楊和平（中冶京誠(chéng)工程技術(shù)有限公司，北京 100176）

一種高強(qiáng)灌漿材料制備方法及其產(chǎn)品性能研究

楊和平
（中冶京誠(chéng)工程技術(shù)有限公司，北京 100176）

本文基于研制一種含超細(xì)粉末高強(qiáng)灌漿料，具有早強(qiáng)、高強(qiáng)、微膨脹、自流平、免振搗、耐久性好（抗凍融）、耐磨損、保塑性好等特性。將灌漿料預(yù)先混合，封裝后在施工現(xiàn)場(chǎng)直接加水并充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蠹纯墒褂?，無需振搗，1d強(qiáng)度即可達(dá)50MPa以上。可廣泛用于各設(shè)備基礎(chǔ)的灌漿、道路、橋梁、隧道等工程的施工、注漿搶修、建筑加固修復(fù)等。

超細(xì)粉末；灌漿料；制備方法；性能研究

1 前言

灌漿料在各類建筑工程中是一種應(yīng)用量大、使用面廣的建筑材料之一，特別是自流平材料，國(guó)內(nèi)外先后開發(fā)了石膏系、水泥系及聚合物水泥系等自流平砂漿，廣泛用于機(jī)械設(shè)備安裝及各類加固修補(bǔ)工程中。目前使用的水泥基灌漿料，由于普通硅酸鹽水泥體積收縮易產(chǎn)生微裂紋，導(dǎo)致支座安裝后支座板下產(chǎn)生不密實(shí)情況，此外，水泥基灌漿料強(qiáng)度發(fā)展較慢，耐久性差，會(huì)直接影響建筑工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和使用壽命。且多數(shù)灌漿料還存在環(huán)境溫度影響大、保塑性差等缺點(diǎn)，特別是在北方地區(qū)低溫情況下冬季施工，緩凝問題尤為突出，嚴(yán)重影響施工質(zhì)量。本文在大量對(duì)比試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上，研制出了一種含超細(xì)粉末高強(qiáng)灌漿料，能較好地解決目前存在的這些問題。

2 原材料選擇及技術(shù)方案

擬選取硫鋁酸鹽水泥、超細(xì)惰性粉末、超細(xì)活性粉末、減水劑、增稠劑、優(yōu)質(zhì)天然河砂進(jìn)行制備灌漿料。各材料技術(shù)參數(shù)如下：

2.1 原材料

2.1.1 R·SAC 42.5快硬硫鋁酸鹽水泥。比表面積（勃式法）：375 m2/kg；初凝時(shí)間：22min；終凝時(shí)間：205min；1d抗壓強(qiáng)度：35.3MPa；3d抗壓強(qiáng)度：44.8MPa；28d抗壓強(qiáng)度：51.3MPa；1d抗折強(qiáng)度：6.3MPa；3d抗折強(qiáng)度：6.9MPa；28d抗折強(qiáng)度：8.0MPa；

2.1.2 超細(xì)惰性粉末。比表面積（勃式法）780 m2/kg；

2.1.3 超細(xì)活性粉末。比表面積（BET法）1550 m2/kg；SiO2含量88%；含水率1.0%；需水量比105%；活性指數(shù)（7d快速法）115%；

2.1.4 木質(zhì)素璜酸鹽系減水劑。減水率25%；密度1.40g/ml；pH值7；

2.1.5 增稠劑。使用乙基羥乙基纖維素作為增稠劑，摻量0.02%；

2.1.6 河砂。天然河砂，II級(jí)中砂；細(xì)度模數(shù)2.7；含泥量0.2%；

2.1.7 拌合用水。自來水。

2.2 技術(shù)方案。采用以下配合比進(jìn)行試驗(yàn)（質(zhì)量比）：硫鋁酸鹽水泥：超細(xì)惰性粉末：超細(xì)活性粉末：減水劑：增稠劑：河砂：水=21%：5%：10%：0.3%：0.02%：52%：12%。先將各粉料混合均勻，按比例摻加拌合水，進(jìn)行初始流動(dòng)度、2h流動(dòng)度、壓力泌水率試驗(yàn)，成型強(qiáng)度試件、抗凍試件、耐磨試件，檢驗(yàn)自由膨脹率指標(biāo)。

3 試驗(yàn)結(jié)果及分析

3.1 流動(dòng)度試驗(yàn)。按GB/T2419-2005《水泥膠砂流動(dòng)度檢測(cè)方法》進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，初始流動(dòng)度為：285mm，2h流動(dòng)度為235mm。通過以上試驗(yàn)可以看出，本配合比條件下灌漿料流動(dòng)度可完全滿足自流平要求，施工過程中可無需振搗，并且保塑性很好，大大提高了施工便利性。

