一種水泥基灌漿材料及其制備方法
【專利摘要】一種水泥基灌漿材料及其制備方法，涉及水泥基建筑灌漿材料。提供施工方便、成本低，具有優(yōu)異的物理化學性能的一種水泥基灌漿材料及其制備方法。所述水泥基灌漿材料按質(zhì)量比的組成之一為：水泥350～450、礫石300～400、中砂150～200、細砂50～100、填料20～70、膨脹劑40～50、減水劑6～10、助劑1～3、水13～20；所述水泥基灌漿材料按質(zhì)量比的組成之二為：水泥350～450、粗砂300～400、中砂150～200、細砂50～100、填料20～50、膨脹劑40～60、減水劑8～12、助劑1～5、水13～18。制備時，將所有原料混合攪拌，即得干粉水泥基灌漿材料。
【專利說明】一種水泥基灌漿材料及其制備方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及水泥基建筑灌漿材料，尤其是涉及一種水泥基灌漿材料及其制備方 法。

【背景技術】
[0002] 水泥基灌漿材料作為新型的建筑材料是近幾年來隨著建筑業(yè)裝配式混凝土結構 技術的發(fā)展而迅速發(fā)展的灌漿連接材料，被廣泛應用于建筑裝配式混凝土結構技術的鋼筋 套筒連接、鋼筋漿錨搭接連接，大型設備和精密設備地腳螺栓與基座二次灌漿，鋼結構地腳 螺栓與混凝土基礎二次灌漿，剪力墻穿墻螺孔灌漿，后張法預應力鋼筋混凝土孔道灌漿，建 筑梁、柱和基礎加固。當前市場需求量最大的灌漿材料是施工方便、性價比高、強度大、粘結 性強、抗收縮性能好、使用壽命與建筑同壽命的無機灌漿材料。因此市場迫切需要開發(fā)一種 具有優(yōu)異施工性能，能夠降低施工成本、節(jié)約資源、對環(huán)境友好，在市場上具有較強競爭力 的灌漿材料。
[0003] 中國專利CN102351501A公開一種水泥基灌漿材料及其制備方法。水泥基灌漿 材料由硫鋁酸鹽水泥、河砂、膨脹劑、聚羧酸減水劑和復合添加劑原料制備而成，各原料的 質(zhì)量配比為：硫鋁酸鹽水泥：河砂：膨脹劑：聚羧酸減水劑：復合添加劑=1 : 0. 5? 2 : 0.01?0.2 : 0.001?0.008 : 0.001?0.1;復合添加劑由消泡劑、硼酸和碳酸鋰按 30?40 : 10?20 : 5?15的質(zhì)量比例混合而成。
[0004] 中國專利CN102515651A公開一種水泥基灌漿材料及其制備方法，該水泥基灌漿 材料包括A、B、C三組分，各組分的具體組成如下：A組分包括下列各質(zhì)量份數(shù)的原料：環(huán)氧 樹脂：80份?90份，稀釋劑：1份?10份，消泡劑：0份?1份，偶聯(lián)劑：1份?5份，B組分 包括具有乳化功能的水溶性胺類固化劑；C組分包括水泥30?50份、超細礦物粉2?4份、 硅微粉〇?1份、膨脹劑2?4份、減水劑0?1份、河砂40?60份；A、B、C三組分的重量 比為 60 ?100 : 90 ?150 : 400 ?800。
[0005] 中國專利CN1022119IOA公開一種含有改性萘系減水劑的水泥基灌漿材料及其制 備方法，按重量份數(shù)包含：水泥熟料350?500,粉煤灰80?130,膨脹劑20?30,石膏80? 120, pH值調(diào)節(jié)劑1?2,聚酯型羧酸類減水劑8?15,石英砂300?500 ;所述減水劑由A 料和B料組成，其中A料由萘、濃硫酸、甲醛、水以及氫氧化鈉制備而成，B料由苯酚、氫氧化 鈉、甲醛、氨基磺酸、對氨基苯磺酸制備而成，A料與B料的重量比為20 : 1?5 : 1。
