專利名稱：超早強(qiáng)灌漿料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基礎(chǔ)工程用的灌漿料，特別是一種搶修工業(yè)設(shè)備基礎(chǔ)用的超早強(qiáng)灌漿料。
目前中國(guó)現(xiàn)有的早強(qiáng)灌漿料，經(jīng)澆灌養(yǎng)護(hù)以最短時(shí)間可投入使用的，最短時(shí)間為24小時(shí)。終凝時(shí)間一般約為4～5小時(shí)左右，因此在4小時(shí)以內(nèi)抗壓強(qiáng)度均為零，到24小時(shí)以后其抗壓強(qiáng)度一般為20MPa，而且在24小時(shí)以內(nèi)都不得受力使用。如中國(guó)生產(chǎn)的By-40灌漿料就屬于此類材料，其配合比為水泥42.1％，黃砂56.8％，減水劑0.63％，鋁粉0.017％，硅粉0.42％。日本特開平8-290951公開一種類擬的灌漿料，養(yǎng)護(hù)2小時(shí)其抗壓強(qiáng)度只有5MPa，而且其只能作為鋪設(shè)PC板、RC板等砼板時(shí)所使用的內(nèi)填灰漿材料，不能作為直接受力面材料，該材料可以獲得初期強(qiáng)度1MPa以上(2小時(shí))，28天齡期抗壓強(qiáng)度在10MPa以內(nèi)，其配合比為水泥20～40％，鈣鋁酸鹽6～18％，石膏4～12％，鋁渣24～70％，分離降低劑0.01～0.1％，凝固調(diào)整劑0.1～5.0％。
冶金、化工和重型機(jī)械等工業(yè)的設(shè)備基礎(chǔ)，由于長(zhǎng)期負(fù)荷、受振動(dòng)、環(huán)境溫、濕度變化、煤氣等腐蝕介質(zhì)的侵蝕等原因的影響，造成設(shè)備基礎(chǔ)混凝土破損、地腳螺栓松動(dòng)、銹蝕、斷裂等影響生產(chǎn)，從而急需更換或搶修，使生產(chǎn)盡快恢復(fù)，同時(shí)由于設(shè)備檢修時(shí)常發(fā)生，如果灌漿料的強(qiáng)度過高，對(duì)今后設(shè)備基礎(chǔ)的解體造成極大困難，因此要求灌漿料不但早期強(qiáng)度高，而且后期強(qiáng)度不能過高。現(xiàn)代化大企業(yè)的作業(yè)特點(diǎn)是連續(xù)性，一般無法停下來進(jìn)行檢修，如發(fā)生突發(fā)事故，要靠搶修來完成。因此要求搶修、檢修的時(shí)間越短越好，目前現(xiàn)場(chǎng)往往由于施工材料本身的特點(diǎn)，施工完后要進(jìn)行很長(zhǎng)時(shí)間的養(yǎng)護(hù)，即使搶修的時(shí)間較短，但仍要等一天甚至幾天才能投入使用，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。現(xiàn)有早強(qiáng)的灌漿料不能完全滿足檢修需要，它們一般要求24小時(shí)內(nèi)不得受振動(dòng)碰撞，終凝后澆水濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)至少需要1天之后才能投入使用。而大型冶金企業(yè)有此設(shè)備的檢修需要在最短的時(shí)間內(nèi)完成，以減少非計(jì)劃停機(jī)時(shí)間，取得效益最大化，而目前現(xiàn)有的早強(qiáng)灌漿料無法滿足這一要求，在設(shè)備檢修中常常會(huì)因灌漿料要經(jīng)很長(zhǎng)時(shí)間的養(yǎng)護(hù)才可投入使用而造成非計(jì)劃停機(jī)時(shí)間的增加，從而降低了企業(yè)的收益。
