本发明属于建筑施工用砂浆技术领域，具体涉及一种自碎裂型硫磺锚固砂浆、制备方法及其应用。
背景技术
随着我国城市化进程的推进，大量高层、超高层建筑不断涌现，相应地对多层地下室、地下隧道、地下人行通道、地下商业街等配套建筑的需求日益加大，在此类建筑的施工过程中，需要采取措施对基坑及边坡的土体进行支护。锚杆或锚索支护是一种在边坡、岩土深基坑、地下隧道等结构施工中经常采用的一种加固支护方式。然而，建筑施工完成后，锚杆或锚索长埋于地下，不仅对地下环境造成一定影响，还将对后续周边建筑物的建设造成障碍。同时，建设期间需要消耗大量的锚杆或锚索、锚头以及注浆材料，锚杆或锚索不回收利用，浪费材料，并增加工程建设费用。如何使得锚杆或锚索易于拆除，便于回收，是一个亟待解决的难题。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种自碎裂型硫磺锚固砂浆、制备方法及其应用，在拆除工作中，此种硫磺锚固砂浆在外加交变磁场的作用下可自行碎裂，使得采用此种硫磺锚固砂浆浇筑的锚杆或锚索锚固体，便于拆除，减小施工难度，拆除后的锚杆或锚索，即可回收，节约成本。
本发明提供一种自碎裂型硫磺锚固砂浆，按照重量比包括以下组分：硫磺100份、水泥30～60份、细集料100～150份、石蜡2～3份、磁性粉末30～50份、矿物掺合料10～30份，前述组份混合拌料后密度为2134～2690kg/m3，所述细集料为未经高温焙烧的直径为0.1mm～5mm的珍珠岩砂或蛭石砂。
在本发明的自碎裂型硫磺锚固砂浆中，所述磁性粉末为锰锌铁氧体粉体或者fe3o4粉体。
在本发明的自碎裂型硫磺锚固砂浆中，所述矿物掺合料为硅灰或沸石粉。
本发明还提供一种上述的自碎裂型硫磺锚固砂浆的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按如下组分配合比称重：硫磺100份、水泥30～60份、细集料100～150份、石蜡2～3份、磁性粉末30～50份、矿物掺合料10～30份；
步骤2：先将细集料、磁性粉末倒入铁锅内，加热搅拌至100～120℃时，将水泥倒入继续搅拌加热至130℃；
步骤3：再将硫磺加入并加热到135～146℃，确保硫磺完全熔融；
步骤4：最后加入石蜡和矿物掺合料，放入加热搅拌机内充分搅拌，搅拌时温度升高至160℃，最终得到自碎裂型硫磺锚固砂浆。
本发明的自碎裂型硫磺锚固砂浆应用于对深基坑、边坡、隧道等工程中支护结构的锚固，具体应用到锚杆或锚索锚固段浇筑成型为锚固体。
本发明的一种自碎裂型硫磺锚固砂浆至少具有如下有益效果：
本发明的配方设计合理，成本低、制备操作简单。本发明的自碎裂型硫磺锚固砂浆添加有硫磺和磁性粉末组分，当构件需要拆除时，在浇筑了自碎裂型硫磺锚固砂浆的区域外周施加交变磁场，内部的磁性粉末将磁场能量转换成热能。硫磺随着温度达到其熔点后，由固态转为液态，并可较长时间保持在液态水平，为配方中各组分间的充分反应提供时间。选取膨胀珍珠岩砂或蛭石砂作为主要原料，当砂浆内部温度升高到一定温度时，其体积可迅速膨胀6-20倍，使得锚固体自行碎裂，进而使得构件便于拆除并回收，节约成本，减小施工难度，适于推广。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的解释说明。
实施例1
一种自碎裂型硫磺锚固砂浆，按照重量比包括以下组份：
硫磺100份、水泥35份、细集料100份、石蜡2份、磁性粉末30份、矿物掺合料10份，所述前述组份混合拌料后实测密度为2134kg/m3。
其中，细集料为未经高温焙烧的直径为0.1mm～5mm的珍珠岩砂。磁性粉末为锰锌铁氧体粉体，矿物填料为硅灰。
上述一种自碎裂型硫磺锚固砂浆的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按上述组分配比称重；
