专利名称：硫铝酸盐基高强灌浆料及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种混凝土，特别是硫铝酸盐基高强灌浆料及其制备方法。
背景技术：
目前商品混凝土在基础设施建设过程中发挥很大的作用，但远远不能满足这些精、细、小部位的要求。主要表现在流动小、凝结时间长、收缩性大、填充效果不好的弊端，而以普通水泥作胶凝材料的灌浆材料存在凝结时间长，易发生沉缩的情况。普通灌浆料一般注重于抗压强度，而抗折强度较低，造成压折比高，不利于抗性能的提高。在不停产或限时停产条件下不能达到使用的技术要求，因此市场上期待具有小时强度高、长期性能稳定的自动流平高强度性能的灌浆材料。十世纪70年代，中国发明了硫铝酸盐水泥。80年代又首创了铁铝酸盐水泥的工业 生产。所述的铝酸盐水泥是用品位较低的矾土和石灰石、石膏为原料，烧制成以无水硫铝酸钙和用型硅酸二钙为主要矿物组成的熟料，外掺适量二水石膏磨细而成。配制的混凝土强度高、可在低温下浇注，或具有微膨胀性。如果说，我们把硅酸盐水泥系列产品通称为第一系列水泥，把铝酸盐水泥系列产品通称第二系列水泥。那么，我们可以把硫铝酸盐水泥和铁铝酸盐水泥以及它们派生的其它水泥品种通称为第三系列水泥。该系列水泥的矿物组成特征是含有大量的C4A3矿物。以此与其它系列水泥相区别。并构成了第三系列水泥的早强、高强、高抗渗、高抗冻、耐蚀、低碱和生产能耗低等基本特点。第三系列水泥目前在中国开始得到广泛应用。
硫铝酸盐水泥是中国建筑材料科学研究院自主研究发明的。2000年，我国硫铝酸盐水泥产量只有67. 25万吨。到2005年，我国硫铝酸盐水泥产量达到了 125. 3万吨。目前，我国生产硫铝酸盐水泥的企业有30家，全国硫铝酸盐水泥产量基本稳定在125万吨左右。但是目前对硫铝酸盐水泥如何应用在高层建筑、抗震建筑、重要的水工建筑物或机场跑道上还存在一些问题，主要是研究硫铝酸盐水泥如何与其它骨料、塑化剂、防沉剂、消泡剂和调凝剂的共同作用下，使其提高抗折强度，降低弹性模量，使硬化后的浆体抗震性能更为优异。
发明内容
本发明的目的是提供一种硫铝酸盐基高强灌浆料及其生产方法，通过灌浆料中的复合掺合料、高强骨料、高分子聚合物等材料的作用，使灌浆材料在一定水灰比条件下达到浆体具有良好的流动性，在自重条件下能够全部充满整个填充空间，并在施工过程中自动消除浆体内部和表面的气泡，提高浆体硬化后的密实度、抗渗性。通过高分子聚合物的作用，使浆体的强度调节到使用强度要求，在优化级配的骨料共同作用下，抗折强度明显提高，降低弹性模量，使硬化后的浆体抗震性能更为优异。本发明是这样实现的
本发明是技术方案如下一种硫铝酸盐基高强灌浆料，包括以下重量份数的原料
粉状体母料45 55 ;
骨料45 55 ;
塑化剂O. I O. 5 ;
防沉剂O. 02 O. 06 ;
消泡剂O. 03 O. I ;
调凝剂O O. 2 ;·
所述的粉状体母料由50 80%硫铝熟料、8 20%的硬石膏和O 30%的石灰石组成； 所述的骨料为石英砂、碎石和卵石；·
所述的塑化剂为聚羧酸盐高效减水剂；
所述的防沉剂为纤维素醚；
所述的消泡剂是烷基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、蔗糖脂肪酸酯和失水山梨醇酯的一种或多种；
所述的调凝剂为硼酸、柠檬酸或碳酸锂。产品生产过程主要控制指标
1)粉状体比表面积430—470cm2/g ；
2)SO3值，控制在控制值相对量的5%之内；
3)骨料最大粒径小于4mm；
4)含水率小于1%；
5)水料比O. 13—0. 17% ；
6)流动度，初始流动度大于320mm,30min流动度大于280mm。上述的硫铝酸盐基高强灌浆料的生产方法，包括以下步骤
(1)粉状体母料的生产把硫铝熟料、石灰石、硬石膏分别用破碎机破碎，破碎后的硫铝熟料、石灰石、硬石膏分别搅拌均匀，按照上述比例加入到研磨机中，研磨使物料的比表面积为430 470cm2/g，得到粉状体母料，放入均化器中进行均化处理；
(2)按照上述权利要求I的比例往高速混合机中加入均化过的粉状体母料、骨料、塑化齐IJ、防沉剂、消泡剂和调凝剂，混合均匀，经包装机计量包装，得到硫铝酸盐基高强灌浆料。通过加入硬石膏和少量石灰石，抑制胶凝材料后期强度倒缩，并提高抗折强度，稳定衆体微膨胀性能。通过优化骨料的颗粒级配，使浆体内部填充性能更为合理，降低浆体硬化后的孔隙率，在施工过程中避免出现浆体分层，达到匀质的目的。通过引入超级塑化剂，防沉剂、消泡剂，使粉料在加入较少的水(低水料比)的情况下，达到高流动、自流平、自动消泡、自密实、不泌水、不离析分层的浆体结构。通过引入专用调凝剂，任意调节浆体凝结时间和限时强度，更具有快速修补和快速投产的特点。本发明具有以下的优点
