本发明涉及建筑材料技术领域，具体而言，涉及一种灌浆料及其制备方法。
背景技术：
灌浆料是一种在压力作用下灌注地层、岩石或构筑物的缝隙、孔洞等物体的水泥基流体材料，能起到增加承载载荷、防水渗漏以及提高建筑物整体性能等作用，受到行业广泛的关注和使用，用于填充污水道、隧道、废矿井、核电设备的固定、路桥工程的加固、地脚螺栓锚固、飞机跑道的抢修、设备基础的二次灌浆、混凝土结构加固和改造、轨道及钢结构的裂缝治理、机电设备安装、工程封桩、梁柱截面加大、墙体结构加厚及漏水的修复以及各种抢修工程。
然而市场上常规的灌浆料普遍存在凝结时间过快、后期强度不高、成本较高等特点，传统的灌浆料几乎都是采用石英砂，其粘结性能良好、强度较高、材料几乎不含泥等特点，几乎都是灌浆料需要的性能，正因为如此，传统灌浆料具有成本较高，供应不足等问题。成本较低、取材广泛、性能优良的灌浆料急迫需要。
技术实现要素：
本发明的第一目的在于提供一种灌浆料，其成本较低、取材广泛、性能优良。
本发明的第二目的在于提供一种灌浆料的制备方法，该方法操作简单，对设备要求低，制得的灌浆料成本低、取材广泛、性能优良。
本发明是这样实现的：
一种灌浆料，按重量份数计，包括：硅酸盐水泥32～40份，水洗机制砂45～52份，矿粉4～8份，掺合料2.5～8.5份，增强组份0.002～0.006份，减水剂0.06～0.12份，引气剂0.0005～0.003份，消泡剂0.0005～0.002份，缓凝剂0.002～0.007份以及性能调节组份0.001～0.005份。
一种灌浆料的制备方法，包括：
将硅酸盐水泥与水洗机制砂、矿粉以及掺合料混合得到混合料；
将混合料与减水剂、引气剂、消泡剂、增强组份、缓凝剂和性能调节组分混合。
本发明实施例的有益效果是：
本发明提供了一种灌浆料，其原料用成本低取材广泛的水洗成本高，供应不足的石英砂，而采用成本低，取材广泛的水洗机制砂，配合其他材料的使用，使得这的灌浆料成本低、取材广泛、性能优良，在市场上更具有竞争力。
本发明还提供了一种灌浆料的制备方法，该将硅酸盐水泥与水洗机制砂、矿粉以及掺合料混合得到混合料；将混合料与减水剂、引气剂、消泡剂、增强组份、缓凝剂和性能调节组分混合，制得的灌浆料成本低、取材广泛、性能优良的灌浆料，具有较大的市场竞争力。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的一种灌浆料及其制备方法进行具体说明。
本发明实施例提供了一种灌浆料，按重量份数计，包括：硅酸盐水泥32～40份，水洗机制砂45～52份，矿粉4～8份，掺合料2.5～8.5份，增强组份0.002～0.006份，减水剂0.06～0.12份，引气剂0.0005～0.003份，消泡剂0.0005～0.002份，缓凝剂0.002～0.007份以及性能调节组份0.001～0.005份。
优选地，硅酸盐水泥32～35份，水洗机制砂45～48份，矿粉6～8份，掺合料3～7份，增强组份0.002～0.004份，减水剂0.06～0.09份，引气剂0.001～0.002份，消泡剂0.001～0.002份，缓凝剂0.002～0.005份以及性能调节组份0.002～0.003份。经过发明人的创造性劳动发现，此比例下合成的灌浆料粘结性能更好、强度更高。
硅酸盐水泥：凡以硅酸钙为主的硅酸盐水泥熟料，5％以下的石灰石或粒化高炉矿渣，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，统称为硅酸盐水泥(portlandcement)，国际上统称为波特兰水泥。
机制砂：由机械破碎，筛分制成的，粒径小于4.75mm的岩石颗粒，但不包括软质岩，风化岩的颗粒。水洗机制砂是机制砂的一种。进一步地，水洗机制砂包括坚硬岩和较硬岩中的至少一种；优选地水洗机制砂的母岩强度＞90mpa、压碎值指标＜20％、含水率＜1％。经过发明人创造性劳动发现，水洗机制砂为坚硬岩和较硬岩中的一种时，制成的灌浆料强度高，硬度大，适合生产使用。且发明人通过创造性的劳动发现，作为灌浆料的主要原料，当水洗机制砂的母岩强度＞90mpa、压碎值指标＜20％、含水率＜1％时，制成的灌浆料强度高，易粘接，原因是作为主要原料的水洗机制砂，其母岩强度较高，故而增大了最终产品的强度，其较小的压碎值指标也说明母岩具有较高的强度，有利于制成的材料具有较高的强度。含水率较小，在原料地混合过程中更容易混合。
