超细混合水泥灌浆料流动性能探讨.pdf

2 0 1 6N O 3粉煤灰综合利用F L Y A S HC o M 眦H E N S I、1 EU T I Z A T I O N超细混合水泥灌浆料流动性能探讨R e s e a r c ho nt h eF l o wP r o p e r t yo fU l t r a f i n eH y b r i dC e m e n tG r o u t i n gM a t e r i a l胡凯伟，陈袁魁，潘有利，廖万里(武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室，湖北武汉4 3 0 0 7 0)摘要：试验研究各掺合料和外加剂对灌浆材料流动性能的影响，确定其最佳掺入量。通过正交实验研究分析各项因素综合作用对灌浆材料流动度影响。研究表明：水灰比0 6，硫铝酸盐水泥掺量5，粉煤灰掺量2 0，硅灰掺量3，减水剂掺量0 7，缓凝剂掺量4 5 和消泡剂掺量O 3 时对灌浆材料的3 0 r a i n 流动性最为有利。关键词：灌浆材料；流动度；正交试验中图分类号：T U 5 2 8 1文献标识码：A文章编号：1 0 0 5 8 2 4 9(2 0 1 6)0 3 0 0 4 0 0 4随着国家基础建设的快速发展，加固和修复工作量越来越大，灌浆材料在各类工程基础的加固和裂缝修补等方面得到了广泛的应用和发展。以普通硅酸盐水泥作为灌浆材料具有强度高、耐久性好、材料来源方便、价格低廉等优点，但其粒径较大、粗颗粒多、可灌性不强、流动性差，限制了其对基体细微裂缝的灌浆和在古建筑文物修复上的应用。于是一种新型的灌浆材料超细水泥灌浆材料便应运而生了。这种灌浆材料将硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥混合，同时掺人硅灰、粉煤灰等掺合料，再辅之以外加剂配制而成的灌浆材料比普通水泥稳定性好等优点使得其在工程中得到广泛的应用，但是由于各掺合料较细，流动度损失很大，可灌性不强，使超细灌浆材料应用受到限制，故如何降低灌浆材料的经时损失是一个亟需解决的问题。试验从水灰比、外加剂和掺合料等方面解决流动度损失过大的问题。通过单掺、双掺找出各掺合料及外加剂的最佳掺量。采用正交设计试验探寻在各因素之间的相互影响情况下材料的最佳配比。所设计的最佳配比的灌浆材料应符合：较小的水灰比、较多的矿物掺合料、较大的初始和3 0 m i n 流动度、较小的流动度经时损失等要求。第一作者：胡凯伟。1 9 8 9 一)。男，硕士研究生，从事水泥基材料的相关研究；通讯作者：陈袁魁(1 9 5 6)。男。副教授，硕士生导师。从事生态环境建筑材料、工业及生活废弃物资源化利用等相关研究收稿日期：2 0 1 6 0 1 0 54 0 1 材料与试验1 1 原材料(1)水泥：华新P 04 2 5 水泥在S M 5 0 0 5 0 0 m m 水泥标准试验球磨机进行二次粉磨，粉磨时间为6 0 m i n；宜城安达特种4 2 5 级硫铝酸盐水泥在S M 5 0 0 x 5 0 0 m m 水泥标准试验球磨机粉磨2 5 r a i n。(2)矿物掺合料：硅灰，选用武汉新必达化工有限公司生产的符合国标G B 他1 2 3 6 一S F 9 3 的微硅粉产品；粉煤灰，选用了武汉阳逻电厂生产的I 级粉煤灰，进行二次粉磨，粉磨时间为2 5 m i n。(3)外加剂：减水剂，大连西卡建筑材料有限公司V-3 3 0 1 型高效减水剂；缓凝剂，磷石膏，其S O，含量约为4 4；消泡剂，武汉特马诺科技有限公司生产的0 S S-1 8 有机硅消泡剂。D 代表样品累计粒度分布达到5 0 所对应的粒径，常用来表示粉体的平均粒度旧j，采用马尔文激光粒度分析仪(M a s t e r s i z e r 2 0 0 0)测得各试样的粒径及比表面积见表1。表1 各材料D。对应粒径硅酸盐水泥硫铝酸盐水泥粉煤灰硅灰1 2 试验方法首先试验研究粉煤灰、硅灰单掺对灌浆材料流动度的影响规律，并找出其较好的掺量范围；其次将得到粉煤灰综合利用F L YA S HC O M P R E H E N S I V EU r 几I Z A T I O N2 0 1 6N O 3的粉煤灰和硅灰掺量分别组合双掺到灌浆材料中找出各自较好的掺量；在此基础上分别加入减水剂和缓凝剂，调出外加剂的较优掺量范围；然后加入硫铝酸盐水泥得出其较优掺量范围；最后通过正交设计试验研究水灰比、硫铝酸盐水泥、粉煤灰、硅灰、减水剂、缓凝剂和消泡剂等7 个因素对灌浆材料流动度影响规律，并得出各因素对灌浆材料流动度影响的主次关系和最佳掺量；灌浆材料的流动度试验按混凝土外加剂应用技术规范G B5 0 11 9-2 0 0 3 附录A 进行。2 试验结果及讨论2 1 掺合料对灌浆材料流动度影响通过固定水胶比，在硅酸盐水泥中分别单掺粉煤灰及硅灰，探索灌浆材料流动性的变化规律。在灌浆材料中掺人5、1 0、1 5