本發(fā)明的目的在于提供一種超早強(qiáng)灌漿料，能進(jìn)一步縮短澆灌保養(yǎng)時(shí)間，達(dá)到所需抗壓強(qiáng)度，從而能更快投入使用，以適用于有緊急時(shí)間限制場(chǎng)所部位的搶修。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案本發(fā)明為一種超早強(qiáng)灌漿料，其特征在于原料組成為水泥、骨料、早強(qiáng)劑、加速水化劑、緩凝劑和減水劑，其配比按重量計(jì)為水泥30～60％，骨料50～60％，早強(qiáng)劑8～15％，加速水化劑0.7～0.9％，緩凝劑0.08～1.53％。本超早強(qiáng)灌漿料在施工現(xiàn)場(chǎng)加水量為超早強(qiáng)灌漿料的15～18％，澆灌養(yǎng)護(hù)12小時(shí)以內(nèi)，抗壓強(qiáng)度可達(dá)20MPa。
上述水泥宜采用硅酸鹽水泥，骨料宜采用黃砂，早強(qiáng)劑宜采用上海水泥廠生產(chǎn)的SH外摻劑(硅酸鹽水泥超早強(qiáng)外摻劑)，加速水化劑宜采用Na2CO3，減水劑宜采用高效減水劑。
上述的黃砂宜采用粒徑為0.35～5mm而細(xì)度模數(shù)Mx為2.3～3.7的中粗黃砂。
按上述超早強(qiáng)灌漿料的原料組成，其配比按重量計(jì)調(diào)整為硅酸鹽水泥30～35.8％，中粗黃砂50～53.7％，SH外摻劑8.95～13％，Na2CO3，0.72～0.9％，緩凝劑0.09～0.3％，高效減水劑0.8～1.53％。本超早強(qiáng)灌漿料澆灌養(yǎng)護(hù)12小時(shí)以內(nèi)，抗壓強(qiáng)度可達(dá)25MPa。
按上述超早強(qiáng)灌漿料的原料組成，其配比按重量調(diào)整為硅酸鹽水泥30～34.8％，中粗黃砂50～51.5％，SH外摻劑12～13％，Na2CO30.78～0.9％，緩凝劑0.2～0.26％，高效減水劑1.0～1.53％。本超早強(qiáng)灌漿料澆灌養(yǎng)護(hù)6小時(shí)以內(nèi)，抗壓強(qiáng)度可達(dá)20MPa。
按上述超早強(qiáng)灌漿料的原料組成，其配比按重量計(jì)調(diào)整為硅酸鹽水泥30～33.86％，中粗黃砂50～50.8％，SH外摻劑0.85～0.9％，Na2CO30.25～0.26％，緩凝劑1.0～1.53％。本超早強(qiáng)灌漿料澆灌養(yǎng)護(hù)2小時(shí)以內(nèi)，抗壓強(qiáng)度即可達(dá)20MPa。
上述的緩凝劑宜采用羥基羧酸物質(zhì)，如檸檬酸(3-羥基-3羧基戊二酸)等。
上述的高效減水劑宜采用β-萘磺酸鹽甲醛合物，如市售的SN-II高效減水劑。
本發(fā)明提供的超早強(qiáng)灌漿料所選用的原料組成及其配比，基于如下原料組成作用機(jī)理、產(chǎn)品性能和成本因素1.如水泥配合量不足30％，則不能獲取足夠的強(qiáng)度，但若超過40％，則灌漿料的后期強(qiáng)度太高，對(duì)今后基礎(chǔ)檢修時(shí)灌漿層的解體帶來困難，又由于硅酸鹽水泥與其它水泥相比最容易得到，故選用硅酸鹽水泥作為膠結(jié)料。
2.由于黃砂很容易獲得，而且價(jià)格低廉，因此我們選用黃砂(中粗黃砂)作為骨料成份。
3.要配制短時(shí)間內(nèi)達(dá)到20MPa以上的灌漿料，勢(shì)必要通過摻入特殊的早強(qiáng)劑來實(shí)現(xiàn)，最后我們選擇了SH外摻劑(硅酸鹽水泥超早強(qiáng)外摻劑)，該外摻劑以CaO·Al2O3為主要成份的水泥熟料，加入適量硬石膏和促硬劑，經(jīng)磨細(xì)制成的，凝結(jié)時(shí)間可調(diào)節(jié)、小時(shí)強(qiáng)度增長(zhǎng)迅速，它摻入量的多少直接決定了灌漿料的凝結(jié)時(shí)間和早期抗壓強(qiáng)度，若不足8％，則得不到我們所期望的早期強(qiáng)度，但若超過15％，則因成本增大而不經(jīng)濟(jì)。
4.由于SH外摻劑的初凝時(shí)間太短，不便于施工，因此勢(shì)必要加入緩凝劑來控制，若加入量不足0.08％則緩凝效果不明顯，但若超過0.3％則引起硬化減緩，從而影響早期強(qiáng)度。緩凝劑可選用各類羥基羧酸物質(zhì)，如檸檬酸(3-羥基-3羧基戊二酸)等。
