冬季施工用膨胀灌浆材料及其制备方法

本发明涉及一种灌浆材料，特别是涉及一种适用于冬季施工的高 强膨胀灌浆材料，该灌浆材料主要用于工业设备安装的二次灌浆及建 筑结构的加固和修补，本发明还涉及该灌浆材料的制备方法。

设备基础施工时常常采用干填法，即用比较干硬的水泥砂浆填实 二次灌浆层。由于二次灌浆层空间内存在着地脚螺栓等障碍物，要真 正填实比较困难，当灌浆层厚度较小时，施工会更加困难。特别是普 通水泥砂浆或混凝土砂浆具有干缩性，使灌浆层硬化后不能在设备底 座与混凝土基础之间形成一密实的结合体，致使设备底座松旷影响长 期使用。

根据这种情况国内外研制出不同类型的灌浆材料。其特点为强度 高、微膨胀和流动性好。中国专利CN1084837A和CN1271696A均仅为 常温下使用的灌浆料，YB/T9261-98中也只规定了灌浆料可在-15℃ 气温下使用(即-10℃等级)，其性能指标为：1天抗压强度R1≥22Mpa； 28天抗压强度R28≥55Mpa；自由膨胀率≥0.02％；流动度≥240mm等。 但北方地区每年有长达4～5个月的冬季，大部分地区最低气温达到 -15～-20℃，这是现有灌浆材料无法适应的。

本发明的目的在于提供一种强度、膨胀率及流动性均与普通灌浆 料相近但能满足冬季施工要求(最低温度为-20℃)的新型灌浆材料；

本发明的目的还在于提供该灌浆材料的制备方法。

本发明冬季施工用膨胀灌浆料，包括下述重量配比的成份：

(1)胶凝材料：

   硅酸盐水泥    25～50份

   活性掺合料    1.0～4.0份

(2)膨胀剂        0.3～2.5份

(3)减水剂        0.2～0.8份

(4)悬浮剂        0.01～0.25份

(5)防冻剂        0.25～0.8份

(6)石英砂        40～70份

作为改进，所述的活性掺合料选自符合GB1596《用于水泥和混凝 土中的粉煤灰》中的I级或II级粉煤灰、主要成分为二氧化硅的活性 硅灰、主要成分为二氧化硅和三氧化二铝的矿渣粉、氟石粉或膨润土 细粉中的一种或多种。

作为改进，所述的活性掺合料是重量比为1∶1的主要成分为二氧 化硅的活性硅灰和II级粉煤灰。

作为改进，所述的膨胀剂为细度符合GB1345《水泥细度检验方法》 的石灰类细粉。

作为改进，所述的悬浮剂选自甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基 纤维素或聚丙烯酰胺中的一种或多种。

