[发明专利]一种水泥基无收缩灌浆料

说明书

技术领域

本发明属于水泥基材料技术领域，具体涉及一种水泥基无收缩灌浆料。

背景技术

水泥基无收缩灌浆料具有自流性好、快硬、高强、微膨胀、无毒无害、不老化、无污染、防锈、施工便捷等特点，广泛用于地脚螺栓锚固、核电设备固定、设备基础二次灌浆、栽埋钢筋混凝土结构加固和改造、旧混凝土结构的裂缝治理等工程。为获得理想的加固、锚固及裂缝治理效果，除良好的流动性、流动性保持性能和强度性能要求外，水泥基灌浆料需要在凝结硬化前产生一定的塑性膨胀，补偿硬化前产生的塑性收缩，确保灌浆充盈，还必须具有足够量的刚性膨胀，补偿水泥基材料硬化后产生的干燥收缩，避免开裂。为满足上述要求，实际灌浆料生产中必须选择合适的塑性膨胀剂和刚性膨胀剂。

水泥基灌浆料的塑性膨胀主要通过添加引气组分，利用其在碱性条件下反应释放出气体，导致浆料体积增大获得。中国专利CN102491669C公开了一种以对硝基苯重氮氟硼酸盐、亚氨基二乙腈、N，N-二环己基-2-苯丙噻唑次磺酰胺复合物为发气组分、以硬脂酸酯为包裹组分、以氢氧化钾或氢氧化锂为催化组分等的专用塑性膨胀剂制备方法，可实现3h的高效塑性膨胀，并满足3h与24h竖向膨胀率之差要求，同时也避免释放氢气，但该方法需要复杂的制备工艺，且24h与3h竖向膨胀率之差实际上也是通过气体的塑性膨胀产生的，导致灌浆料较低的抗压强度。

水泥基灌浆料的刚性膨胀多采用钙矾石型膨胀源获得，主要为将含铝组分配合一定量、不同晶型的石膏构成膨胀组分，利用含铝矿物与石膏反应生成的钙矾石获得刚性膨胀。现有技术中制备的灌浆料普遍存在膨胀组分用量大或膨胀率低的缺陷，其膨胀组分用量一般高达胶凝材料总量的10%以上，获得的膨胀率却难以超过0.1%，甚至仅能勉强满足大于0.02%的基本要求；导致灌浆料不但成本高，而且过低的刚性膨胀率往往并不能有效补偿水泥基材料的后期干燥收缩，尤其在灌浆料施工后湿养护不足的情况下，刚性膨胀很小，甚至会导致收缩开裂，无法获得理想的灌浆效果。例如：中国专利申请CN1084837A采用钙矾石类膨胀剂，每吨灌浆料膨胀剂用量近60kg，7d膨胀率仅0.02%左右；中国专利申请CN102351492A以高铝水泥、无水石膏作为膨胀组分，每吨灌浆料膨胀组分用量达50kg时，也仅获得0.02%左右的膨胀率；中国专利申请CN102173676A采用UEA膨胀剂，每吨灌浆料膨胀剂用量50kg，获得的竖向膨胀率未超过0.05%；中国专利申请CN102503318A每吨灌浆料快硬硫铝酸盐水泥用量达450kg时，其24h与3h竖向膨胀率之差也未能超过0.1%。

此外，钙矾石膨胀源不能提供有效的塑性膨胀，灌浆料塑性膨胀或刚性膨胀不足都无法获得预期的使用效果，因此，性能优异的水泥基无收缩灌浆料需要同时具备高效的塑性膨胀和刚性膨胀。所以研发新的水泥基无收缩灌浆料很有必要，其不仅需要具有优异的膨胀性能，还需具有较好的强度。

发明内容

本发明的目的是提供一种水泥基无收缩灌浆料，该灌浆料组成简单、制备方便，具有膨胀剂用量低、塑性和刚性膨胀率高、稳定时间短、补偿收缩能力强、对湿养护要求低的性能特点。 

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种水泥基无收缩灌浆料，它是由下列重量配比的原料均匀混合得到：

水泥350～400份

砂550～600份

减水剂4～6份

刚性膨胀剂20～40份

塑性膨胀剂0.1～0.25份

消泡剂0.3～0.8份

缓凝剂0.8～1.6份

性能调节剂0～8份

所述砂为河砂或机制砂；

所述减水剂为萘系减水剂；

所述消泡剂为有机硅类粉体消泡剂；

所述缓凝剂为葡萄糖、葡萄糖酸钠、酒石酸、酒石酸盐、柠檬酸、柠檬酸盐中的一种或多种；

所述刚性膨胀剂由铝酸钙粉与无水石膏组成；

所述铝酸钙粉的矿物组成中CA₂的质量含量为25%～40%，并且按质量比，CA₂/CA在1.2～2.0之间，其用量为10～25份；

所述无水石膏细度为325~400目，用量为8～20份；

所述塑性膨胀剂为偶氮二甲酰胺；

所述性能调节剂由碱土金属的氢氧化物与锂化合物组成；所述碱土金属氢氧化物的用量为0～8份；所述锂化合物的用量为0～0.5份。