[0006] 中國專利CN103936372A公開一種自流態(tài)耐熱水泥基灌漿材料、其制備方法及其 應用。所述水泥基灌漿材料，按質(zhì)量份計，包含：水泥30?40份，摻合料5?10份，骨料 50?60份，減水劑0. 3?0. 6份，塑性膨脹劑0. 01?0. 2份，硬化后膨脹劑3?5份，觸 變劑0. 2?0. 6份，消泡劑0. 05?0. 2份，以及短切纖維0. 05?0. 1份，適用于500°C? 900°C的高溫環(huán)境下的設備基礎灌漿。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供施工方便、成本低，具有優(yōu)異的物理化學性能的一種水泥 基灌漿材料及其制備方法。
[0008] 所述水泥基灌漿材料按質(zhì)量比的組成之一為：水泥350?450、礫石300?400、中 砂150?200、細砂50?100、填料20?70、膨脹劑40?50、減水劑6?10、助劑1?3、 水13?20 ;
[0009] 所述水泥基灌漿材料按質(zhì)量比的組成之二為：水泥350?450、粗砂300?400、中 砂150?200、細砂50?100、填料20?50、膨脹劑40?60、減水劑8?12、助劑1?5、 水13?18。
[0010] 所述水泥可采用強度等級為42. 5、52. 5的硅酸巖水泥或普通硅酸巖水泥，全國各 地均可采購。
[0011] 所述礫石、粗砂、中砂和細砂可采用G654花崗巖機械破碎人造礫石或砂，G654花 崗巖礦石主要分布于福建省的長樂、長泰、漳浦、龍海等地，礦產(chǎn)資源豐富，其體積密度為 2. 8g/cm3，干燥壓縮強度達218. 3MPa，是抗壓強度較大的礦石之一。爍石粒徑為< 4. 75mm， ^ 2. 36mm ;粗砂粒徑為< 2. 36mm，^ 0. 5mm ;中砂粒徑為< 0. 5mm, ^ 0. 25mm ;細砂粒徑為 < 0. 25mm,多 0. 05mm。
[0012] 所述填料可為一級粉煤灰或微硅粉，由于微硅粉細度小，平均粒徑在0. 1? 0. 3 μ m，其細度和比表面積約為水泥的80?100倍，粉煤灰的50?70倍，填充于水泥顆粒 間可顯著提高產(chǎn)品的抗壓、抗折、抗?jié)B、防腐、抗沖擊及耐磨性能。
[0013] 所述膨脹劑可采用UEA復合混凝土膨脹劑，在灌漿材料中摻入可補償干縮和冷 縮、提高粘結力、提高密實度、增強抗裂防滲等效果；所述UEA復合混凝土膨脹劑的主要成 分為硫酸鋁、氧化鋁、硫酸鋁銨、硫酸鈣、2級粉煤灰、硫代硫酸鈉，按質(zhì)量比各組分為：
[0014] 硫酸鋁 7?10; 氧化鋁 0.2?0.5; 硫酸鋁銨 8?12; 硫酸鈣 20?25;
[0015] 2級粉煤灰 10?15; 硫代硫酸鈉 2?3。
[0016] 所述UEA復合混凝土膨脹劑的制造工藝可為：按配方量將上述原材料混合均勻， 粉碎后投入到球磨機中粉磨至細度小于12%即用0.8_篩篩余，就可得UEA復合混凝土膨 脹劑。
[0017] 所述膨脹劑是水泥基灌漿材料不可缺少的組分，在灌漿材料中摻入膨脹劑能使灌 漿材料產(chǎn)生一定體積膨脹，可補償灌漿材料固化體積收縮。
[0018] 所述減水劑可采用萘系高效非引氣型減水劑，在水泥基灌漿材料中摻入可顯著地 降低水灰比，減少用水量，可使塌落度增加180mm以上，提高灌漿材料的強度，減少收縮等 物理力學性能，并可顯著提高灌漿材料的流動度，提高灌漿材料的施工性能。
[0019] 所述助劑由羥丙基甲基纖維素醚、十二烷基苯磺酸鈉、NNO擴散劑組成，按質(zhì)量比 各組分為：
[0020] 羥丙基甲基纖維素醚 1?3;
[0021] 十二烷基苯磺酸鈉 0?(λ 1 ;
[0022] NNO 擴散劑 0· 3 ?0· 5。
[0023] 所述助劑可改善灌漿材料的表觀性能和施工性能。
[0024] 所述水泥基灌漿材料的制備方法的具體步驟如下：
[0025] 將所有原料混合攪拌，即得干粉水泥基灌漿材料。
