聚羧酸高性能灌漿料試驗研究.pdf

1、水泥基灌漿材料獨特的性能逐步被人們所認識和接受，使用的領域?qū)⒉粩啾煌卣?，在工程中發(fā)揮越來越重要的作用，具有極其廣闊的應用前景。近年來，混凝土減水劑的研究與生產(chǎn)已趨向朝著高性能、綠色環(huán)保方向發(fā)展。具有梳形分子結(jié)構(gòu)的高性能減水劑因其摻量低、減水率高、保坍性能好、無污染、緩凝時間少、成本低等優(yōu)異性能，市場應用前景越來越廣闊，聚羧酸高效減水劑成為近年來研究的熱點。
　　 本文首先通過對聚羧酸高性能減水劑的合成研究找出了一種與高性能灌漿料

2、適應性良好的聚羧酸高效減水劑，然后通過試驗確定了高性能灌漿料成分組成及其優(yōu)化配比，并研究了高性能水泥基灌漿料的工作性能和力學性能，通過試驗分析了礦物摻和料、消泡劑、增強劑、增稠劑等因素對高性能水泥基灌漿料性能的影響。
　　 聚羧酸高性能減水劑的合成方面，通過正交實驗分析出溫度、各種單體的比例、鏈轉(zhuǎn)移劑用量、氧化還原劑用量對聚羧酸性能的影響，并通過對凈漿和砂漿的擴展度以及損失的影響選擇出最優(yōu)的原材料組合。通過分析物料反應濃度、保溫

3、時間、聚合反應方法總結(jié)出優(yōu)異的合成工藝，并和國內(nèi)外性能良好的聚羧酸進行對比試驗。優(yōu)化了合成工藝，當工藝水與氧化劑稀釋水與溶解單體稀釋水的比例為60％/10％/30％、保溫時間為2h時，采用原材料預先加入一部分，其余部分半連續(xù)加料得到固含量為40％淺淡黃色透明粘稠狀液體PC。通過優(yōu)化工藝合成高性能減水劑PC的減水率為33％。灌漿料的初始擴展度可達到300mm，在1小時后坍落度幾乎不損失，并且和易性較為良好。摻入一定量的礦粉和粉煤灰對灌漿料

4、的狀態(tài)影響不大，說明合成的聚羧酸高性能減水劑對二元和三元膠材的適應性良好。
　　 灌漿料的原材料組成設計方面，從灌漿料的組成原材料方面和規(guī)范要求進行分析，石英砂級配的最優(yōu)比例為10～20:20～40:40～70:70～120=3:1:1:3，石英砂堆積密度影響最大的是20～40目，影響最小的是70～120目。根據(jù)擬合曲線分析，可以得出在膠砂比為0.6～1(1:1.4～1:1.8)范圍內(nèi)，混合物得堆積密度比較密實。綜合考慮流動度和

5、強度，并且考慮經(jīng)濟性能的要求，普通硅酸鹽水泥和快硬水泥用量為350和50，可以滿足技術(shù)性能指標，并且十分經(jīng)濟。聚羧酸相比于萘系和氨基有良好的保坍性能，并且相對而言灌漿料的干燥收縮也是減小的，灌漿料的強度有一定的增強作用。選用聚羧酸高效減水劑，設計合適的配合比能很好地解決拌合物流動度與強度的協(xié)調(diào)問題，使其同時具有較好的工作性能和力學性能。從不同的膨脹源分析設計研制出了一種具有較高的膨脹率，同時對砂漿的力學性能也不能產(chǎn)生較大影響的膨脹劑HD

6、-3。通過試驗研究得出灌漿料最優(yōu)配合比為：普通硅酸鹽水泥：硫鋁酸鹽水泥：石英砂10～20:20～40:40～70：70～120：=350:50:225:75:75:225:140；聚羧酸高效減水劑PC摻量為0.25％，膨脹劑摻量為8％。
　　 灌漿料性能試驗方面，主要研究了高性能水泥基灌漿料的工作性能和力學性能，通過試驗分析礦物摻和料、消泡劑、增強劑、增稠劑等因素對高性能水泥基灌漿料性能的影響。粉煤灰的摻入使灌漿料的流動性變好，

7、但是為保證強度摻量不能太高。激發(fā)劑的摻入對灌漿料1d的強度都有所提高并且不影響灌漿料的流動性，并且使粉煤灰的摻量提高到10％可以滿足灌漿料的技術(shù)性能要求。礦粉的摻入使灌漿料的流動性變好，但是為保證強度摻量不能超過15％。硅微粉和微硅粉對灌漿料早期抗折強度有減弱作用，3d抗折強度影響不大。微硅粉可以提高灌漿料的強度尤其是3d后的強度灌漿料強度。消泡劑的加入能夠很好改善灌漿料的流動性，并且對灌漿料的強度影響較大，加入消泡劑后強度提高29％以

8、上，有的甚至提高到39％以上。消泡劑用量為0.05g時，灌漿料的強度和流動性是最合理的。增強劑的加入能夠很好改善灌漿料的流動性，并且對灌漿料的強度影響較大，加入增強劑后早期強度影響不大，總體上提高不是很明顯但是后期強度提高11％以上，有的甚至提高到39％。羥甲基乙基纖維素醚的加入對灌漿料的流動性和損失影響不大，并且對灌漿料的早期強度影響不是很大，再分散乳膠粉的加入對灌漿料的流動性影響不大，但是對半小時的損失影響較大，并且對灌漿料的早期強