‑2.5份，消泡剂0.01‑0.05份，早强剂0.5‑2份，保水剂0.01‑0.05份，阻锈剂0.01‑0.1份以及水10‑20份。本发明专利技术的玻璃砂灌浆料中后期力学性能、耐久性能发展较好，无倒缩、开裂现象；降低了灌浆料材料成本，解决了天然矿产资源的面临枯竭的问题和废弃玻璃的处置问题，减少环境污染。

A glass sand grouting material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃砂灌浆料及其制备方法
本专利技术涉及建筑
，特别是涉及一种玻璃砂灌浆料及其制备方法。
技术介绍
水泥基灌浆料是由胶凝材料、细集料、外加剂及水组成，将其拌和后具有高流动性和膨胀性，且在中后期具有高力学性能，被广泛地应用于地脚螺栓锚固、飞机跑道的抢修、核电设备的固定、路桥工程的加固、机器底座、预制构件钢筋套筒连接等。水泥灌浆料中细集料成分占据了近50％，目前大部分使用石英砂作细集料。因石英砂表面几乎呈圆形，在拌合物中起到了较好的滚珠作用，对流动性具有极大的促进，利于灌浆料的灌浆施工。但石英砂作为我国的天然矿产资源，随着水泥基灌浆材料的使用量与日俱增(据不完全统计，目前我国水泥基灌浆料的生产企业达500余家，年产量300～500万吨)，石英砂面临着日益枯竭的风险，寻找新型石英砂替代品势在必行。同时，传统灌浆料由于使用了大量的高活性矿物掺合料(如硅灰)，硫铝酸盐水泥等具有较高的膨胀率，水化速率较快，水化过大，水化产物结构严重缺陷，这势必会造成硬化水泥浆体微观结构的破坏，水泥基材料中后期强度性能受到劣化，引起了水泥抗压抗折强度的倒缩，从而降低了灌浆料的服役寿命。另一方面，我国每年产生的废玻璃约320万吨，占城市生活垃圾总量的2％，随着社会的进步和生活水平的提高，废弃玻璃产生量仍在不断增长，给人类生存环境带来沉重的负担。现阶段，主要以垃圾填埋的方式对废玻璃进行处理，这不仅是对环境的一种潜在威胁，同时也是对材料的浪费。因此，若能将废旧玻璃用于建筑材料，不仅可以为城市固体垃圾的处理找到了一条有效途径，更对发展绿色环保型建筑起到重要推动作用。基于以上技术现状，本领域技术人员致力于开发一种以废旧玻璃砂取代石英砂，玻璃粉取代部分胶凝材料的新型灌浆料及其制备方法，这种新型玻璃砂灌浆料具有流动性大，早期强度高，中后期强度无倒缩，耐久性能好的优点。不仅解决了传统灌浆料的中后期强度倒缩、耐久性能差等问题，还解决了的石英砂矿产资源日益枯竭问题，废旧玻璃大量堆积的环境问题、资源问题。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种以废旧玻璃砂取代石英砂，玻璃粉取代部分胶凝材料的新型灌浆料及其制备方法，具有流动性大，早期强度高，中后期强度无倒缩，耐久性能好的优点。为实现上述目的，本专利技术提供了一种玻璃砂灌浆料，包括以下重量份的原材料：硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥20-30份、硫铝酸盐水泥5-10份，超细硅灰5-10份，粉煤灰5-10，玻璃粉料5-15份，玻璃砂40-55份，高性能减水剂0.3-0.7份，塑性膨胀剂0.05-0.2，中后期膨胀剂0.5-2.5份，消泡剂0.01-0.05份，早强剂0.5-2份，保水剂0.01-0.05份，阻锈剂0.01-0.1份以及水10-20份。较佳的，所述玻璃砂为级配玻璃砂。较佳的，所述玻璃砂为40-80目、80-120、120-200目的玻璃砂以0.5～0.7：0.2～0.4：0.1～0.2的比例级配而成。较佳的，所述玻璃砂为在苯丙乳液、丙烯酸酯乳液或丁苯乳液中浸泡24h以上后并烘干的玻璃砂。较佳的，所述玻璃粉料粒径不超过70μm。较佳的，所述的普通硅酸盐水泥为强度等级不低于425的普通硅酸盐水泥；所述的硫铝酸盐水泥强度等级不低于425，1d抗压强度不低于35MPa，3d抗压强度不低于40MPa，28d抗压强度不低于45Mpa。较佳的，所述超细硅灰中二氧化硅含量不低于95％，7d的活性指数不低于115％，比表面积不低于20000m2/kg；所述的粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰，用45μm方孔筛筛余不高于10％，28d的活性指数不低于80％；所述高性能减水剂为聚羧酸高效减水剂，总分子量为15000-25000，减水率不低于30％，其主链为丙烯酸酯类单体、羧酸类单体、磺酸基类单体三种大分子单体共聚而成；所述塑性膨胀剂为铝矾土矿物类的黄色粉末，纯度不低于98％；所述中后期膨胀剂为氧化钙类与硫铝酸钙类二者复合而成，其中氧化钙所占比例不低于30％，各自纯度不低于99％。所述消泡剂可为有机硅类或聚醚类粉状消泡剂中的一种或多种；所述早强剂为硫酸钠、硫酸钙、三乙醇胺或甲酸钙中的一种或多种；所述保水剂为羟乙基纤维素醚、羟甲基乙基纤维素醚或羟丙基乙基纤维素醚中的一种，粘度1万-20万mpa·s；所述阻锈剂为亚硝酸盐类阻锈剂。一种以上所述的玻璃砂灌浆料的制备方法，包括以下步骤：S1.将水、消泡剂、阻锈剂混合搅拌均匀，得第一预混剂；S2.将硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、超细硅灰、粉煤灰、玻璃粉料、玻璃砂、高性能减水剂、塑性膨胀剂、中后期膨胀剂、早强剂、保水剂搅拌混合均匀，得到第二预混剂；S3.将第一预混剂加入第二预混剂中，搅拌均匀即得。较佳的，所述步骤S1中搅拌速度为80-160r/min；所述步骤S2中搅拌速度为40-120r/min；所述步骤S3中搅拌速度为30-100r/min。较佳的，所述玻璃砂为级配后的玻璃砂并按照以下步骤处理所得：F1:在苯丙乳液、丙烯酸酯乳液或丁苯乳液中浸泡24h以上；F2:30-60℃下烘干12-24h。本专利技术具有如下有益效果：1、废玻璃细骨料具有比表面积小、密实性好和表面光滑的特性，随着废玻璃细骨料增加，在搅拌水泥基灌浆料拌合物时吸水率低，骨料之间的润滑作用好，使得新拌灌浆料的流动性增大；2、破碎后的玻璃细集料表面形成多棱角，多棱角玻璃砂与硬化水泥浆体结合力较大，水泥基灌浆料的力学性能得到较大幅度提高；3、玻璃通过球磨机研磨得到的超细粉末粒径小，尤其中后期火山灰活性发挥较为充分。玻璃粉中活性SiO2、Al2O3等与水泥中水化产物Ca(OH)2进行二次水化反应，生成水化硅酸钙(C-S-H凝胶)、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙等反应产物提高了灌浆料的中后期强度和耐久性，提高胶凝体系的粘结性能，有效补偿了快硬、快干水泥抗压强度的倒缩现象；4、玻璃通过球磨机研磨得到的超细粉末，起到了较好的填充作用，改善水泥基材料的孔结构和界面过渡区，对灌浆料的抗硫酸盐腐蚀、抗氯离子渗透等耐久性能起到了很好的促进作用；5、活性掺合料(玻璃粉、硅灰、粉煤灰等)的加入，在二者的共同作用下，玻璃砂在后期使用过程中有效的减少了碱集料反应，避免了膨胀破坏；6、中后期力学性能、耐久性能发展较好，无倒缩、开裂现象；废旧玻璃砂在灌浆料中的利用还节约了胶凝材料和石英砂用量，降低了灌浆料材料成本，解决了天然矿产资源的面临枯竭的问题和废弃玻璃的处置问题，减少环境污染。具体实施方式下面以实施例对本专利技术作进一步说明，此处所描述的实施例仅用以解释本专利技术，并不用以限定本专利技术。以下实施例中，未特别说明的均为市售品。实施例1至6中，硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥为重庆南川嘉南水泥制造有限公司生产。硫铝酸盐水泥为重庆拉法基瑞安特种水泥有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玻璃砂灌浆料，其特征是，包括以下重量份的原材料：/n硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥20-30份、硫铝酸盐水泥5-10份，超细硅灰5-10份，粉煤灰5-10，玻璃粉料5-15份，玻璃砂40-55份，高性能减水剂0.3-0.7份，塑性膨胀剂0.05-0.2，中后期膨胀剂0.5-2.5份，消泡剂0.01-0.05份，早强剂0.5-2份，保水剂0.01-0.05份，阻锈剂0.01-0.1份以及水10-20份。/n