矿粉(mineralpowder)是符合工程要求的石粉及其代用品的统称，是将矿石粉碎加工后的产物，是矿石加工冶炼等的第一步骤，也是最重要的步骤之一。优选地，矿粉包括s95级矿粉和s105级矿粉中的至少一种。s105级矿粉活性指数28天≥105％，s95级矿粉活性指数28天≥95％。经过发明人的创造性劳动发现，这两种矿粉的活性指数较大，因而作为原料时，制备的灌浆料强度较大，更能满足实际的需要。
掺合料包括粉煤灰、微珠和硅灰中的至少一种。微硅粉也叫硅灰或称凝聚硅灰，英文为microsilicaorsilicafume，是铁合金在冶炼硅铁和工业硅(金属硅)时，矿热电炉内产生出大量挥发性很强的sio2和si气体，气体排放后与空气迅速氧化冷凝沉淀而成。它是大工业冶炼中的副产物，整个过程需要用除尘环保设备进行回收，因为密度较小，还需要用加密设备进行加密。
增强组份包括三乙醇胺和三乙醇胺醋酸酯中的至少一种。在灌浆料中加入其中一者有提高早期强度和抗渗性能的作用。从而提升灌浆料的整体强度。
性能调节组份包括聚丙烯酰胺和低粘度纤维素聚醚中的至少一种。聚丙烯酰胺和低粘度纤维素聚醚均为高分子材料，高分子材料的添加可以调节灌浆料整体的粘度、流动性、强度以及粘结性能等，使灌浆料的综合性能更佳。
缓凝剂(setretarder)，是一种降低水泥或石膏水化速度和水化热、延长凝结时间的添加剂，本发明中缓凝剂包括蔗糖、柠檬酸中的至少一种。经过发明人创造性的劳动发现，蔗糖、柠檬酸两者易溶，不仅缓凝效果较好，且价格便宜，成本低。
引气剂属于化学物品之一。气泡结构好，气泡半径小，抗冻指标高，用于高耐久性的混凝土结构，如水坝、高等级公路、热电站冷却塔、水池水工、港口等。在本发明实施例中引气剂包括松香类引气剂、皂苷类引气剂、醚类引气剂中的至少一种。经过发明人创造性的劳动发现，上述几种引气剂的效果较好。
消泡剂也称消沫剂，可以在灌浆料形成过程中降低表面张力，抑制泡沫产生或消除已产生泡沫，使最终得到的灌浆料中空气掺入量少，强度更高。在本发明实施例中包括高碳醇类消泡剂、聚醚改性硅类消泡剂中的至少一种。经过发明人创造性的劳动发现，上述几种消泡剂的在灌浆料中一致泡沫的效果较好。
本发明实施例还提供了一种灌浆料的制备方法，包括：将硅酸盐水泥与水洗机制砂、矿粉以及掺合料混合得到混合料。
将硅酸盐水泥与水洗机制砂、矿粉以及掺合料混合的条件为：在350～500r/min的转速下搅拌20～30min。经过发明人创造性的劳动发现，在该搅拌速度和时间下，原料可以得到较好的混合。搅拌时间太短或搅拌速度太低原料的混合效果不好，搅拌时间太长，或者速度太大时得到的原料地混合效果没有明显的变化，是对资源和能源的浪费。混合成本增加了，但是混合效果不会有明显的变化。
本发明实施例所提供了一种灌浆料的制备方法，还包括：将混合料与减水剂、增强组份、缓凝剂和性能调节组分混合。
将混合料与减水剂、引气剂、消泡剂、增强组份、缓凝剂和性能调节组分混合的条件为：在350～500r/min的转速下搅拌20～40min。经过发明人创造性的劳动发现，在该搅拌速度和时间下，原料可以得到较好的混合。搅拌时间太短或搅拌速度太低原料的混合效果不好，搅拌时间太长，或者速度太大时得到的原料地混合效果没有明显的变化，是对资源和能源的浪费。混合成本增加了，但是混合效果不会有明显的变化。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
一种灌浆料，其制备方法如下：
s1、原材料进库进行原材料检测，每次生产前进行预应力灌浆料试验，微调组分配比以确保本发明达到预期效果。
s2、将量取好的普通硅酸盐水泥320kg与水洗机制砂520kg、s95级矿粉80kg、粉煤灰i级25kg投入混料机持续搅拌，搅拌速度为500r/min，搅拌时间20分钟。
s3、陆续投入减水剂0.9kg、松香类引气剂10g，高碳醇类消泡剂5g、聚醚改性硅类消泡剂5g、三乙醇胺10g、三乙醇胺醋酸酯10g、柠檬酸40g、低粘度纤维素聚醚40g，各组分投料时间不少于2分钟完成，全部投完后持续搅拌40分钟，搅拌转速为350r/min。
s4、取样进行灌浆料试验，检测生产样品产品性能是否达到预期良好的效果。
s5、将达到预期效果的样品代表的产品进行袋装密封，存放于干燥通风的环境中。
实施例2
