一种高触变性水泥基灌浆材料制造技术

本发明专利技术提供了一种高触变性水泥基灌浆材料，以重量计含水泥30.0%-60.0%，细集料40.0%-70.0%，矿物掺合料0-30.0%，膨胀剂2%-15%，高效减水剂0.1%-2.0%，消泡剂0.01%-0.10%，塑性发气剂0.05%-0.20%，流变助剂0.005%-0.020%，触变剂0.02%-0.10%。本发明专利技术的有益效果在于：①优异的剪切变稀特性，显著提升复杂构型空间的密实填充效果；②极高的时间触变性，剪切移除后静切力极速回复重建，避免拌合物在静置状态下出现泌水离析现象，保证灌注后体系的稳定性；③高抗扰动能力，拌合水增加、强烈震动、长距离泵送、高压力等对体系均匀、稳定性影响显著减小。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种高触变性水泥基灌浆材料，以重量计含水泥30.0%-60.0%，细集料40.0%-70.0%，矿物掺合料0-30.0%，膨胀剂2%-15%，高效减水剂0.1%-2.0%，消泡剂0.01%-0.10%，塑性发气剂0.05%-0.20%，流变助剂0.005%-0.020%，触变剂0.02%-0.10%。本专利技术的有益效果在于：①优异的剪切变稀特性，显著提升复杂构型空间的密实填充效果；②极高的时间触变性，剪切移除后静切力极速回复重建，避免拌合物在静置状态下出现泌水离析现象，保证灌注后体系的稳定性；③高抗扰动能力，拌合水增加、强烈震动、长距离泵送、高压力等对体系均匀、稳定性影响显著减小。【专利说明】一种高触变性水泥基灌浆材料
本专利技术涉及一种水泥基灌浆材料，其具有极高的触变性，适用于复杂构型空间的密实灌注填充。
技术介绍
水泥基灌衆材料是一种以水泥基I父凝材料为基材，与闻效减水剂等外加剂及细集料等混合而成的灌浆修补材料，具有大流动性、早强、高强、微膨胀的性能，常用于填充孔洞、基层和底板间起支撑作用，如梁柱接头、桥梁支座、设备支撑、吊车轨道等，亦可用于螺栓、钢筋搭接、支座等的固定，以及装配式建筑连接件灌注、混凝土结构的修补加固等，形成高强、致密、抗渗的硬化体。 水泥基灌浆材料具有使用方便、强度高、耐久性好、无公害、成本低、来源广泛等优点，此前关于其已有众多研究成果，形成一系列文献和专利技术专利，为打破国外技术垄断、发展我国建筑行业中灌浆领域做出了积极贡献。但这些研究成果往往通过掺加高效减水剂提升灌浆料的流动性，再复合以保水增稠材料(纤维素醚、淀粉醚、聚丙烯酰胺、层片状硅酸盐等)一定程度上保持体系均匀稳定，二者在本质上是相互矛盾的，只是通过配合比优化寻求其中的平衡点。近年来建筑业的发展对水泥基灌浆材料应用领域与性能指标提出了越来越高的要求，如我国核电建设中薄壳式结构的灌浆、装配式混凝土结构连接用钢筋套筒的灌浆，均体现了复杂(超薄、超长、异形、截面剧变等)构型空间的密实填充要求。传统的高效减水与保水增稠复合采用的模式往往已无法解决这一问题，只能提高粉体材料用量和胶砂比，由此又带来了收缩增大、耐久性下降等新的问题，
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高触变性水泥基灌浆材料，采用生物胶体作为触变剂和粘度改性剂，具有优异的剪切变稀和粘度回复重建能力，运动状态下较传统灌浆材料获得更佳工作性能，静止后体系迅速回复稳定。本专利技术提供的高触变性水泥基灌浆材料构成及其重量百分比为:水泥:30.0%-60.0%， 矿物掺合料:0-30.0%， 细集料:40.0%-70.0%， 膨胀剂:3%-10%， 高效减水剂:0.1%-2.0%， 消泡剂:0.01%-0.10。/塑性发气剂:0.05%-0.20%,流变助剂:0.005%-0.020%， 触变剂:0.02%-0.10%D本专利技术所述水泥为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥中的一种或者其任意比例的混合物；所述矿物掺合料为粉煤灰、矿粉、硅灰、石灰石粉、半水石膏、高岭土中的任意一种；所述粉煤灰II级以上，矿粉S95级以上，硅灰比表面积不低于20000m2/kg，石灰石粉细度800目以上，半水石膏SO3含量不低于48%，高岭土 Al2O3含量不低于35%。所述细集料为人工砂、天然砂中的任意一种或其以任意比例混合的混合物；细集料粒径不大于2.36mm。 所述膨胀剂为氧化钙类膨胀剂；所述高效减水剂为聚羧酸、三聚氰胺、氨基磺酸盐、萘磺酸盐缩合物中的一种；本专利技术为选用市场上的前述高效减水剂用于本专利技术.所述消泡剂为德国MUNZING-CHEMIE公司P801、P803、P886或P8850中的任意一种。所述塑性发气剂为酰胺类物质，在碱性环境中分解，产生N2、CO2等气体，补偿灌浆材料在塑性阶段的收缩；本专利技术所述流变助剂为300000-800000分子量的生物多糖，其0.1%水溶液采用美国Brookfield公司产旋转布氏粘度计测试，当剪切速率从0.1s—1提高至IOOiT1时，溶液表观粘度降低应超过2000cP ；所述触变剂为200000-300000分子量的生物多糖，其在水相中均匀分散，使得拌合物具有极高的时间触变性，剪切移除后，体系静切力极速回复重建。