[0026] 所述攪拌的時間可為10?15min。
[0027] 施工時，將干粉水泥基灌漿材料加水，用電鉆攪拌混合均勻即可施工。
[0028] 所述干粉水泥基灌漿材料與水的質(zhì)量比可為1 : (0.13?0.20)。
[0029] 本發(fā)明所述水泥基灌漿材料具有以下優(yōu)良的性能：
[0030] 1、水泥基灌漿材料密實，強度高，可達85MPa以上；
[0031] 2、微膨脹可補償材料的干縮和冷縮，新舊材料界面粘結牢固不產(chǎn)生裂縫；
[0032] 3、施工用水量小，僅為13%?20% ;施工流動性好，初始流動度可達360mm，30min 流動度保留值大于260mm以上；基本實現(xiàn)干燥業(yè)法施工。
[0033] 4、使用范圍廣，可廣泛應用于建筑裝配式混凝土結構技術的鋼筋套筒連接、鋼筋 漿錨搭接連接，大型設備和精密設備地腳螺栓與基座二次灌漿，鋼結構地腳螺栓與混凝土 基礎二次灌漿，剪力墻穿墻螺孔灌漿，后張法預應力鋼筋混凝土孔道灌漿，建筑基礎、梁、和 柱等加固。
[0034] 5、使用壽命長，可與建筑同壽命。
[0035] 6、制備簡單、施工方便、性價比高。

【具體實施方式】
[0036] 下面結合實施例對本發(fā)明做進一步說明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于此。
[0037] 實施例1水泥基灌漿料的制備
[0038] 1、將羥丙基甲基纖維素醚1kg、十二烷基苯磺酸鈉0. 1kg、NNO擴散劑0. 3kg，混 合均勻，得助劑1.4kg。羥丙基甲基纖維素醚由河南天盛化學工業(yè)有限公司生產(chǎn)，粘性為 100000,十二烷基苯磺酸鈉由南京烷基苯廠生產(chǎn)，NNO擴散劑由江蘇省江都縣減水劑廠生 產(chǎn)。
[0039] 2、將硫酸鋁7. 5kg、氧化鋁0. 25kg、硫酸鋁銨10kg、硫酸鈣20kg、2級粉煤灰10kg、 硫代硫酸鈉2. 25kg，混合均勻，粉碎后投入到球磨機中粉磨至細度小于12 %即用0. 8mm篩 篩余，得膨脹劑50kg。硫酸鋁由濟南飛龍化工有限公司生產(chǎn)，氧化鋁由沈陽市化工一廠生 產(chǎn)，硫酸鋁銨由南京長征化工廠有限公司生產(chǎn)，硫酸鈣上海礦產(chǎn)原料廠生產(chǎn)，2級粉煤灰由 廈門嵩嶼電廠提供，硫代硫酸鈉由上海新亞藥業(yè)有限公司生產(chǎn)。
[0040] 3、將爍石343kg、中砂170kg、細砂85kg、水泥400kg、一級粉煤灰68kg、膨脹劑50、 減水劑l〇kg、助劑I. 4kg依次投入強制式攪拌機攪拌10?15min。得干粉水泥基灌漿材料。 礫石、中砂和細砂為G654花崗巖礦石機械破碎、篩分自制，水泥為華潤水泥（福建）有限公 司生產(chǎn)的42. 5R標號普通硅酸鹽水泥，減水劑為福建科之杰新材料有限公司生產(chǎn)的萘系早 強高效減水劑。
[0041] 4、將上述干粉水泥基灌漿材料和水按100 : 18的比例混合攪拌成粘稠漿料，具體 操作為，在桶內(nèi)先加入4. 5kg水，然后加入25kg的干粉水泥基灌漿材料，邊加入邊用電鉆攪 拌，直至攪拌成粘稠漿料，即可使用。
[0042] 實施例2水泥基灌漿材料的制備
[0043] 1、將羥丙基甲基纖維素醚I. 5kg、十二烷基苯磺酸鈉0. 1kg、NNO擴散劑0. 5kg，混 合均勻，得助劑2. lkg。
[0044] 2、將硫酸鋁8. 25kg、氧化鋁0. 275kg、硫酸鋁銨11kg、硫酸鈣22kg、2級粉煤灰 11kg、硫代硫酸鈉2. 475kg，混合均勻，粉碎后投入到球磨機中粉磨至細度小于12 %即用 0. 8mm篩篩余，得膨脹劑55kg。
