一种微膨胀抗裂灌浆料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种微膨胀抗裂灌浆料及其制备方法，所述微膨胀抗裂灌浆料包含如下组分：铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、活性超细矿物掺合料、碱性激发剂、活性剂、减水剂、缓凝剂和水；各组分按重量份数配比如下：铝酸盐水泥20～25份；硅酸盐水泥20～25份；活性超细矿物掺合料25～30份；碱性激发剂5～8份；活性剂0.2～1.0份；减水剂0.2～1.2份；缓凝剂0.4～1.0份；水15～25份。本发明专利技术提供的微膨胀抗裂灌浆料，具有无收缩开裂的特点，较高的早期和后期力学性能和耐久性，良好的耐酸性和耐水性，在各种恶劣气候环境下均能够具有极强的耐久性。气候环境下均能够具有极强的耐久性。

【技术实现步骤摘要】
一种微膨胀抗裂灌浆料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种灌浆料及其制备方法，尤其涉及一种微膨胀抗裂灌浆料及其制备方法。

技术介绍

[0002]灌浆料是一种高流态、可塑性良好的灌注材料。灌浆料流动性好，能够使得设备与基础间紧密接触，不留缝隙，耐老化，抗腐蚀。由于灌浆料具有强度高、粘度低、流动度大、快速硬化和渗透性好等特点，因此在建筑工程中的设备固定、设备抢修、设备基础固定地脚螺栓、高速高铁等工程中被广泛使用。建筑业主要用于梁柱加粗加固，裂缝修补，剪力墙加固等等；机械，电力，风力发电主要用于设备安装加固时灌地脚螺栓。
[0003]灌浆料分单组分和双组分两种。常见的单组份灌浆料工厂预混后，现场直接加水即可施工，但存在凝结时间较长，早期强度低的缺点。双组份有机灌浆料则需现场进行混合配置，双组份比例和混合均匀性较难控制，固化后其后期强度易倒缩，且体系的耐久性较差。灌浆料常用的有C40和C60两个等级，分别代表它的强度40MPa，60Mpa；基本能够满足混凝土结构的加固及漏渗水的修复，各种基础工程的塌陷灌浆以及抢修工程的使用需求。但是仍存在收缩开裂的风险，早期和后期性能强度仍有待提高，耐高温及耐久性仍有待提高，以便扩大工程应用领域，更好地满足在各种恶劣环境下的应用。因此，提供微膨胀抗裂灌浆料具有非常广阔的应用前景。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种微膨胀抗裂灌浆料及其制备方法，具有无收缩开裂的特点，较高的早期和后期力学性能，良好的耐酸性和耐水性，在各种恶劣气候环境下均能够具有极强的耐久性。
[0005]本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种微膨胀抗裂灌浆料，包含如下组分：铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、活性超细矿物掺合料、碱性激发剂、活性剂、减水剂、缓凝剂和水。
[0006]进一步地，各组分按重量份数配比如下：
[0007][0008]进一步地，所述活性超细矿物掺合料按重量份数配比如下：
[0009][0010]进一步地，所述铝酸盐水泥和硅酸盐水泥的细度为D50≤5μm，D95≤32μm，采用气流粉碎机进行粉碎分级制备得到。
[0011]进一步地，所述矿渣微粉和粉煤灰的细度为D50≤2μm，D97≤10μm；所述钢渣粉粒度d50为12～25μm；所述镍铁渣微粉粒度d50为12～25μm；所述石英粉的粒度3～10μm，所述微硅粉为纳米级微硅粉。
[0012]进一步地，所述碱性激发剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、偏硅酸钠和硫酸钠中的一种；所述活性剂为铝酸三钙、碳酸钙和三乙醇胺中的一种；所述减水剂为聚羧酸减水剂、萘系减水剂、密胺系减水剂、脂肪族系减水剂和氨基磺酸盐减水剂中的一种或其复配；所述缓凝剂为柠檬酸钠、硼酸钠、酒石酸钠和葡萄糖酸钠中的一种。
[0013]本专利技术还提供一种上述微膨胀抗裂灌浆料的制备方法，其中，包括如下步骤：S1、将活性超细矿物掺合料和一半的水混合搅拌，再按照各组分重量份数加入碱性激发剂、活性剂、减水剂和缓凝剂，通过机械搅拌使各原料混合均匀；S2、继续加入铝酸盐水泥、硅酸盐水泥和另一半的水混合搅拌；S3、利用超声粉碎将团聚的超细固体颗粒均匀分散于混合液中，制得微膨胀抗裂灌浆料。
[0014]进一步地，所述步骤S1包括：选用活性指数95％以上的矿渣微粉，选用活性指数70％以上的二级粉煤灰或一级粉煤灰，先采用高压辊式研磨，至粉体粒径在45μm筛孔的通过率不低于90％，研磨后的粉体比表面积不小于500
㎡
/kg；再用气流粉碎机进行粉碎分级得到细度为D50≤2μm，D97≤10μm的超细粉体；然后按照各组分重量份数加入石英粉、微硅粉、钢渣微粉和镍铁渣微粉得到活性超细矿物掺合料。
[0015]进一步地，所述步骤S1包括向矿渣微粉和粉煤灰中加入刻蚀酸和助磨剂，粉磨粉碎后得到粒度为200
‑
500nm的超细粉体。
