[发明专利]一种寒区沙漠沙复合碱激发抗冻砂浆及其制备、施工方法

说明书

一种寒区沙漠沙复合碱激发抗冻砂浆及其制备、施工方法，该砂浆按重量份数计组分如下：粉煤灰100份、生石灰20‑30份、碱激发剂10‑15份、沙漠沙500‑800份、复合减水剂4‑8份，水35‑50份；按上述配合比取60℃‑80℃的水和碱激发剂充分搅拌混合，待充分溶解后置于60℃‑80℃养护箱中备用；按上述配合比称量粉煤灰、生石灰和沙漠沙，混合搅拌均匀，再将配置好的碱激发剂溶液缓慢加入搅拌均匀；将制备拌合好的砂浆对裂缝、孔洞进行灌注充填施工，充填完成后，对灌注表面进行抹平与清理，并覆盖塑料膜养护；本发明方案简单、绿色环保、成本低廉；灌注浆液流动性高，充填性好，浆液成型早强快硬，且硬化材料耐久，可广泛应用于北方寒区孔洞、基坑、裂缝充填等实际工程中。

技术领域

本发明涉及寒区建筑工程抗冻技术领域，尤其涉及一种寒区沙漠沙复合碱激发抗冻砂浆及其制备、施工方法。

背景技术

随着寒区经济的发展，工程建设用砂浆需求日益增大。寒区建筑物如公路路面、桥墩、高压铁塔桩基础等易受冻融破坏产生裂隙；热棒基坑在回填过程中需要流动性高、均匀、快速回填基坑缝隙的等问题。此外，寒区广泛分布有沙漠沙，目前，针对寒区工程开发的碱激发砂浆技术中还未见到相关报道。

专利申请CN202011347104.1中公开了一种矿渣基碱激发胶凝材料及其制备方法和应用，该碱激发胶凝材料组分为：矿渣70-99质量份、硅钙渣1-30质量份、碱激发剂1％-5％，碱激发液体是模数为2.2-3.4的硅酸钠。专利申请CN201510810774.5中公开了一种改性碱激发胶凝材料，按质量份数计，原料包含：粉煤灰和矿渣100份、碱激发剂25-50份、缓凝剂0.5-2份、聚合物胶粉2-15份，其中碱激发剂的固含量为30％-40％，聚合物胶粉选自丁二烯-苯乙烯共聚物胶粉、苯乙烯-丙烯酸共聚物胶粉、丙烯酸酯共聚物胶粉、乙烯醋酸乙烯酯共聚物胶粉、醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯共聚物胶粉或醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物胶粉中的一种或多种。

上述现有的碱激发胶凝材料存在以下缺陷：(1)大部分碱激发材料砂浆都从材料学的角度去设计，没有工程针对性，尤其是没有适用于寒区工程的碱激发砂浆；(2)碱激发多采用NaOH和Na₂SiO₄的复合碱激发组合，激发效果还有很大提升空间；(3)粉体采用粉煤灰和矿渣，没有达到对粉煤灰的高效碱激发，生成的砂浆强度较低；(4)较少考虑砂浆的流动性，然而寒区充填工程中，流动性直接决定了充填密实度和后期耐久性。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种寒区沙漠沙复合碱激发抗冻砂浆及其制备、施工方法，以寒区常见沙漠沙和粉煤灰为原料，采用复合碱激发技术和耐久性提高措施，制备了适用于寒区工程建筑的砂浆，能够解决目前寒区工程技术难题，具有就地取材、施工方便、早强快硬、抗冻性能好、充填性能佳的优势，而且充分利用了当地资源，降低了工程造价。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种寒区沙漠沙复合碱激发抗冻砂浆，按重量份数计包含以下组分：粉煤灰100份、生石灰20-30份、碱激发剂10-15份、沙漠沙500-800份、复合减水剂4-8份，水35-50份。

所述粉煤灰包括占粉煤灰质量50％-70％的任意比例的活性SiO₂、活性Al₂O₃和f-CaO，占粉煤灰质量5％-10％的Fe₂O₃，粉煤灰细度小于100um。

所述生石灰为常见磨细生石灰，CaO占生石灰质量大于70％，中速灰。

所述碱激发剂为复合激发剂，包括均匀混合的占碱激发剂质量1％-2％的NaOH和2％-3％的CaCl₂。

所述沙漠沙粒径25um-400um，细度模数0.2-0.3。