[0045] 3、將粗砂340kg、中砂170kg、細砂80kg、水泥380kg、微硅粉30kg、膨脹劑55、減水 劑9. 5kg、助劑2. Ikg依次投入強制式攪拌機攪拌10?15min。得干粉水泥基灌漿材料。水 泥為華潤水泥（福建）有限公司生產(chǎn)的52. 5標號普通硅酸鹽水泥。
[0046] 4、將上述干粉水泥基灌漿材料和水按100 : 17的比例混合攪拌成粘稠漿料，具體 操作為，在桶內(nèi)先加入4. 25kg水，然后加入25kg的干粉水泥基灌漿材料，邊加入邊用電鉆 攪拌，直至攪拌成粘稠漿料，即可使用。
[0047] 實施例3水泥基灌漿材料物理性能測試
[0048] 對實施例1和2中得到的水泥基灌漿材料，參照下述實驗方法進行測試，測試結果 如表1所示。
[0049] 表1水泥基灌漿材料物理性能測試結果

【權利要求】
1. 一種水泥基灌漿材料，其特征在于其按質(zhì)量比的組成為：水泥350?450、礫石 300?400、中砂150?200、細砂50?100、填料20?70、膨脹劑40?50、減水劑6?10、 助劑1?3、水13?20。
2. -種水泥基灌漿材料，其特征在于其按質(zhì)量比的組成為：水泥350?450、粗砂 300?400、中砂150?200、細砂50?100、填料20?50、膨脹劑40?60、減水劑8?12、 助劑1?5、水13?18。
3. 如權利要求1或2所述一種水泥基灌漿材料，其特征在于所述水泥采用強度等級為 42. 5、52. 5的娃酸巖水泥或普通娃酸巖水泥。
4. 如權利要求1所述一種水泥基灌漿材料，其特征在于所述礫石、中砂和細砂采 用G654花崗巖機械破碎人造爍石或砂，爍石粒徑為< 4. 75mm，彡2. 36mm ;中砂粒徑為< 0. 5mm, ^ 0. 25mm ;細砂粒徑為 < 0. 25mm,多 0. 05mm。
5. 如權利要求2所述一種水泥基灌漿材料，其特征在于所述粗砂、中砂和細砂 采用G654花崗巖機械破碎人造砂，粗砂粒徑為< 2. 36mm，彡0? 5mm ;中砂粒徑為< 0. 5mm, ^ 0. 25mm ;細砂粒徑為 < 0. 25mm,多 0. 05mm。
6. 如權利要求1或2所述一種水泥基灌漿材料，其特征在于所述填料為一級粉煤灰或 微娃粉，平均粒徑為〇. 1?〇. 3 y m。
7. 如權利要求1或2所述一種水泥基灌漿材料，其特征在于所述膨脹劑采用UEA復合 混凝土膨脹劑，所述UEA復合混凝土膨脹劑的主要成分為硫酸鋁、氧化鋁、硫酸鋁銨、硫酸 鈣、2級粉煤灰、硫代硫酸鈉，按質(zhì)量比各組分為：
所述UEA復合混凝土膨脹劑的制造工藝為：按配方量將各原材料混合均勻，粉碎后投 入到球磨機中粉磨至細度小于12%即用0. 8_篩篩余，即得UEA復合混凝土膨脹劑。
8. 如權利要求1或2所述一種水泥基灌漿材料，其特征在于所述減水劑采用萘系高效 非引氣型減水劑。
9. 如權利要求1或2所述一種水泥基灌漿材料，其特征在于所述助劑由羥丙基甲基纖 維素醚、十二烷基苯磺酸鈉、NNO擴散劑組成，按質(zhì)量比各組分為： 羥丙基甲基纖維素醚1?3; 十二燒基苯磺酸鈉 0?0. 1 ; NNO擴散劑 0.3?0.5。
10. 如權利要求1或2所述一種水泥基灌漿材料的制備方法，其特征在于其具體步驟如 下： 將所有原料混合攪拌，即得干粉水泥基灌漿材料；所述攪拌的時間可為10?15min。
【文檔編號】C04B14/06GK104496354SQ201410776390
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月15日 優(yōu)先權日:2014年12月15日
【發(fā)明者】伍小雄 申請人:福建省鎂金來環(huán)保建筑科技有限公司, 廈門賽陽節(jié)能科技有限公司