一种铁尾矿砂钢筋连接用套筒灌浆料组合物及制备与应用制造技术

本发明专利技术涉及一种铁尾矿砂钢筋连接用套筒灌浆料组合物、灌浆料制备及其应用，所述灌浆料组合物包括水泥和连续级配铁尾矿砂以及任选的脱硫石膏粉，采用连续级配铁尾矿砂取代了石英砂，有效克服了传统灌浆材料存在流动度不达国家标准、损失快、早期竖向膨胀率不达标、早期及后期强度不高(不达标)、后期体积稳定性差的问题，并且真正意义上使用了大量的大宗固废，具有很好的经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
一种铁尾矿砂钢筋连接用套筒灌浆料组合物及制备与应用
本专利技术涉及一种铁尾矿砂钢筋连接用套筒灌浆料组合物及其制备方法与应用。
技术介绍
随着我国科学技术的不断进步，装配式产业发展非常迅速。装配式建筑具有建造速度快、节能环保、一体化等优点，成为现代建筑一个非常重要的发展方向。国目前，套筒灌浆连接占装配式建筑预制混凝土构件市场的80％以上。而套筒灌浆料作为钢筋套筒灌浆连接的重要组成材料，其性能决定了连接部位结构的可靠性和质量稳定性。而在我国北方地区，不可避免要遇到在低于5℃情况下进行套筒灌浆，所以研究一种既能在常温条件下施工又能应用于低负温情况下的钢筋连接用套筒灌浆料具有很高的实际应用价值。目前市面上现有的套筒灌浆料质量良莠不齐，存在流动度不达国家标准、损失快、早期竖向膨胀率不达标、早期及后期强度不高(不达标)、后期体积稳定性差等问题。国内专利文献(公开号：CN108929084A)公开了一种钢筋连接用套筒灌浆料，公开了一种钢筋连接用套筒灌浆料，涉及混凝土
，解决了现有的灌浆料容易产生裂缝的技术问题。其包括如下重量份数的组分：硅酸盐水泥500-530份；石英砂430-470份；CSA膨胀剂0.1-0.5份；微珠25-30份；聚羧酸减水剂1.5-2.5份；消泡剂0.3-0.4份。其采用微珠和聚羧酸减水剂提高灌浆料的和易流动性和自抗强度，采用膨胀剂形成均匀致密的泡孔，消除灌浆料收缩时的应力，避免产生裂缝。因此，综合以上目前市面上套筒灌浆料很多性能指标不达标问题和大宗固废面临堆积严重的问题，研发一种使用大量大宗固废制备，且适用于常温及低负温条件下的用于钢筋连接的套筒灌浆料具有非常重要的意义和价值。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的问题，本专利技术第一方面提供了一种连续级配铁尾矿砂钢筋连接用套筒灌浆料组合物，所述组合物采用连续级配铁尾矿砂取代了石英砂，有效克服了传统灌浆材料存在流动度不达国家标准、损失快、早期竖向膨胀率不达标、早期及后期强度不高(不达标)、后期体积稳定性差的问题，并且真正意义上使用了大量的大宗固废，具有很好的经济效益和社会效益。本专利技术的第二方面提供了一种铁尾矿砂钢筋连接用套筒灌浆料。本专利技术的第三方面上提供了上述灌浆料的制备方法。本专利技术的第四方面提供了上述灌浆料组合物和灌浆料的应用。根据第一方面，本专利技术提供的灌浆料组合物包括水泥和连续级配铁尾矿砂以及任选的脱硫石膏粉。根据本专利技术的一些实施方式，所述连续级配铁尾矿砂为2mm以下的连续级配铁尾矿砂。根据本专利技术的一些实施方式，所述连续级配铁尾矿砂为1.18mm以下连续级配铁尾矿砂。根据本专利技术的一些实施方式，所述2mm以下的连续级配铁尾矿砂指的为所述铁尾矿砂的最大粒径为2mm的连续级配铁尾矿砂，例如粒径为0.01-2.0mm之间的连续级配铁尾矿砂。根据本专利技术的一些实施方式，所述1.18mm以下连续级配铁尾矿砂指的为所述铁尾矿砂的最大粒径为1.18mm的连续级配铁尾矿砂，例如粒径为0.01-1.18mm。根据本专利技术的一些实施方式，所述1.18mm以下连续级配铁尾矿砂为满足标准GB/T14684-2011《建筑用砂》的1.18mm以下的连续级配铁尾矿砂。根据本专利技术的一些实施方式，所述连续级配铁尾矿砂为0.075-1.18mm的连续级配铁尾矿砂。本专利技术中通过采用上述具有特定粒径的连续级配的铁尾矿砂，很好地改善和降低灌浆料的孔隙率，有效的提高了所述灌浆料组合物强度和流动度能其他性能。根据本专利技术的一些实施方式，所述水泥和连续级配铁尾矿砂的质量比为(0.5-2):1，例如0.5:1、0.6:1、0.7:1、0.8:1、0.9:1、1.0:1、1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1、1.5:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1、1.9:1、2.0:1以及它们之间的任意值。根据本专利技术的一些实施方式，所述水泥和连续级配铁尾矿砂的质量比为(0.8-1.5):1。根据本专利技术的一些实施方式，所述水泥和连续级配铁尾矿砂的质量比为(1-1.5):1。根据本专利技术的一些实施方式，通过将水泥与连续级配铁尾矿砂的质量比控制在上述范围内，可以对各原料进行很好的使用，质量比过高会导致凝结时间太快，不利于灌浆料的早期性能要求，强度虽然增长快，但是成本也增大，而且与充分利用大宗固废愿景不符，过低会导致灌浆料早期强度太低，也不满足灌浆料早期高强的要求等。根据本专利技术的一些实施方式，所述水泥选自硫铝酸盐水泥和硅酸盐水泥中的一种或多种。根据本专利技术的一些实施方式，所述硫铝酸盐水泥选自42.5硫铝酸盐水泥、52.5硫铝酸盐水泥和72.5硫铝酸盐水泥中的一种或多种。本专利技术中采用硫铝酸盐水泥可以提升灌浆料的早强、高强性能。根据本专利技术的一些实施方式，在满足灌浆料早期强度的情况下，可以采用一部分的低成本的普通硅酸盐水泥替代成本较高的硫铝酸盐水泥。根据本专利技术的一些实施方式，当所述水泥为硫铝酸盐水泥和硅酸盐水泥时，所述硫铝酸盐水泥和硅酸盐水泥的质量比为(20-80):1，例如20:1、30:1、40:1、50:1、60:1、70:1、80:1以及它们之间的任意值。根据本专利技术的一些实施方式，当所述水泥为硫铝酸盐水泥和硅酸盐水泥时，所述硫铝酸盐水泥和硅酸盐水泥的质量比为(40-80):1。根据本专利技术的一些实施方式，所述灌浆料组合物不包括石英砂。本专利技术中采用连续级配的铁尾矿砂完全替代市面上的灌浆料组成中常用的石英砂，一方面克服了石英砂颗粒粒径太均一，不利于填充作用的缺陷，另一方面又极大的节约了成本。根据本专利技术的一些实施方式，所述灌浆料组合物还包括外加剂，所述外加剂选自减水剂、膨胀剂、缓凝剂、促凝剂、消泡剂和调节剂中的一种或多种。根据本专利技术的一些实施方式，所述减水剂选自萘系减水剂、氨基磺酸系减水剂和聚羧酸类减水剂中的一种或多种。根据本专利技术的一些实施方式，所述膨胀剂选自UEA类膨胀剂中的一种或多种。根据本专利技术的一些实施方式，所述缓凝剂选自四硼酸钠、四硼酸钾和石膏缓凝剂中的一种或多种。根据本专利技术的一些实施方式，所述促凝剂选自碳酸锂、硫酸铝和甲酸钙中的一种或多种。根据本专利技术的一些实施方式，所述消泡剂选自聚醚类消泡剂中的一种或多种。根据本专利技术的一些实施方式，所述调节剂选自纤维素醚中的一种或多种。根据本专利技术的一些实施方式，所述调节剂为羟丙基甲基纤维素醚。根据本专利技术的一些实施方式，所述羟丙基甲基纤维素醚的粘度为10000-70000mPa.s，例如15000-60000mPa.s。根据本专利技术的一些实施方式，以水泥和连续级配铁尾矿砂的总重计，所述脱硫石膏粉的质量含量为0-15％，例如0、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％以及它们之间的任意值。根据本专利技术的一些实施方式，以水泥和连续级配铁尾矿砂的总重计，所述脱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁尾矿砂钢筋连接用套筒灌浆料组合物，其包括水泥和连续级配铁尾矿砂以及任选的脱硫石膏粉。/n