5.由于選用的早強(qiáng)劑為市售的上海水泥廠生產(chǎn)的SH外摻劑，該料的粘稠性很大，流動(dòng)性差，但我們要配制大流動(dòng)度的灌漿料，勢(shì)必通過外摻減水劑來達(dá)到流動(dòng)度要求，加進(jìn)減水劑后，由于水泥粒子吸附了減水劑分子或離子，在水泥粒子周圍形成了固定雙電層及擴(kuò)散雙電層，使粒子間相互排斥，固定層和擴(kuò)散層之間又可相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而使水泥粒子保持較好分散狀態(tài)，從而達(dá)到可以降低用水量，增加流動(dòng)性。選用的高效減水劑為β-萘磺酸鹽甲醛縮合物(如SN-II高效減水劑等)，若不足0.8％，則效果不明顯，若超過1.53％，則會(huì)影響灌漿料的膨脹性。
6.為了加速水泥水化，我們選用了Na2CO3作為加速水泥水化劑，若加入量不足0.7％，則效果不明顯，若加入量超過0.9％則造成(a)水泥的堿性太高，會(huì)造成水泥安定性不良，從而影響灌漿料的強(qiáng)度；(b)水泥稠化太快，不利于施工。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn)①對(duì)原料組成水泥進(jìn)行了選擇，使灌漿料具有足夠強(qiáng)度而后期強(qiáng)度又不太高，而且取材較易，選用硅酸鹽水泥為膠結(jié)料，并控制其含量為30～40％，達(dá)到搶修工程所需的灌漿料抗壓強(qiáng)度要求；②原料組份中有早強(qiáng)劑，則大大縮短澆灌養(yǎng)護(hù)時(shí)間；并配以少量的緩凝劑，便于施工而不影響硬化時(shí)間，所以能在澆灌養(yǎng)護(hù)2～12小時(shí)以內(nèi)，即可達(dá)到所需的抗壓強(qiáng)度。本發(fā)明提供的超早強(qiáng)灌漿料，不但可用于機(jī)場(chǎng)停機(jī)坪、跑道、集裝箱堆場(chǎng)等有時(shí)間限制的部位搶修，而且可用于設(shè)備基礎(chǔ)、道路等的修復(fù)場(chǎng)合，用途廣泛。
下面給出實(shí)施例實(shí)施例一本超早強(qiáng)灌漿料的原料組成配比按重量計(jì)為625R硅酸鹽水泥33.87％，中粗黃砂50.8％，SH外摻劑12.7，Na2CO30.85％，檸檬酸0.255％，SN-II高效減水劑1.525％。
本超早強(qiáng)灌漿料澆灌養(yǎng)護(hù)1小時(shí)就已硬化，養(yǎng)護(hù)2小時(shí)后設(shè)備投入運(yùn)行，使用效果良好。抗壓強(qiáng)度的測(cè)量參照中國(guó)國(guó)標(biāo)GBJ81-85《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法》，其測(cè)試結(jié)果如下流動(dòng)度(S)為6～8抗壓強(qiáng)度(MPa)為2小時(shí) 4小時(shí) 6小時(shí) 1天 3天 28天20.5 25.0 25.5 36.45860.9本超早強(qiáng)灌漿料不但早期強(qiáng)度高、流動(dòng)性好，而且施工性能也較好，在使用過程中未發(fā)現(xiàn)還未攪拌均勻就已固結(jié)的現(xiàn)象。
實(shí)施例二本超早強(qiáng)灌漿料的原料組成配比按重量計(jì)為625R硅酸鹽水泥34.4％，中粗黃砂51.5％，SH外摻劑12.03％，Na2CO30.775％，檸檬酸0.258％，SH-II高效減水劑1.03％。
其測(cè)試性能結(jié)果如下流動(dòng)度(S)為4～6
抗壓強(qiáng)度(MPa)為2小時(shí)6小時(shí)3天28天17.7 21.6 54 63實(shí)施例三本超早強(qiáng)灌漿料的原料組成配比按重量計(jì)為625R硅酸鹽水泥35.8％，中粗黃砂53.7％，SH外摻劑8.95％，Na2CO30.72％，檸檬酸0.0895％，SH-II高效減水劑0.81％。