作为改进，所述的悬浮剂是聚丙烯酰胺。

作为改进，所述的防冻剂为含氧化铝溶胶、硫酸钙及硫酸钠盐的 复合物。

作为改进，所述的减水剂为符合GB8076《混凝土外加剂》的萘磺 酸盐缩合物减水剂或氨基磺酸盐减水剂。

作为改进，所述的石英砂的粒径为0.088～5.0mm。石英砂的粒径 分布为(重量)：

2～5mm         0～10％

1～2mm         10～30％

0.4～1mm       25～40％

0.2～0.4mm     18～30％

0.088～0.2mm   6～15％

上述灌浆材料的制备方法，包括：

(1)予混料制备：将活性掺合料、膨胀剂、减水剂、悬浮剂及防 冻剂按规定重量配比称取后同时放入搅拌机中在常温常压下搅拌混 合20～30分钟，取出待用。

(2)成品制备：将硅酸盐水泥、石英砂按规定重量配比称取后在 常温常压下置于搅拌机中搅拌混合5分钟后，再加入规定重量的予混 料共同混合搅拌10～20分钟即可。

采用上述技术方案的本发明冬季施工用膨胀灌浆材料，经各种性 能试验，其结果为：

1.自由膨胀率：  0.07～0.43％

2.流动度：      270～285mm

3.抗压强度：    R1＝24.5～28.5Mpa；R3＝42.2～45Mpa；

                R28＝58.2～63.6Mpa；

                R-7＝6.5～7.2Mpa；  R-7+28＝47.5～51Mpa

注；测试条件为冰柜-15℃，依据行业标准室外最低施工气温＝冰 柜温度+负5℃，即冰柜-15℃等同于-20℃的室外最低施工气温。

其中自由膨胀率按《混凝土外加剂应用技术规范》(GBJ119)；流 动度按《水泥胶砂流动度测定方法》(GB/T2419)；抗压强度按《水泥 胶砂强度试验方法》(GB177)；防冻强度按《混凝土防冻剂》(JC475) 执行。

本发明同已有技术相比具有以下突出优点：

1.可冬季施工性：可在最低气温不低于-20℃的条件下进行室外施 工，其R-7+28可达到R28的80％以上。

2.高膨胀性：由于本发明采用高效复合膨胀剂，可根据设计要求 在0.07-0.43％之间调整膨胀率。保证在设备安装时除抵消水泥材料 干缩引起的安装间隙外，仍有足够的剩余膨胀应力作用于灌浆层与设 备底座之间。

3.高流动性：本发明提供的灌浆料其流动度为270-285mm，可满足 一般灌浆空间的填充要求。同时具有免振捣、施工方便，用途广泛的 优点。

下面提供本发明的实施例：

实施例一.          冬季施工用膨胀灌浆材料

配比为：

525#硅酸盐水泥               42份

活性掺合料

(硅灰∶II级粉煤灰＝1∶1)     4.0份

膨胀剂                       0.5份

萘磺酸盐缩合物减水剂         0.5份

聚丙稀酰胺                   0.01份

石英砂                       54份

拌和水                 上述灌浆材料重量的13％

制备方法：(1)予混料制备：将活性掺合料、膨胀剂、减水剂、 悬浮剂及防冻剂按规定重量配比称取后同时放入搅拌机中在常温常 压下搅拌混合20～30分钟，取出待用。

(2)成品制备：将硅酸盐水泥、石英砂按规定重量配比称取后在 常温常压下置于搅拌机中搅拌混合5分钟后，再加入规定重量的予混 料共同混合搅拌10～20分钟即可。

使用时将上述灌浆材料拌和13％重量比的水。 本实施例所得灌浆材料性能如下：

自由膨胀率(％)：    0.07

流动度(mm)：        272

抗压强度(Mpa)：     R1＝28.5；R3＝45.3；R28＝63.6；

                    R-7＝7.2；  R-7+28＝51.0

注：测试条件为冰柜-15℃，依据行业标准室外最低施工气温＝冰 柜温度+负5℃，即冰柜-15℃等同于-20℃的室外最低施工气温。

实施例二.    冬季施工用膨胀灌浆材料

 配比为：

525#硅酸盐水泥                 37份

活性掺合料

(硅灰∶II级粉煤灰＝1∶1)      2.0份

膨胀剂                        2.0份

萘磺酸盐缩合物减水剂          0.5份

聚丙稀酰胺                    0.01份

石英砂                        59份

拌和水                  上述灌浆材料重量的12％

制备方法：(1)予混料制备：将活性掺合料、膨胀剂、减水剂、 悬浮剂及防冻剂按规定重量配比称取后同时放入搅拌机中在常温常 压下搅拌混合20～30分钟，取出待用。

(2)成品制备：将硅酸盐水泥、石英砂按规定重量配比称取后在 常温常压下置于搅拌机中搅拌混合5分钟后，再加入规定重量的予混 料共同混合搅拌10～20分钟即可。

使用时将上述灌浆材料拌和13％重量比的水。 本实施例所得灌浆材料性能如下：

自由膨胀率(％)：   0.43

流动度(mm)：       285

抗压强度(Mpa)：    R1＝24.5；R3＝42.4；R28＝58.2；

                       R-7＝6.5；R-7+28＝47.5

注：测试条件为冰柜-15℃，依据行业标准室外最低施工气温＝冰 柜温度+负5℃，即冰柜-15℃等同于-20℃的室外最低施工气温。