【技术特征摘要】
1.一种铁尾矿砂钢筋连接用套筒灌浆料组合物，其包括水泥和连续级配铁尾矿砂以及任选的脱硫石膏粉。


2.根据权利要求1所述的灌浆料组合物，其特征在于，所述连续级配铁尾矿砂为2mm以下的连续级配铁尾矿砂，优选为1.18mm以下的连续级配铁尾矿砂，更优选为0.075-1.18mm的连续级配铁尾矿砂。


3.根据权利要求1或2所述的灌浆料组合物，其特征在于，所述水泥和连续级配铁尾矿砂的质量比为(0.5-2):1，优选为(0.8-1.5):1，更优选为(1-1.5):1。


4.根据权利要求1-3中任意一项所述的灌浆料组合物，其特征在于，所述水泥选自硫铝酸盐水泥和硅酸盐水泥中的一种或多种，
优选地，所述硫铝酸盐水泥选自42.5硫铝酸盐水泥、52.5硫铝酸盐水泥和72.5硫铝酸盐水泥中的一种或多种，
更优选地，当所述水泥为硫铝酸盐水泥和硅酸盐水泥时，所述硫铝酸盐水泥和硅酸盐水泥的质量比为(20-80):1，优选为(40-80):1。


5.根据权利要求1-4中任意一项所述的灌浆料组合物，其特征在于，所述灌浆料组合物不包括石英砂；
和/或所述灌浆料组合物还包括外加剂，所述外加剂选自减水剂、膨胀剂、缓凝剂、促凝剂、消泡剂和调节剂中的一种或多种；
优选地，所述减水剂选自萘系减水剂、氨基磺酸系减水剂和聚羧酸类减水剂中的一种或多种；
和/或所述膨胀剂选自UEA类膨胀剂中的一种或多种；
和/或所述缓凝剂选自四硼酸钠、四硼酸钾和石膏缓凝剂中的一种或多种；
和/或所述促凝剂选自碳酸锂、硫酸铝和甲酸钙中的一种或多种；
和/或所述消泡剂选自聚醚类消泡剂中的一种或多种；
和/或所述调节剂选自纤维素...

【专利技术属性】
技术研发人员：王栋民，白亚飞，张双成，孙睿，王璜琪，刘泽，吕南，耿丹华，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，辽宁壹立方砂业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11