水泥基無收縮灌漿砂漿的配制及性能研究.pdf

1、灌漿砂漿是一種以無機或有機膠凝材料為基料，適量的細骨料及加入少量的混凝土外加劑及其他材料組成的材料，加水拌合后具有大流動性，早強、高強、微膨脹的性能，是設備基礎二次灌漿、地腳螺栓錨固、混凝土加固、修補等領域的理想材料，市場潛力很大。
　　 本課題以硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥和二水石膏作膠凝材料配制灌漿砂漿。首先通過硅酸鹽水泥與鋁酸鹽水泥復合試驗，找出兩種水泥的最佳復合比例。然后從灌漿砂漿的工作性、力學性能、膨脹性能、凝結時間考慮，分

2、析鋁酸鹽水泥、二水石膏、高效減水劑、集料、調凝劑、消泡劑、保水劑、礦物摻合料對其各種性能的影響；解決大流動性與穩(wěn)定性，早強與緩凝，收縮與膨脹，高效減水劑的摻入和砂漿流動度經時損失的矛盾，最后確定優(yōu)化配合比范圍；并通過XRD、SEM對復合膠凝體系水化、硬化機理進行分析。研究結果表明：
　　 ①硅酸鹽水泥和鋁酸鹽水泥復合膠凝體系中凝結時間、力學性能和干縮性能較好的區(qū)間為鋁酸鹽水泥摻量0～20％或80％～100％。
　　 ②單

3、因素試驗表明，萘系減水劑對復合水泥配制的砂漿的適應性優(yōu)于聚羧酸減水劑和氨基磺酸鹽減水劑，萘系減水劑的最佳摻量為1.2％；灌漿砂漿中鋁酸鹽水泥摻量為10％，大大縮短了砂漿的初凝時間，砂漿能獲得較好的早期強度；石膏摻量為6％～10％時，砂漿能獲得好的力學性能和膨脹性能；采用人工級配細度模數(shù)為2.73的中砂砂漿既能獲得較好的流動性又能獲得較高的強度，膠砂比在1/1.2～1/0.8時砂漿性能穩(wěn)定，選取膠砂比1/1.0；葡萄糖酸鈉和酒石酸以5/4

4、比例復合使用緩凝效果較好，既能保持砂漿30min流動性又對早期強度影響較小，碳酸鋰具有好的促凝作用，能縮短砂漿的凝結時間，降低緩凝劑對砂漿早期強度的影響，最佳摻量為緩凝劑0.07％（以葡萄糖酸鈉質量計），碳酸鋰0.2％；有機硅消泡劑能有效的消除砂漿攪拌時引入的有害氣泡，對砂漿有一定的促流作用，最佳摻量為0.6％；纖維素醚和熟石灰粉都能改善砂漿的泌水，考慮到砂漿的流動性和強度，選擇熟石灰的摻量2％；粉煤灰、礦渣對砂漿早期強度影響較大，硅灰

5、對砂漿流動性影響較大，因此不宜單獨摻入。
　　 ③通過正交設計，優(yōu)化配合比為：硅酸鹽水泥82％，鋁酸鹽水泥10％，石膏8％，熟石灰粉2％，萘系減水劑1.2％，葡萄糖酸鈉0.07％，酒石酸0.056％，碳酸鋰0.2％，有機硅消泡劑0.6％，水膠比為0.32，膠砂比為1/1。按優(yōu)化配合比配制灌漿砂漿的性能滿足《水泥基灌漿材料》JC/T986—2005標準要求。
　　 ④微觀結構分析表明，灌漿砂漿在水化硬化過程中，1d即生成了