所述触变剂的0.5%水溶液，采用美国Brookfield公司产旋转布氏粘度计测试，IOOiT1速率下剪切60s后移除剪切，溶液静切力于60s内应回复至未剪切时值的90%以上。本专利技术所用高效减水剂选自聚羧酸系高效减水剂如江苏博特PCA-100P，三聚氰胺系高效减水剂如苏州兴邦化学SUNBO SM，氨基磺酸盐系高效减水剂如北京慕湖MNC-AS，萘磺酸盐缩合物高效减水剂如江苏博特JM-B。本专利技术所述塑性发气剂为偶氮二甲酰胺，商品名AC发泡剂。本专利技术所述流变助剂为河北鑫合生物化工BG3810温轮胶。所述触变剂为罗地亚精细化工HP-60瓜尔胶。本专利技术提供的水泥基灌浆材料所具备优异的剪切变稀能力来源于高分子量生物多糖流变助剂，其在水相中均匀分散，使得拌合物在翻转、搅拌、泵送，重力、压力灌注情况下，剪切变稀现象极为显著，表观粘度迅速降低，流动性获得大幅提升，相比同类产品在静置时性能相近的情况下具备更好的施工性，特别适用于有压力下灌注填充超薄、超长、异形、截面剧变等构型复杂的空间体。本专利技术提供的水泥基灌浆材料所具备高触变性来源于高分子量生物多糖触变剂，其在水相中均匀分散，带来的拌合物触变性远高于纤维素醚、淀粉醚、聚丙烯酰胺、层片状硅酸盐等传统保水增稠材料；同条件下采用滞后环法评价，本专利技术提供的水泥基灌浆材料滞后环面积高出采用任一前述传统保水增稠材料I倍以上。静切力测试方法参见GB/T16783.1 一 2006《石油天然气工业钻井液现场测试第I部分:水基钻井液》；滞后环法采用滞后环的面积反应流体触变能的储存大小，即其结构拆散与形成所需能量之差。详见刘崇建、刘孝良《触变性水泥的评价方法及其应用》，钻井工程，2001年第21卷第2期。本专利技术提供的水泥基灌浆材料所具备的高触变性，可使拌合物从运动到静止状态，体系静切力极速回复重建。在基于流变助剂取得高剪切速率下良好施工性能的同时，于灌浆料填充至相应部位后，其流动屈服刚度迅速提升，维持体系均匀稳定，保证硬化过程中浆体不泌水、分层，形成高强、致密、抗渗的硬化体。本专利技术提供的高触变性水泥基灌浆材料同时具有的优异的剪切变稀特性与极高的时间触变性相辅相成，共同实现浆体大流动性与良好稳定性的协调统一，从而使得水泥基灌浆材料工作性能的优化不必单一依靠提高粉体材料用量和胶砂比来获得；也使得拌合物具备了高抗扰动能力，拌合水增加、强烈震动、长距离泵送、高压力等对体系均匀、稳定性影响显著减小，更利于施工的灵活性和多样性。【专利附图】【附图说明】图1:RS_SST软固体测试仪在搅拌机中拌合均匀后，浆体立即移入流变仪，流变仪器的剪切速率变化历程图。【具体实施方式】为了更好地理解本专利技术，下列实例是对本专利技术的进一步举例说明，不应被认为是对本专利技术的任何形式的限制。所有组分的百分数均以重量计。实施例1P.042.5 普通硅酸盐水泥:35.0%, S95 矿粉:6.7%, 2.36mm 以下石英砂:55.0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高触变性水泥基灌浆材料，其特征在于：其组成及其重量百分比为：水泥：????????30.0%?60.0%，矿物掺合料：??0?30.0%，细集料：??????40.0%?70.0%，膨胀剂：??????3%?10%，高效减水剂：??0.1%?2.0%，消泡剂：??????0.01%?0.10%，塑性发气剂：??0.05%?0.20%，流变助剂：????0.005%?0.020%，触变剂：??????0.02%?0.10%；所述水泥为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥中的一种或者其混合物；所述矿物掺合料为粉煤灰、矿粉、硅灰、石灰石粉、半水石膏、高岭土中的任意一种；所述粉煤灰Ⅱ级以上，矿粉S95级以上，硅灰比表面积不低于20000?m2/kg，石灰石粉细度800目以上，半水石膏SO3含量不低于48%，高岭土Al2O3含量不低于35%；所述细集料为人工砂、天然砂中的一种或其按任意比例混合的混合物；细集料粒径不大于2.36mm；所述膨胀剂为氧化钙类膨胀剂；所述高效减水剂为聚羧酸、三聚氰胺、氨基磺酸盐、萘磺酸盐缩合物中的任意一种；所述消泡剂为德国MUNZING?CHEMIE公司P801、P803、P886或P8850中的任意一种；所述塑性发气剂为酰胺类物质；本专利技术所述流变助剂为300000?800000分子量的生物多糖，其0.1%水溶液采用美国Brookfield公司产旋转布氏粘度计测试，当剪切速率从0.1s?1提高至100s?1时，溶液表观粘度降低应超过2000?cP；所述触变剂为200000?300000分子量的生物多糖，其在水相中均匀分散，使得拌合物具有极高的时间触变性，剪切移除后，体系静切力极速回复重建。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘加平，田倩，徐文，郭飞，
申请(专利权)人：江苏苏博特新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：