[发明专利]一种低密度灌浆材料及制备方法

说明书

本申请公开了一种低密度灌浆材料及制备方法，该低密度灌浆材料包括：水泥10‑85份，掺合料5‑70份，轻骨料1‑30份，增稠剂0.1‑5份，减水剂0.01‑1份，膨胀剂0.01‑1份，水50‑100份。该制备方法包括：将上述各组分按照一定比例拌和均匀，形成干混料后加入一定量的水拌和均匀，即制得该低密度灌浆材料。本申请通过选用轻骨料，同时加大用水量，所制备的低密度灌浆材料，其密度约1100‑1600kg/m³，略低于淤泥的密度，避免在灌浆施工过程中将负压筒底部的淤泥翻起以保证施工质量；为保证在使用轻骨料和大水料比条件下灌浆材料的抗水分散性，避免轻骨料离析、浮出水面，通过掺加增稠剂，增加灌浆材料的粘度，克服了灌浆材料在大水胶比下的分层、离析问题，提高了灌浆材料的水下抗分散性。

技术领域

本申请属于涉及基础施工技术领域，尤其是涉及一种低密度灌浆材料及制备方法。

背景技术

海上风电因其具有资源丰富、发电利用小时数高、不占用土地、靠近负荷中心和适宜大规模开发等特点，是目前国内新能源领域的主要发展方向。海上风电的基础结构形式主要包括重力式基础、单桩基础、导管架基础、负压筒型基础和浮式基础等。负压筒型基础是一种用于近海平台结构的新型基础，与其他基础相比，具有投资少、安装就位方便、结构形式简单等诸多优点。

通常，负压筒与海床淤泥层之间的空腔区域主要依靠灌浆材料填充、连接。为保证填充效果，灌入的灌浆材料密度最好大于海水密度的同时小于淤泥密度，而目前市场上的水泥基灌浆材料密度较大，约2000-2500kg/m³，远高于淤泥的密度(1200-1800kg/m³)。另一方面负压筒的直径一般10m左右，截面面积较大，灌浆口的数量一般控制在3个左右，这就要求灌入的材料具有超大的流动度以填充10m的截面，同时灌浆时间一般较长，连续灌浆时间最长可达24h，这就要求材料在长时间后仍要保持一定的流动性，以保证灌浆连续施工。同时，负压筒空腔区域的位置一般在海底-10m以下，灌浆材料须需具备较好的抗水分散性以保证灌入的浆体在水下有较小的损失率。另外，在相同灌浆方量的条件下，低密度灌浆材料在很大程度上可节约成本。鉴于目前市面上灌浆材料常规性能，其在此类工程中并不适用。

发明内容

针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供一种低密度灌浆材料及制备方法，其具有密度低、流动性大、抗水分散性好、流动性保持好等特性且其制备工艺简单、应用技术便捷、经济，具有非常广阔的应用前景。

为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：

本申请一方面提出了一种低密度灌浆材料，包括以下重量份的组分：水泥10-85份，掺合料5-70份，轻骨料1-30份，增稠剂0.1-5份，减水剂0.01-1份，膨胀剂0.01-1份，水50-100份。

进一步地，上述的低密度灌浆材料，其中，所述水泥采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或硫铝酸盐水泥中的一种或几种。

进一步地，上述的低密度灌浆材料，其中，所述掺合料采用硅灰、粉煤灰或矿粉中的一种或几种。

进一步地，上述的低密度灌浆材料，其中，所述轻骨料采用膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、聚苯颗粒或陶粒中的一种或几种。

进一步地，上述的低密度灌浆材料，其中，所述轻骨料的粒径不大于4.75mm，堆积密度小于1200kg/m³。

进一步地，上述的低密度灌浆材料，其中，所述增稠剂采用纤维素醚、聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素或水溶性淀粉中的一种或几种。

进一步地，上述的低密度灌浆材料，其中，所述减水剂采用聚羧酸系高性能减水剂、萘系减水剂或木质素磺酸钠型减水剂中的一种或几种。