一种低温高流态早强风电灌浆料及其制备方法技术

本申请涉及灌浆料技术领域，尤其是涉及一种低温高流态早强风电灌浆料及其制备方法。该灌浆料的组分包括硅酸盐水泥37

【技术实现步骤摘要】
一种低温高流态早强风电灌浆料及其制备方法


[0001]本申请涉及灌浆料
，尤其是涉及一种低温高流态早强风电灌浆料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着绿色能源需求越来越大，风能由于其可持续性，近些年得到了大力发展，风电灌浆料是风电系统中施工的重要固定材料之一，它是由高性能胶凝材料、早强度骨料、功能型掺合料以及添加剂配置而成的高性能流动性砂浆，具有低温早强度、微膨胀的特点。
[0003]由于要追求超早强度的风电灌浆料，风电灌浆料的用水量很低，其浆体粘度高，导致施工困难，且消泡困难，含气量高于设计标准，导致实际强度偏低。海上的风电低温施工一直也是技术难点，由于低温下常规减水剂分散效果降低，水泥水化变慢，而且目前市面上的共沉法晶核早强剂为液体，无法加入到预拌砂浆体系中，因此，灌浆料的流动性及强度均不能满足设计要求，导致海上的风电基座灌浆材料一直受国外产品垄断。

技术实现思路

[0004]为了提高风电灌浆料的流动性和强度，满足海上风电的低温施工情况，本申请提供一种低温高流态早强风电灌浆料及其制备方法。
[0005]本申请提供的一种低温高流态早强风电灌浆料及其制备方法采用如下的技术方案：一种低温高流态早强风电灌浆料，按重量份计，包括以下组分制成：级配高强度砂43
‑
48份、超高活性掺合料8
‑
15份、复合改性纳米晶核 0.5
‑
1.0份和早强型粉体减水剂 0.3份
‑
0.6份；所述级配高强度砂为石英砂，二氧化硅含量≥90%、含泥量≤0.5%，压碎值≤10，级配比例为2.36
‑
4.75mm砂：1.18
‑
2.36mm砂：1.18
‑
0.1mm砂=1 : （0.8
‑
1） ：（3.5
‑
4.5），所述超高活性掺合料为D50=3
‑
5μm的S115矿粉、D50=1
‑
2μm的球型锆硅灰或者高活性球型火山灰、D50=1
‑
2μm球型粉煤灰精选沉珠，三者的比例范围为S115矿粉：锆硅灰：沉珠=（2.5
‑
5）：（3
‑
5）:（2.5
‑
5）；其中，所述复合改性纳米晶核的制作工艺为：选用将聚合物共沉法将纳米晶核液体稀释至8
‑
10%固含量，加入1
‑
2%亲水型气相白炭黑，按照10
‑
15m/s线速度，高速搅拌3
‑
5min，然后采取离心喷雾干燥工艺，离心转速≥20000r/min，干燥温度为130
‑
150℃进行低温干燥，收集的粉体，采用4
‑
8kPa负压过100目筛网，得到改性纳米晶核粉体。
[0006]通过采用上述技术方案，超高活性掺合料和级配高强度砂的物理减水功能以及与早强型粉体减水剂的配合能够解决灌浆料在低温条件下流动性低的问题；复合改性纳米晶核的制作工艺，使得复合改性纳米晶核与早强型粉体减水剂配合后能够解决灌浆料在低温条件下强度增长慢的问题。石英砂通常用于制备高强度的砂浆，其骨料强度应是砂浆设计强度的1.5倍以上，另外合理的级配可以组成连续紧密堆积结构（小颗粒填充大颗粒的间
隙），可提高强度；石英含量高的砂，其强度也较高；石英砂较致密，且水洗过不含粉，使得吸水率低，这样可以满足低用水量下的流动性要求。S115矿粉，粒径仅3
‑
5μm，其比表面积较高，具有较高的火山灰活性，可以与水泥发生反应显著提高砂浆的力学性能；锆硅灰的粒径比S115矿粉更小，火山灰活性更高，强度提升更好，其独特的球型颗粒结构，具有物理滚珠降粘的作用；沉珠，具备相对较弱的火山灰活性，其形态也是球型滚珠，具有一定的降粘作用，但是其矿物相包含一定的铝酸盐矿物相，可以减少收缩。三者在微观微米级尺度下，同样进行了一个比例组合，达到了一个最佳的降粘增强比例。
[0007]可选的，还包括硅酸盐水泥37
‑
43份、高效塑性膨胀剂0.01
‑
0.02份、高效复合膨胀剂 1
‑
1.5份、复合改性早强剂0.3
‑
0.5份和消泡剂 0.1
‑
0.3份。