I、本发明硫铝酸盐基高强灌浆料能任意调节浆体凝结时间和限时强度，更具有快速修补和快速投产的特点。2、本发明浆体内部填充性能更为合理，降低浆体硬化后的孔隙率，在施工过程中避免出现浆体分层，达到匀质的目的。3、本发明粉料在加入较少的水(低水料比)的情况下，达到高流动、自流平、自动消泡、自密实、不泌水、不离析分层的浆体结构，可节约调浆用水。4、本发明本灌浆料能够抑制胶凝材料后期强度倒缩，并提高抗折强度，稳定浆体微膨胀性能。5、本发明采用特定率值的硫铝酸盐水泥熟料进行粉磨，实现高强、早强、微膨胀性倉泛。6、由于该水泥系列强度发挥快，因此在预制构件中应用可省去蒸养的能源费用。
7、具有抗冻性能好，广泛应用于冬季低温施工的工程。8、抗渗、耐海水腐蚀性能大大优于硅酸盐水泥，适用于海洋建筑工程。
9、对有害废弃物的固结具有特殊效能等优越性能，适用有害、有毒废弃物的固化处理。
具体实施例方式实施例I
硬石膏、石灰石、硫铝熟料分别破碎，过60目筛，取过60目筛的硬石膏粉15kg，石灰石IOkg,硫招熟料70kg加入到研磨机中研磨至比表面积为450cm2/g,停止研磨,转移入均化器中，均化处理15min,转移入高速混合机中，加入IOOkg骨料(石英砂)、塑化剂O. 4kg (聚羧酸盐高效减水剂)、防沉剂O. 07kg (纤维素醚)、消泡剂O. Ikg (非离子表面活性剂，壬基酚聚氧乙烯醚)和调凝剂(硼酸)O. 3kg，混合均匀，得到硫铝酸盐基高强灌浆料。表I是实施例I所得产品的性能测试结果
表I :
权利要求
1.一种硫铝酸盐基高强灌浆料，其特征在于包括以下重量份数的原料 粉状体母料45 55 ; 骨料45 55 ; 塑化剂O. I O. 5 ; 防沉剂O. 02 O. 06 ; 消泡剂O. 03 O. I ; 调凝剂O O. 2 ; 所述的粉状体母料由50 80%硫铝熟料、8 20%的硬石膏和O 30%的石灰石组成； 所述的骨料为石英砂、碎石和卵石； 所述的塑化剂为聚羧酸盐高效减水剂； 所述的防沉剂为纤维素醚； 所述的消泡剂是烷基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、蔗糖脂肪酸酯和失水山梨醇酯的一种或多种； 所述的调凝剂为硼酸、柠檬酸或碳酸锂。
2.权利要求I所述的硫铝酸盐基高强灌浆料，其特征在于产品生产过程主要控制指标如下 1)粉状体比表面积430—470cm2/g ； 2)SO3值，控制在控制值相对量的5%之内； 3)骨料最大粒径小于4mm； 4)含水率小于1%； 5)水料比O. 13—0. 17% ； 6)流动度，初始流动度大于320mm,30min流动度大于280mm。
3.如权利要求I所述的硫铝酸盐基高强灌浆料的生产方法，其特征在于包括以下步骤 (1)粉状体母料的生产把硫铝熟料、石灰石、硬石膏分别用破碎机破碎，破碎后的硫铝熟料、石灰石、硬石膏分别搅拌均匀，按照上述比例加入到研磨机中，研磨使物料的比表面积为430 470cm2/g，得到粉状体母料，放入均化器中进行均化处理； (2)按照原料配比，往高速混合机中加入均化过的粉状体母料、骨料、塑化剂、防沉剂、消泡剂和速凝剂，混合均匀，经包装机计量包装，得到硫铝酸盐基高强灌浆料。
全文摘要
本发明提供了一种硫铝酸盐基高强灌浆料，其特征在于由以下重量份数的原料组成粉状体母料45～55，骨料45～55，塑化剂0.1～0.5，防沉剂0.02～0.06，消泡剂0.03～0.1，调凝剂0～0.2，通过复合掺合料、高强骨料、高分子聚合物等材料的作用，使灌浆材料在一定水灰比条件下达到浆体具有良好的流动性，在自重条件下能够全部充满整个填充空间，并在施工过程中自动消除浆体内部和表面的气泡，提高浆体硬化后的密实度、抗渗性。通过高分子聚合物的作用，使浆体的强度调节到使用强度要求，在优化级配的骨料共同作用下，抗折强度明显提高，降低弹性模量，使硬化后的浆体抗震性能更为优异。
文档编号C04B28/06GK102924023SQ20121047492
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月21日 优先权日2012年11月21日
发明者黄芳, 杨毅, 龙志谋, 许建兴 申请人:广西云燕特种水泥建材有限公司