水泥基灌浆料概述.doc

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水泥基灌浆料与灌浆剂概述
一、水泥基灌浆料与灌浆剂概念
水泥基灌浆材料是由水泥、集料〔或不含集料〕、外加剂和矿物掺合料等原材料，经混合生产而成的具有合理级配的干混料。水泥基灌浆材料加水 13
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2集料
集料的级配和细度模数会影响灌浆材料的塑性、以与凝结硬化后的力学性能。集料颗粒的形貌对灌浆材料性能也有一定的影响。常用集料包括级配优良的天然砂和石英砂。骨料级配均匀，灌浆料可以更容易流动，不易出现离析泌水等现象，工作性能会更好。
3外加剂
在混凝土和易性与水泥用量不变的条件下，减水剂能减少用水量，增加混凝土的强度;或和易性与混凝土强度不变的时候，能够节约水泥用量。在水泥浆中增加减水剂甚至缓凝剂，主要目的是改善水泥浆流动性。在微观方面来说，减水剂在水泥浆中主要通过以下方式产生作用:
〔1〕分散作用:加水拌合后，受到水泥颗粒分子间引力，水泥浆会形成絮凝结构，使一局部水包裹在水泥颗粒之中，不参与浆体的自由流动。包裹着的水无法与外界接触，在浆体中独立存在，不参与任何形式的运动。如果包含减水剂，受到影响，其分子可附着于浆体中的水泥粒外表，从而形成某种带电体，同种电荷容易排斥，使水泥颗粒分散开来，絮凝结构被破坏，释放出的水随之参与流动，这就增加了浆体流动性。
〔2〕润滑作用:减水剂可附着于水泥粒外表，与水分子作用，形成一种膜。这种膜具有一定的特性，即其具有的润滑特性，能够大大的降低滑动阻力，这种阻力存在于水泥颗粒间，降低的阻力使水泥浆流动性提高。
外加剂种类主要有聚羧酸系高性能减水剂、萘系高效减水剂、氨基磺酸系减水剂等。但从灌浆料的砂浆流动度损失、强度和枯燥收缩率方面可以看出聚羧酸系减水剂的效果最好。聚羧酸相比于萘系和氨基有良好的保坍性能，并且相对而言灌浆料的枯燥收缩也是减小的，灌浆料的强度有一定的增强作用。
4、膨胀剂
在注浆后，特别是预应力孔道注浆，孔道被水泥浆注满之后，随着时间的推移，水泥颗粒发生沉降，加上水泥水化等因素的影响，浆体体积发生收缩。膨胀剂是一种外加剂，在水泥浆硬化时，其体积却膨胀，补偿浆体的收缩，填充水泥间隙。孔道注浆料收缩变化较大，当体积收缩产生裂缝时，会失去局部应有的保护作用。有试验研究认为，孔道注浆料拌和成型后，1d内产生快速膨胀，1d后体积变化相对稳定，%的微膨胀量。这说明注浆料膨胀剂弥补了后期的收缩。注浆料不同时间的膨胀量要适当:早期膨胀量大，会降低孔道的密实性;反之如此会导致孔道内填充不密实。当时间推移到浆体的中后期时，如果膨胀量大，会导致孔道内部局部的应力集中；膨胀量小，如此不足以弥补孔道注浆料的硬化收缩。
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膨胀剂宜采用钙矾石系或复合型膨胀剂，%以上的高碱膨胀剂。国内大多采用UEA型膨胀剂。
5矿物掺合料
矿物掺合料对提高灌浆材料强度、工作性、耐久性以与其他物理力学性能，降低灌浆料水化温升，抑制碱一集料反响都起到至关重要的作用。通常使用的矿物掺合料为磨细粉煤灰、磨细粒化高炉矿渣、硅灰等。这类材料中的活性组分(无定形Si02和Al203等)通过与水泥水化产物Ca(OH)2之间发生二次水化反响，形成类似于水泥水化产物的物质，起到密实混凝土和砂浆结构、增加强度和改善耐久性的作用。
矿物掺合料宜为优质掺合料，如Ⅰ级粉煤灰、S95或S105级矿粉、硅灰等。粉煤灰、矿粉的掺入使灌浆料的流动性变好，但是掺量不能太高，否如此会使灌浆剂的1d强度达不到技术规X要求。粉煤灰二次水化时间很长，灌浆料强度增长缓慢，但是后期强度影响不会太大的。
硅灰能够填充水泥颗粒间的孔隙，同时与水化产物生成凝胶体，与碱性材料氧化镁反响生成凝胶体。在灌浆材料中掺入适量的硅灰，可显著提高抗压、抗渗、保水、防止离析和泌水等性能。
6 消泡剂
聚羧酸高性能减水剂由于其分子结构上的特性，使其在灌浆料使用中引入较多的不均与气泡，影响灌浆料的耐久性与强度。通过添加消泡剂来改善灌浆料的和易性。消泡剂在灌浆料中主要有两方面的作用：一方面能够抑制灌浆料中气泡的形成，另一方面能破坏灌浆料中已形成的气泡。其主要破泡机理是:由于消泡剂的外表X力小，渗透性强，容易进入灌浆料浆体膜内。使隔开空气的浆体膜厚度越来越薄，直至破裂，里面的空气逸出，消除形成气泡的条件。
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常用的粉状消泡剂有：多元醇和聚硅氧烷等。
7 保水剂
纤维素醚(CE)是天然纤维素的衍生物，是各类干混砂浆的重要改性外加剂，起着缓凝、保水、增稠、引气、粘合等功能。常用的保水剂主要有：甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素等