[0008]通过采用上述技术方案，硅酸盐水泥其熟料含量高，强度发展快；高效塑性膨胀剂,能够解决早期塑性阶段的收缩；配合高效复合膨胀剂，能够解决硬化后的收缩；复合改性早强剂，协同提高强度；消泡剂，消除气泡，降低浆体粘度，提高致密性。
[0009]可选的，所述早强型粉体减水剂为英杉新材料公司生产的PG310聚羧酸减水剂或者西卡540P聚羧酸减水剂。
[0010]通过采用上述技术方案，PG310聚羧酸减水剂或者西卡540P聚羧酸减水剂的极限减水剂高，常规的减水剂随着掺量增加，减水率增加幅度会越来越低，而这两款减水剂的减水率上限更高；高掺量下，缓凝作用弱，对砂浆早期强度影响小。
[0011]可选的，所述复合改性纳米晶核为改性C
‑
S
‑
H粉体晶核。
[0012]通过采用上述技术方案，通过纳米晶核可以高效的激发硅酸盐水泥的早期强度，且对于早期30min内的施工性影响较小，而现有市售的是液体纳米晶核，不能加入干粉砂浆中，制备成单组分砂浆，而双组分包装会影响施工效率，并降低生产及运输便捷性；因此制备成粉体纳米晶核，应用于本申请的灌浆料中，不仅可以提高产品性能，而且可以显著提高效率。
[0013]可选的，所述硅酸盐水泥为P
·
I 52.5水泥或P
·
II 52.5水泥。
[0014]通过采用上述技术方案，P
·
I 52.5水泥或P
·
II 52.5水泥，相比PO水泥，其熟料含量高，强度发展快。
[0015]可选的，所述高效塑性膨胀剂为偶氮二甲基酰胺120
‑
200目：偶氮二甲基酰胺300
‑
400目=1:（1
‑
2），所述高效复合膨胀剂为日本电气化学膨胀剂HP
‑
CSA。
[0016]通过采用上述技术方案，通过不同粒径膨胀剂的组合，可以满足3h竖向膨胀率和3h/24h竖向膨胀率差值的要求。
[0017]可选的，所述复合改性早强剂为草酸盐：碳酸盐=2:（1
‑
2），所述消泡剂为浊点0℃以下的改性聚醚消泡剂或改性有机硅消泡剂粉体。
[0018]通过采用上述技术方案，草酸盐：碳酸盐=2:（1
‑
2），可以提供更好的抗冻性和低温早强性能。选用此种类型消泡剂可以解决低温应用环境下，常规消泡剂不消泡的问题。
[0019]一种低温高流态早强风电灌浆料的制备方法，该方法包括以下步骤：先将硅酸盐水泥37
‑
43份、超高活性掺合料8<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温高流态早强风电灌浆料，其特征在于：按重量份计，包括以下组分制成：级配高强度砂43
‑
48份、超高活性掺合料8
‑
15份、复合改性纳米晶核 0.5
‑
1.0份和早强型粉体减水剂 0.3
‑
0.6份；所述级配高强度砂为石英砂，其二氧化硅含量≥90%、含泥量≤0.5%，压碎值≤10，级配比例为2.36
‑
4.75mm砂：1.18
‑
2.36mm砂：1.18
‑
0.1mm砂=1 : （0.8
‑
1） ：（3.5
‑
4.5），所述超高活性掺合料为D50=3
‑
5μm的S115矿粉、D50=1
‑
2μm的球型锆硅灰或者高活性球型火山灰、D50=1
‑
2μm球型粉煤灰精选沉珠，三者的比例范围为S115矿粉：锆硅灰：沉珠=（2.5
‑
5）：（3
‑
5）:（2.5
‑
5）；其中，所述复合改性纳米晶核的制作工艺为：选用将聚合物共沉法将纳米晶核液体稀释至8
‑
10%固含量，加入1
‑
2%亲水型气相白炭黑，按照10
‑
15m/s线速度，高速搅拌3
‑
5min，然后采取离心喷雾干燥工艺，离心转速≥20000r/min，干燥温度为130
‑
150℃进行低温干燥，收集的粉体，采用4
‑
8kPa负压过100目筛网，得到改性纳米晶核粉体。2.根据权利要求1所述的一种低温高流态早强风电灌浆料，其特征在于：还包括硅酸盐水泥37
‑
43份、高效塑性膨胀剂0.01
‑
0.02份、高效复合膨胀剂 1
‑
1.5份、复合改性早强剂0.3
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈涛，王亚妹，张超，
申请(专利权)人：江苏诺邦建材有限公司，
类型：发明
国别省市：