步骤2：先将细集料、磁性粉末倒入铁锅内，加热搅拌至110℃时，将水泥倒入继续搅拌加热至130℃；
步骤3：再将硫磺加入并加热到140℃，确保硫磺完全熔融；
步骤4：最后加入石蜡和矿物掺合料，放入加热搅拌机内充分搅拌，搅拌时温度升高至160℃，最终得到自碎裂型硫磺锚固砂浆。
上述一种自碎裂型硫磺锚固砂浆应用于对深基坑、边坡、隧道等工程中支护结构的锚固，具体应用到锚杆或锚索锚固段浇筑成型为锚固体。
实施例2
一种自碎裂型硫磺锚固砂浆，按照重量比包括以下组份：
硫磺100份、水泥40份、细集料110份、石蜡2份、磁性粉末35份、矿物掺合料15份；所述前述组份混合拌料后实测密度为2248kg/m3。
其中，细集料为未经高温焙烧的直径为0.1mm～5mm的珍珠岩砂。磁性粉末为锰锌铁氧体粉体，矿物填料为硅灰。
其制备方法及应用与实施例1相同。
实施例3
一种自碎裂型硫磺锚固砂浆，按照重量比包括以下组份：
硫磺100份、水泥45份、细集料120份、石蜡2份、磁性粉末40份、矿物掺合料20份；所述前述组份混合拌料后实测密度为2360kg/m3。
其中，细集料为未经高温焙烧的直径为0.1mm～5mm的珍珠岩砂。磁性粉末为锰锌铁氧体粉体，矿物填料为硅灰。
其制备方法及应用与实施例1相同。
实施例4
一种自碎裂型硫磺锚固砂浆，按照重量比包括以下组份：
硫磺100份、水泥50份、细集料130份、石蜡3份、磁性粉末45份、矿物掺合料25份；所述前述组份混合拌料后实测密度为2471kg/m3。
其中，细集料为未经高温焙烧的直径为0.1mm～5mm的珍珠岩砂。磁性粉末为fe3o4粉体，矿物填料为沸石粉。
其制备方法及应用与实施例1相同。
实施例5
一种自碎裂型硫磺锚固砂浆，按照重量比包括以下组份：
硫磺100份、水泥55份、细集料140份、石蜡3份、磁性粉末50份、矿物掺合料30份；所述前述组份混合拌料后实测密度为2581kg/m3。
其中，细集料为未经高温焙烧的直径为0.1mm～5mm的珍珠岩砂。磁性粉末为fe3o4粉体，矿物填料为沸石粉。
其制备方法及应用与实施例1相同。
实施例6
一种自碎裂型硫磺锚固砂浆，按照重量比包括以下组份：
硫磺100份、水泥60份、细集料150份、石蜡3份、磁性粉末50份、矿物掺合料30份；所述前述组份混合拌料后实测密度为2690kg/m3。
其中，细集料为未经高温焙烧的直径为0.1mm～5mm的珍珠岩砂。磁性粉末为fe3o4粉体，矿物填料为沸石粉。
其制备方法及应用与实施例1相同。
将上述实施例1～6制得的自碎裂型硫磺锚固砂浆养护7天后进行性能测试，测试结果如表1所示。
抗压强度测试：制成的样品规格为70.7mm×70.7mm×70.7mm的立方体试样。
抗拉强度测试：按照sl352-2006《水工混凝土试验规程》中的规定，制作成标准哑铃型试件。
表1
本发明自碎裂型硫磺锚固砂浆中添加硫磺组分，使得浇筑后具备强度高、抗压、速凝、抗渗等特点。同时，在外加交变磁场作用下，磁性粉末将磁能转为热能，硫磺随着温度达到其熔点后，硫磺由固态转为液态，并可较长时间保持在液态水平，为配方中各组分间的充分反应提供时间。
添加石蜡组分，能够使得浇筑后的砂浆在凝固过程中，降低体积收缩量，减少裂纹产生。
选取未经高温焙烧的珍珠岩砂或蛭石砂作为主要原料，成本低廉。当砂浆内部温度升高到一定温度时，其体积可迅速膨胀6-20倍，使得构件锚固体在较短时间内发生胀裂及破碎。
添加沸石粉，能够与水泥的水化产物氢氧化钙作用，生成胶凝物质，起到改善硫磺锚固砂浆和易性及强度的作用。
添加硅灰，能够起到提高硫磺锚固砂浆的抗压、抗拉、抗渗、保水性及防止离析、泌水的作用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的思想，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。