一种桩基修补用水下不分散灌浆料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及建筑材料领域，具体为一种桩基修补用水下不分散灌浆料及其制备方法，包括以下组成成分：硅酸盐水泥、凝胶材料、聚羧酸减水剂、交联剂、骨料、高分子絮凝剂、塑性膨胀剂、有机硅消泡剂、水，本发明专利技术灌浆料具有较高的流动度和优良的力学性能，且坍落度在60min内损失较小，初凝时间≥6h，终凝时间≥7h，能够满足水下桩基修补之所用，尤其是可用于深孔桩基灌注修补。修补。

【技术实现步骤摘要】
一种桩基修补用水下不分散灌浆料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料领域，具体涉及一种桩基修补用水下不分散灌浆料及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，钻孔灌注桩应用十分广泛，但由于施工工艺的特殊性，以及地质、水文、气候、施工材料，以及施工设备的损害等诸多原因影响，桩基难免出现不同情况的缺陷，将水泥基灌浆料直接应用于水下桩基修复加固可省去为创造施工条件所必须的围堰、基础防渗和基坑排水工程的工期和费用，且能够大幅缩短工期，以期达到抢修抢建的目的，但是目前水泥基灌浆料还存在坍落度损失过快，水下流动性差，水下易分散，凝固过快等问题。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：针对上述技术问题，本专利技术提供了一种桩基修补用水下不分散灌浆料及其制备方法。
[0004]所采用的技术方案如下：
[0005]一种桩基修补用水下不分散灌浆料，包括以下组成成分：
[0006]硅酸盐水泥、凝胶材料、聚羧酸减水剂、交联剂、骨料、高分子絮凝剂、塑性膨胀剂、有机硅消泡剂、水。
[0007]凝胶材料是指通过自身的物理化学作用，由可塑性浆体变为坚硬石状体的过程中，能将散粒或块状材料粘结成为整体的材料，在灌浆料中加入凝胶材料除了能减少硅酸盐水泥的使用外，还能降低水化热，提高灌浆料固化后的抗温度开裂能力，还具有强化界面过渡区，提高强度和抗渗性的效果，一般常用的凝胶材料有火山灰、硅藻土、粉煤灰、矿渣粉、石灰粉、石膏和水玻璃等。
[0008]进一步地，包括以下重量份数的组成成分：
>[0009]硅酸盐水泥350
‑
400份、凝胶材料40
‑
80份、聚羧酸减水剂5
‑
7份、交联剂0.5
‑
1份、骨料400
‑
600份、高分子絮凝剂1
‑
1.5份、塑性膨胀剂0.1
‑
0.3份、有机硅消泡剂0.2
‑
0.4份、水140
‑
150份。
[0010]进一步地，所述凝胶材料为矿渣粉、铁尾砂、激发剂的组合物。
[0011]进一步地，所述激发剂为甲基硅酸钠、氢氧化钙、氢氧化钠的组合物；
[0012]所述凝胶材料的制备方法如下：
[0013]将铁尾砂与氢氧化钙混合均匀后，650
‑
700℃焙烧1
‑
3h，再与甲基硅酸钠、氢氧化钠、矿渣粉混合研磨20
‑
50min即可。
[0014]进一步地，所述聚羧酸减水剂的制备方法如下：
[0015]将甲基烯丙基聚氧乙烯醚、水混合均匀，再加入双氧水和过硫酸铵，搅拌10
‑
30min后加入巯基乙酸、不饱和羧酸羟基酯、丙烯酸、维生素C，滴加完毕后，升温至30
‑
35℃，反应2
‑
4h后恢复室温，最后滴加NaOH溶液，调节体系pH至6
‑
7即可。
[0016]进一步地，所述不饱和羧酸羟基酯为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的至少一种。
[0017]进一步地，所述交联剂为2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
二(叔丁基过氧化)己烷、过氧化氢二异丙苯、过氧化苯甲酰的组合物。
[0018]进一步地，所述骨料为20
‑
40目石英砂、40
‑
70目石英砂、70
‑
120目石英砂的组合物。
[0019]进一步地，所述高分子絮凝剂为2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸的聚合物，且分子量≥200000；
[0020]制备方法如下：
[0021]将2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸三种不饱和单体按质量比1
‑
2：1
‑
2：2
‑
4混合均匀后，加入偶氮二异丁酸二甲酯作引发剂，升温至70
‑
75℃反应2
