[发明专利]一种低收缩水泥基灌浆材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种低收缩水泥基灌浆材料及其制备方法和应用，该低收缩水泥基灌浆材料由水泥基灌浆干料和水按100：(9～11)的质量比混合而成；其中，水泥基灌浆干料包括以下按重量份计的组份：胶材A42～45份；骨料B44～50份；外加剂C1～7份；D组分3～7份。该低收缩水泥基灌浆材料解决了普通水泥基灌浆材料早期抗开裂性能差、抗拉性能低等工程技术难题，且该低收缩水泥基灌浆材料在力学性能及耐久性能方面有一定的提升，适用于高寒恶劣地区建筑物的加固、修补，保证建筑物工程的施工质量及服役期的正常使用。该低收缩水泥基灌浆材料易于施工现场的质量把控，降低拌和工艺及人为因素对施工质量的影响。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种低收缩水泥基灌浆材料及其制备方法和应用。

背景技术

风机基础锚栓组合件是连接风机筒体与基础的重要部位，一般由预埋螺栓与灌浆材料或混凝土组成，其主要作用是锚固风机筒体，使上部荷载均匀地传递给基础，保证风机筒体安装及服役期的稳定性。锚栓组合件灌浆材料一般由水泥、砂子、纤维、硅粉、超高性减水剂以及活性物质等组成，内部含有较多活性化学成分导致其流动性能、力学性能以及早期收缩性能等对环境的变化较为敏感。在高寒等较为恶劣的施工环境中常出现不同程度的早期收缩开裂等现象(如图1所示)，严重影响了锚栓组合件的施工质量，同时给风机安装及服役期正常运行也带来一定安全隐患。

目前对水泥基灌浆材料改性的研究存在仅追求单一性能的改善，而忽视其总体性能。如：具有自密实、早强高强的灌浆材料往往早期收缩抗裂性能较差，在较为恶劣服役环境工况下，其耐久性难以满足实际工程使用功能的要求。此类问题倍受工程界关注，而现有的研究均是针对普通水泥基灌浆材料(抗压强度小于100MPa，流动性小于240mm)展开的，对高性能水泥基灌浆材料的研究较少。另外，目前国内外各种成品灌浆材料的拌和工艺要求均不同，且大多建立在标准试验室环境之上，而工程施工现场难以达到标准的试验环境，加之施工现场大批量拌和工艺与试验室有较大区别，对其性能的影响也不可忽视。通过对目前生产的超强灌浆材料进行检测，其竖向膨胀率超过GB/T50448-2015《水泥基灌浆材料应用技术规范》中的标准要求。

因此，在现有材料中寻求合理组分，解决现有水泥基灌浆料存在的早期易开裂问题成为迫切需要，而简化施工步骤、规范施工方法更易于对现场施工的灌浆材料质量性能的把控。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既满足目标性能设计要求，又能在高寒恶劣环境下具有良好性能的低收缩水泥基灌浆材料及其制备方法和应用。该低收缩灌浆材料可以解决普通水泥基灌浆材料在高寒地区早期抗开裂性能差、抗拉性能低等工程技术难题。在一定程度上提高水泥基灌浆材料的力学性能及耐久性能，从而延建筑物的使用寿命。

为了实现本发明的上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种低收缩水泥基灌浆材料，该低收缩水泥基灌浆材料由水泥基灌浆干料和水按100：(9～11)的质量比混合而成；

所述水泥基灌浆干料包括以下按重量份计的组份：

进一步地，所述胶材A由水泥和硅粉按(40～43)：2的质量比混合而成。具体地，水泥可优选普通的硅酸盐水泥P.O.42.5，硅粉的平均粒径为1μm～3μm。

进一步地，所述骨料B为粒径小于5mm的级配石英砂。

进一步地，所述外加剂C由减水剂和膨胀剂混合而成，其中减水剂的用量为1～3重量份，膨胀剂的用量为0～4重量份。更进一步地，所述减水剂优选粉末状聚羧酸高性能减水剂；所述膨胀剂优选硫铝酸盐类膨胀剂。减水剂可降低水灰比；膨胀剂使灌浆料具有可达到规范要求的膨胀性能。

进一步地，所述D组分为纤维，所述纤维优选镀铜钢纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯纤维、玻璃纤维或碳纤维中的一种。纤维可抑制灌浆料早期收缩裂缝的产生和发展。