【技术特征摘要】
1.一种玻璃砂灌浆料，其特征是，包括以下重量份的原材料：
硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥20-30份、硫铝酸盐水泥5-10份，超细硅灰5-10份，粉煤灰5-10，玻璃粉料5-15份，玻璃砂40-55份，高性能减水剂0.3-0.7份，塑性膨胀剂0.05-0.2，中后期膨胀剂0.5-2.5份，消泡剂0.01-0.05份，早强剂0.5-2份，保水剂0.01-0.05份，阻锈剂0.01-0.1份以及水10-20份。


2.如权利要求1所述的玻璃砂灌浆料，其特征是：所述玻璃砂为级配玻璃砂。


3.如权利要求1所述的玻璃砂灌浆料，其特征是：所述玻璃砂为40-80目、80-120、120-200目的玻璃砂以0.5～0.7：0.2～0.4：0.1～0.2的比例级配而成。


4.如权利要求1所述的玻璃砂灌浆料，其特征是：所述玻璃砂为在苯丙乳液、丙烯酸酯乳液或丁苯乳液中浸泡24h以上后并烘干的玻璃砂。


5.如权利要求1所述的玻璃砂灌浆料，其特征是：所述玻璃粉料粒径不超过70μm。


6.如权利要求1所述的玻璃砂灌浆料，其特征是：所述的普通硅酸盐水泥为强度等级不低于425的普通硅酸盐水泥；所述的硫铝酸盐水泥强度等级不低于425，1d抗压强度不低于35MPa，3d抗压强度不低于40MPa，28d抗压强度不低于45Mpa。


7.如权利要求1所述的玻璃砂灌浆料，其特征是：所述超细硅灰中二氧化硅含量不低于95％，7d的活性指数不低于115％，比表面积不低于20000m2/kg；
所述的粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰，用45μm方孔筛筛余不高于10％，28d的活性指数不低于80％；

【专利技术属性】
技术研发人员：席菲菲，谢迁，蒲伟，
申请(专利权)人：重庆中科建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50