3.2 壓力泌水率試驗(yàn)。按GB/T 50080-2002《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，常壓泌水率與壓力泌水率均為0。通過以上試驗(yàn)可以看出，本配合比條件下灌漿料保水性良好，基本無泌水現(xiàn)象。

3.3 抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。按JTG E30-2005《公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程》T0506水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO法），試驗(yàn)測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下6h齡期抗壓強(qiáng)度為20.1MPa，1d齡期抗壓強(qiáng)度為57.4MPa，7d齡期抗壓強(qiáng)度為62.3MPa，28 d齡期抗壓強(qiáng)度為79.8MPa。在低溫條件養(yǎng)護(hù)下（-5℃）測(cè)得6h齡期抗壓強(qiáng)度為15.7MPa，1d齡期抗壓強(qiáng)度為42.1MPa，7d齡期抗壓強(qiáng)度為55.8MPa。通過以上試驗(yàn)可以看出，本配合比條件下灌漿料早期強(qiáng)度很高，6小時(shí)即可達(dá)到20.1 MPa，1天齡期達(dá)到57.4MPa，后期強(qiáng)度能達(dá)到79.8MPa （28d）。并且低溫條件下強(qiáng)度增長(zhǎng)情況同樣較好，滿足寒冷地區(qū)冬季室外無特殊保護(hù)條件施工要求。

3.4 耐磨性試驗(yàn)。按JTG E30-2005《公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程》T0510水泥膠砂耐磨性試驗(yàn)方法，試驗(yàn)測(cè)得3d齡期單位面積磨耗量為0.937kg/m2，28d齡期單位面積磨耗量為0.611kg/m2。通過以上試驗(yàn)可以看出，本配合比條件下灌漿料耐磨性良好，可滿足各環(huán)境條件下抗磨損、耐沖擊要求。

3.5 抗凍性試驗(yàn)。按JTG E30-2005《公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程》T0565水泥混凝土抗凍性試驗(yàn)方法（快凍法），經(jīng)過100次凍融循環(huán)，試件的相對(duì)動(dòng)彈性模量為98%，質(zhì)量損失率0.2%。通過以上試驗(yàn)可以看出，本配合比條件下灌漿料耐久性良好，適合用于有抗凍要求的結(jié)構(gòu)物。

3.6 自由膨脹率試驗(yàn)。按GB/T 50082-2009《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法》、JTG E30-2005《公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程》T0511水泥膠砂干縮試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，7d齡期自由膨脹率0.06%，14d齡期自由膨脹率0.08%，21d齡期自由膨脹率0.11%，28d齡期自由膨脹率0.14%。通過以上試驗(yàn)可以看出，本配合比條件下的灌漿料無收縮，具有微膨脹效果，能保證施工后與基礎(chǔ)和機(jī)械設(shè)備緊密接觸無間隙，充分貼合，后期無收縮風(fēng)險(xiǎn)。

結(jié)語

本文研制的灌漿料，以硫鋁酸鹽水泥為主要膠凝材料，通過適量摻加超細(xì)粉體材料，降低了材料的用水量，改善了膠凝材料和集料之間的微界面，大幅提高了材料的早期強(qiáng)度和耐久性能，使灌漿料在保持高流態(tài)的同時(shí)，可以達(dá)到超高的早期強(qiáng)度，具有早強(qiáng)、高強(qiáng)、微膨脹、自流平、免振搗、耐久性好（抗凍融）、耐磨損、保塑性好等特性。并且不受環(huán)境溫度影響，適用于冬季施工，后期不會(huì)產(chǎn)生收縮。

施工時(shí)，由于產(chǎn)品為粉狀固體，可預(yù)先混合封裝后在施工現(xiàn)場(chǎng)加入拌合水充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蠹纯墒褂茫杀镜?、操作?jiǎn)便、運(yùn)輸方便。應(yīng)用時(shí)能顯著加快工程進(jìn)度，提高工程質(zhì)量，澆注后數(shù)小時(shí)即可行人、通車，24小時(shí)即能達(dá)到設(shè)計(jì)使用強(qiáng)度，可安裝或運(yùn)行設(shè)備，對(duì)設(shè)備投產(chǎn)或恢復(fù)生產(chǎn)非常有利。

[1]杜紀(jì)鋒，等.硫鋁酸鹽水泥基自流平灌漿料研究[J].第十屆全國(guó)水泥和混凝土化學(xué)及應(yīng)用技術(shù)會(huì)議，2007.

TU57

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楊和平（1984.5-），男，本科，任職于中冶京誠(chéng)工程技術(shù)有限公司，工程師，主要研究方向?yàn)楦咝阅芑炷良跋嚓P(guān)產(chǎn)品。