一种灌浆料，其制备方法如下：
s1、原材料进库进行原材料检测，每次生产前进行预应力灌浆料试验，微调组分配比以确保本发明达到预期效果。
s2、将量取好的普通硅酸盐水泥400kg与水洗机制砂450kg、s105级矿粉，微珠20kg，硅灰20kg、投入混料机持续搅拌，搅拌速度为350r/min，搅拌时间30分钟。
s3、陆续投入减水剂0.6kg、松香类引气剂2g、皂苷类引气剂3g，高碳醇类消泡剂10g、聚醚改性硅类消泡剂10g、三乙醇胺30g、三乙醇胺醋酸酯30g、柠檬酸40g、聚丙烯酰胺10g，各组分投料时间不少于2分钟完成，全部投完后持续搅拌20分钟，搅拌转速为500r/min。
s4、取样进行灌浆料试验，检测生产样品产品性能是否达到预期良好的效果。
s5、将达到预期效果的样品代表的产品进行袋装密封，存放于干燥通风的环境中。
实施例3
一种灌浆料，其制备方法如下：
s1、原材料进库进行原材料检测，每次生产前进行预应力灌浆料试验，微调组分配比以确保本发明达到预期效果。
s2、将量取好的普通硅酸盐水泥360kg与水洗机制砂480kg、微珠40kg、投入混料机持续搅拌，搅拌速度为420r/min，搅拌时间为25分钟。
s3、陆续投入减水剂0.12kg、皂苷类引气剂30g、聚醚改性硅类消泡剂5g、三乙醇胺20g、三乙醇胺醋酸酯20g、柠檬酸40g、聚丙烯酰胺20g、低粘度纤维素聚醚30g，各组分投料时间不少于2分钟完成，全部投完后持续搅拌30分钟，搅拌转速为420r/min。
s4、取样进行灌浆料试验，检测生产样品产品性能是否达到预期良好的效果。
s5、将达到预期效果的样品代表的产品进行袋装密封，存放于干燥通风的环境中。
实施例4
一种灌浆料，其制备方法如下：
s1、原材料进库进行原材料检测，每次生产前进行预应力灌浆料试验，微调组分配比以确保本发明达到预期效果。
s2、将量取好的普通硅酸盐水泥320kg与水洗机制砂480kg、微珠70kg、投入混料机持续搅拌，搅拌速度为420r/min，搅拌时间为30分钟。
s3、陆续投入减水剂0.6kg、松香类引气剂30g，高碳醇类消泡剂10g、聚醚改性硅类消泡剂10g、三乙醇胺10g、三乙醇胺醋酸酯10g、柠檬酸40g、低粘度纤维素聚醚20g，各组分投料时间不少于2分钟完成，全部投完后持续搅拌30分钟，搅拌转速为420r/min制得样品。
实施例5
一种灌浆料，其制备方法如下：
s1、原材料进库进行原材料检测，每次生产前进行预应力灌浆料试验，微调组分配比以确保本发明达到预期效果。
s2、将量取好的普通硅酸盐水泥320kg与水洗机制砂480kg、s95级矿粉60kg，微珠30kg、投入混料机持续搅拌，搅拌速度为420r/min，搅拌时间30分钟。
s3、陆续投入减水剂0.9kg、松香类引气剂20g，高碳醇类消泡剂10g、三乙醇胺40g、柠檬酸40g、低粘度纤维素聚醚30g，各组分投料时间不少于2分钟完成，全部投完后持续搅拌30分钟，搅拌转速为420r/min制得样品。
试验例
将上述实施例1～2所制得的灌浆料进行性能测试，具体的测试方法参照国家标准gb50010“混凝土结构设计规范”对样品的抗压强度。参照gb/t2419-2005“水泥胶砂流动度试验标准”对样品的流动度测试实验进行测试测得的实验结果如表1所示。
表1灌浆料的测试结果
如表1结果所示，经测试，本发明实施例所制得的灌浆料在1天的时候即可达到52mpa以上的抗压强度，而且随着时间的推移，抗压强度还会提升，当达到28天的时候，抗压强度甚至能达到80mpa以上，说明本发明实施例所提供的灌浆量具有较高的抗压强度。同时，本发明实施例所提供的灌浆量的初始流动度和1h后的流动度均能保持400mm左右，说明本发明实施例所提供的灌浆量具有较好的流动度。
综上所述，本发明提供了一种灌浆料，其原料用成本低取材广泛的水洗成本高，供应不足的石英砂，而采用成本低，取材广泛的水洗机制砂，配合其他材料的使用，使得这的灌浆料成本低、取材广泛、性能优良。
本发明还提供了一种灌浆料的制备方法，将硅酸盐水泥与水洗机制砂、矿粉以及掺合料混合得到混合料；将混合料与减水剂、引气剂、消泡剂、增强组份、缓凝剂和性能调节组分混合。制得的灌浆料成本低、取材广泛、性能优良的灌浆料，具有较大的市场竞争力。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。