[0016]进一步地，所述钢渣微粉和镍铁渣微粉由钢渣和镍铁渣原料先经过蒸汽动能磨破碎然后控制分级机频率制的，粒度d50为12～25μm。
[0017]本专利技术对比现有技术有如下的有益效果：本专利技术提供的微膨胀抗裂灌浆料，充分利用硫铝酸盐水泥早期强度发展快，硅酸盐水泥后期强度持续增加的优势，同时结合活性超细矿物掺合料和碱性激发剂形成低聚物网络结构进一步提高强度和耐高温性。此外，本专利技术基于紧密堆积理论，优化了各原料的粒度、含量以及制备工艺，最终得到性能优异的微膨胀高抗裂灌浆料；具有较长的初凝时间，较高的早期和后期力学性能，同时具有良好的耐久性和耐高温性，无收缩开裂。
具体实施方式
[0018]下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述。
[0019]本专利技术提供的道道路微膨胀抗裂灌浆料，包含如下组分：铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、活性超细矿物掺合料、碱性激发剂、活性剂、减水剂、缓凝剂和水；各组分按重量份数配比如下：
[0020][0021]应当理解的是，本专利技术上述配方组分中还可以加入消泡剂、流变剂、早强剂或增韧材料等。减水剂为聚羧酸减水剂、萘系减水剂、密胺系减水剂、脂肪族系减水剂和氨基磺酸盐减水剂中的一种或其复配；优选地，减水剂由萘系减水剂和脂肪族系减水剂按照1:1复配得到。萘系减水剂不但利用双电层排斥效应达到水泥颗粒的分散作用，而且其梳形结构也提供了空间位阻效应，即水泥颗粒的表面被一种嵌段或接枝共聚物分散剂所稳定，以防发生无规凝聚，同时减水剂分子中的(OH)、(COOH)吸附在水化物的晶核上，延缓了水泥产物结晶、水化硬化的速度，更有利于混凝土的保坍性。脂肪族高效减水剂是高分子磺化合成的羰基焦醛，憎水基主链为脂肪族烃类，在碱性环境下逐渐水解，释放出具有减水作用的功能团，二次补充作用于水泥粒子间的静电斥力，从而继续保持水泥净浆的高流动性。萘系减水剂与脂肪族系减水剂复配后可以进一步提升分散性和保持性。
[0022]缓凝剂为柠檬酸钠、硼酸钠、酒石酸钠和葡萄糖酸钠中的一种；消泡剂为有机硅类消泡剂和聚醚类消泡剂中的一种。不过柠檬酸钠不适合聚羧酸系减水剂,它不仅起不到缓
凝作用,反而有可能促凝,且柠檬酸钠溶液和聚羧酸系减水剂的互溶性也很差。此外，聚羧酸系减水剂与其它品种减水剂复合使用，一般也不易得到叠加的效果。
[0023]本专利技术提供的微膨胀抗裂灌浆料，充分利用硫铝酸盐水泥早期强度发展快，硅酸盐水泥后期强度持续增加的优势，同时结合活性超细矿物掺合料和碱性激发剂形成低聚物网络结构进一步提高强度和耐高温性。
[0024]所述活性超细矿物掺合料按重量份数配比如下：
[0025][0026]为了保证灌浆料具有微膨胀抗裂性能，需要将各组分颗粒作为一个整体进行紧密堆积设计。基于紧密堆积理论，不等大球体/类球体的紧密堆积时，较大的球将按六方和立方最紧密堆积方式进行堆积，而较小的球则按自身体积的大小填入其中的八面体空隙中或四面体空隙中。由于本专利技术的灌浆料涉及多种组分，各种组分的形状粒径各不相同，因此需要优化各原料的粒度、含量以及制备工艺，使得各组分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微膨胀抗裂灌浆料，其特征在于，包含如下组分：铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、活性超细矿物掺合料、碱性激发剂、活性剂、减水剂、缓凝剂和水。2.如权利要求1所述的微膨胀抗裂灌浆料，其特征在于，各组分按重量份数配比如下：3.如权利要求2所述的微膨胀抗裂灌浆料，其特征在于，所述活性超细矿物掺合料按重量份数配比如下：4.如权利要求2所述的微膨胀抗裂灌浆料，其特征在于，所述铝酸盐水泥和硅酸盐水泥的细度为D50≤5μm，D95≤32μm，采用气流粉碎机进行粉碎分级制备得到。5.如权利要求3所述的微膨胀抗裂灌浆料，其特征在于，所述矿渣微粉和粉煤灰的细度为D50≤2μm，D97≤10μm；所述钢渣粉粒度d50为12～25μm；所述镍铁渣微粉粒度d50为12～25μm；所述石英粉的粒度3～10μm，所述微硅粉为纳米级微硅粉。6.如权利要求3所述的微膨胀抗裂灌浆料，其特征在于，所述碱性激发剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、偏硅酸钠和硫酸钠中的一种；所述活性剂为铝酸三钙、碳酸钙和三乙醇胺中的一种；所述减水剂为聚羧酸减水剂、萘系减水剂、密胺系减水剂、脂肪族系减水剂和氨基磺酸盐减水剂中的一种或其复配；所述缓凝剂为柠檬酸钠、硼酸钠、酒石酸钠和葡萄糖酸钠中的一种。7.一种如权利要求2
‑
6任一项所述的微膨胀抗裂灌浆料的制备方法，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘波，施政，
申请(专利权)人：加固邦上海新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：