‑
3h，恢复室温即可。
[0022]本专利技术还提供了上述桩基修补用水下不分散灌浆料的制备方法：
[0023]硅酸盐水泥、凝胶材料、骨料搅拌混合均匀后，再将聚羧酸减水剂、交联剂、骨料、高分子絮凝剂、塑性膨胀剂、有机硅消泡剂、水加入，先以140
‑
150r/min的转速搅拌60
‑
90s，再以280
‑
300r/min的转速搅拌30
‑
60s，静置90
‑
120s后，最后再以280
‑
300r/min转速搅拌60
‑
120s即可。
[0024]本专利技术的有益效果：
[0025]本专利技术提供了一种桩基修补用水下不分散灌浆料，硅酸盐水泥价格较低，相比于灌浆料常用的快硬硫铝酸盐水泥、超细水泥有一定的价格优势，通过使用矿渣、铁尾砂，在甲基硅酸钠、氢氧化钙、氢氧化钠耦合激发作用下，激发铁尾砂和矿渣的活性，氢氧化钠提供强碱性环境，氢氧化钙提供钙离子，甲基硅酸钠提供硅酸基团，三者协同作用促进了水化硅酸钙凝胶和钙矾石的生成，提高不分散灌浆料的密实度，聚羧酸减水剂中的缓释型功能基团能逐渐水解，逐渐释放吸附性较强的羧基，吸附到水泥颗粒表面的减水剂液逐渐增多，表现为灌浆料流动度增大，随着时间延长，减水剂的吸附性能逐渐增强，不断补充由于水泥颗粒水化、吸附造成水泥颗粒及水化产物表面减水剂浓度的下降，从而有利于提高灌浆料的分散保持性，并降低坍落度损失，推迟凝结时间，高分子絮凝剂为高分子量的直链型聚合物，结构中的羧基、磺酸基、酰胺基具有较高的极性，能够吸附在胶凝材料和骨料表面，将材料通过缠绕的方式固定，防止水下分散和冲刷，2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
二(叔丁基过氧化)己烷、过氧化氢二异丙苯、过氧化苯甲酰组成的交联剂可以提高凝胶材料各组分之间及与硅酸盐水泥水化产物之间的粘聚力，提高密实度和抗侵蚀能力，三种交联剂使用具有协同性，效果优于相同剂量的单一交联剂，本专利技术灌浆料具有较高的流动度和优良的力学性能，且坍落度在60min内损失较小，初凝时间≥6h，终凝时间≥7h，能够满足水下桩基修补之所用，尤其是可用于深孔桩基灌注修补。
具体实施方式
[0026]实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0027]实施例1：
[0028]一种桩基修补用水下不分散灌浆料，包括以下重量份数的组成成分：
[0029]硅酸盐水泥350份、凝胶材料50份、聚羧酸减水剂5份、交联剂0.5份、骨料500份、高分子絮凝剂1份、塑性膨胀剂0.1份、有机硅消泡剂0.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种桩基修补用水下不分散灌浆料，其特征在于，包括以下组成成分：硅酸盐水泥、凝胶材料、聚羧酸减水剂、交联剂、骨料、高分子絮凝剂、塑性膨胀剂、有机硅消泡剂、水。2.如权利要求1所述的桩基修补用水下不分散灌浆料，其特征在于，包括以下重量份数的组成成分：硅酸盐水泥350
‑
400份、凝胶材料40
‑
80份、聚羧酸减水剂5
‑
7份、交联剂0.5
‑
1份、骨料400
‑
600份、高分子絮凝剂1
‑
1.5份、塑性膨胀剂0.1
‑
0.3份、有机硅消泡剂0.2
‑
0.4份、水140
‑
150份。3.如权利要求1所述的桩基修补用水下不分散灌浆料，其特征在于，所述凝胶材料为矿渣粉、铁尾砂、激发剂的组合物。4.如权利要求3所述的桩基修补用水下不分散灌浆料，其特征在于，所述激发剂为甲基硅酸钠、氢氧化钙、氢氧化钠的组合物；所述凝胶材料的制备方法如下：将铁尾砂与氢氧化钙混合均匀后，650
‑
700℃焙烧1
‑
3h，再与甲基硅酸钠、氢氧化钠、矿渣粉混合研磨20
‑
50min即可。5.如权利要求1所述的桩基修补用水下不分散灌浆料，其特征在于，所述聚羧酸减水剂的制备方法如下：将甲基烯丙基聚氧乙烯醚、水混合均匀，再加入双氧水和过硫酸铵，搅拌10
‑
30min后加入巯基乙酸、不饱和羧酸羟基酯、丙烯酸、维生素C，滴加完毕后，升温至30
‑
35℃，反应2
‑
4h后恢复室温，最后滴加NaOH溶液，调节体系pH至6
‑
7即可。6.如权利要求5所述的桩基修补用水下不分散灌浆料，其特征在于，所述不饱和羧酸羟基酯为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋军，常青山，孙宪鲁，付鹏，赵传峰，郎慧东，赵元伟，李凯，王宁军，付日荣，
申请(专利权)人：山东华迪建筑科技有限公司，
类型：发明
国别省市：