其測(cè)試性能結(jié)果如下流動(dòng)度(S)為6～7抗壓強(qiáng)度(MPa)為2小時(shí) 12小時(shí)1天3天28天11.525.1 28 50 63注流動(dòng)度測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)參見BZQ(JJ)0061-9權(quán)利要求
1.一種超早強(qiáng)灌漿料，其特征在于原料組成為水泥、骨料、早強(qiáng)劑、加速水化劑、緩凝劑和減水劑，其配比按重量計(jì)為水泥 30～40％，骨料 50～60％，早強(qiáng)劑8～15％，加速水化劑0.7～0.9％，緩凝劑0.08～0.3％，減水劑0.8～1.53％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超早強(qiáng)灌漿料，其特征在于水泥為硅酸鹽水泥，骨料為黃砂，早強(qiáng)劑為SH外摻劑，加速水化劑為Na2CO3，減水劑為高效減水劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超早強(qiáng)灌漿料，其特征在于黃砂粒徑為0.35～5mm而細(xì)度模數(shù)Mx為2.3～3.7的中粗黃砂。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超早強(qiáng)灌漿料，其特征在于原料組成配比按重量計(jì)為硅酸鹽水泥30～35.8％，中粗黃砂 50～53.7％，SH外摻劑 8.95～13％，Na2CO30.72～0.9％，緩凝劑0.09～0.3％，高效減水劑0.8～1.53％。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超早強(qiáng)灌漿料，其特征在于原料組成配比按重量計(jì)為硅酸鹽水泥30～34.4％，中粗黃砂 50～51.5％，SH外摻劑 12～13％，Na2CO30.78～0.9％，緩凝劑0.2～0.26％，高效減水劑1.0～1.53％。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超早強(qiáng)灌漿料，其特征在于原料組成配比按重量計(jì)為硅酸鹽水泥30～33.86％，中粗黃砂 50～50.8％，SH外摻劑 12.7～13％，Na2CO30.85～0.9％，緩凝劑0.25～0.26％，高效減水劑1.0～1.53％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、或4或5、或6所述的超早強(qiáng)灌漿料，其特征在于緩凝劑為羥基羧物質(zhì)，如檸檬酸。
8.根據(jù)權(quán)利要求2、或4、或5、或6所述的超早強(qiáng)灌漿料，其特征在于高效減水劑為β-萘磺酸鹽甲醛合物，如SN-II高效減水劑。
全文摘要
本發(fā)明是一種超早強(qiáng)灌漿料。其原料組成配比按重量計(jì)為水泥30～40%、骨料50～60%、早強(qiáng)劑8～15%、加速水化劑0.7～0.9、緩凝劑0.08～0.3%和減水劑0.8～1.53%。本超早強(qiáng)灌漿料澆灌養(yǎng)護(hù)12小時(shí),抗壓強(qiáng)度即可達(dá)20MPa。本超早強(qiáng)灌漿料適用于機(jī)場(chǎng)停機(jī)坪、跑道、設(shè)備基礎(chǔ)、道路等有時(shí)間限制的場(chǎng)合搶修,用途廣泛。
文檔編號(hào)C04B28/04GK1275544SQ0011621
公開日2000年12月6日 申請(qǐng)日期2000年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月30日
發(fā)明者莊繼勇, 徐剛, 姜華, 厲志寶, 黃偉國(guó) 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司, 上海寶鋼冶金建設(shè)公司工程技術(shù)公司