高贝利特水泥基低热灌浆材料的研制.pdf

2 0 1 2N o 5粉煤灰综合利用F L Y A S HC o M P R E H E N S I V EU T I L l Z A T l o N高贝利特水泥基低热灌浆材料的研制S t I I d y0 ft I I eL 0 w-h e a tM a t e r i a l 氨D rG m u t i n gB a s e d 蚰t h e 硒窖l I B e H t e-C e m 蛐t杨萍，袁晓宁，樊晓苓，杨进超(西北核技术研究所，西安7 1 0 0 2 4)摘要：研究了粉煤灰和偏高岭土2 种掺合料对高贝利特水泥基本物理力学性能的影响规律，据此，配制得到工作性能良好，3 d 抗压强度大于1 2 M P a，温升低于4 0 的高贝利特水泥基低热灌浆材料，以适宜于大体积灌浆，提高灌浆材料的耐久性。关键词：高贝利特水泥；粉煤灰；偏高岭土；低热；影响中图分类号：T U 5 2 8 2文献标识码：A文章编号：1 0 0 5 8 2 4 9(2 0 1 2)0 5 伽1 2 一0 4灌浆(注浆)材料出现于1 9 世纪初，随其发展，研究和发展绿色、环保、低能耗、廉价的灌浆材料已成为一种趋势，水泥基灌浆材料相对于化学灌浆或粘土浆具有来源广、无毒、无污染、价格便宜、充填、固结性、耐久性好、强度高等优势，从最初的主要用于设备基础灌浆，已发展成为可用于建筑物基础加固等多种用途的系列化产品，但由于普硅水泥浆其水化热高，浆液3 d的温升至少在1 0 0 以上，且水泥散热系数较小，水泥水化产生的热量将聚集在结构物内部不易散失，对于一般建筑、小体积工程来说，可以不考虑水泥的水化热，甚至可以加速水泥的水化硬化，但对于大体积工程来说，水化热来不及释放越积越多形成巨大的温差和温度应力，从而导致膨胀开裂等毁灭性后果，不利于灌浆材料的耐久性。由中国建科总院研制的高贝利特水泥(低热水泥)，其生产毹耗低，强度等级为4 2 5 级，水化热相当于普通硅酸盐水泥3 2 5 级，其浆液3 d 的温升约7 0，直接用于大体积灌浆也不利于灌浆材料的耐久性川。一般来说，水泥强度和水化热是一个线性关系，亦即当强度高时，水化热也相应较高，但对低热水泥而第一作者：杨萍(1 9 7 2)，女。本科。毕业于北京装备指挥技术学院计算机科学与技术，工程师。主要从事工程材料研制及检验工作。E m a i l：y a n g l a n l a n 9 8 1 2 6 c o m o收稿日期：2 0 1 l D 9 _ 0 71 2 言，是要求水化热愈低愈好，同时强度还必须达到要求，为了保证灌浆材料的强度又要降低其绝热温升，可以考虑在水化热已较低的高贝利特水泥中掺入掺合料来达到目的。据此，本文采用不同掺量粉煤灰、偏高岭土等量替代高贝利特水泥，再掺入膨胀剂或高效减水剂改善浆液的性能，分析其对高贝利特水泥基本物理力学性能的影响规律，期望配制一种工作性能良好，3 d强度达1 2 M P a 的高贝利特水泥基超低热灌浆材料，以适宜于大体积灌浆，提高灌浆材料的耐久陛。1 原材料及研制方案1 1 原材料四川嘉华企业(集团)股份有限公司产4 2 5 级高贝利特水泥，2 8 d 抗压强度为5 1 2 M P a，比表面积为3 6 4 m 2 k g；水为洁净的自来水；新疆建筑材料科学研究院研制u E A H 型膨胀剂；萘系F D N-减水剂(减水率为1 8 2 5)；河南开封粉体材料厂生产的偏高岭土，色泽淡黄，质量可控制，比表面积为1 2 0 0 m 2 k g；新疆乌市水泥二分厂生产的级粉煤灰，比表面积为4 4 1 m 2 k g，球形颗粒。各原料化学组成见表1。表1 原料化学成分粉煤灰综合利用F L Y A S HC O M P R E H E N S EU T。I Z A T I o N2 0 1 2N o 51 2 研制方案每组配比设计一个基准配比，并固定其膨胀剂和减水剂的掺量分别为3 和1，其用水量采用试配调配的方法来确定，即拌合物一旦满足浆液流动度为2 0 0 m m 2 5 0 m m，且无泌水现象就停止加水。固定水胶比，用不同掺量的掺合料等量替代高贝利特水泥，对浆液的泌水性，浆体硬化后的收缩性进行目测，同时参照G B T 1 3 4 6-2 0 0 1 的方法检验试样的凝结时间、流动度，参照G B 1 7 6 7 1 2 1 的方法检验试样3 d 的抗压强度，抗折强度指标。根据试验结果设计出最佳配比，采用容积为3 升的保温瓶作为测试浆液温升的容器，在同条件下与高贝利特水泥浆液的温升进行对比试验。2 试验内容及结果分析2 1 偏高岭土对高贝利特水泥性能影响偏高岭土主要矿物成分为无水硅酸铝(A s：)，属于人工火山灰中的烧结粘土材料，它是由高岭土经选矿处理、适当温度煅烧、超细粉磨等工艺得到的微