水泥基灌漿料適用水泥試驗分析

彭鵬飛

（廈門市宏業(yè)工程建設技術有限公司，廈門 361000）

水泥基灌漿材料是由水泥為基本材料，適量的細骨料及加入少量的混凝土外加劑及其它材料組成的干混材料，加水拌合后具有大流動度，早強、高強、微膨脹的性能。因其具有無收縮、強度高、自密實、施工方便等特點，廣泛應用于設備基礎的二次灌漿、地腳螺栓錨固、混凝土修補加固等方面。由于進口灌漿料的價格昂貴，加之國內(nèi)需求旺盛，近幾年我國對灌漿料的研究十分活躍并取得了較大進展，在材料的性能和成本方面都有所突破［1－3］。

國內(nèi)的水泥基灌漿料所用水泥通常是硅酸鹽水泥，并通過添加膨脹劑促使水泥漿體內(nèi)部形成鈣礬石，以獲得早強、高強、微膨脹等性能。因鈣礬石在80℃即會發(fā)生分解，有報道擔心國內(nèi)市場上的膨脹劑性能的穩(wěn)定性，并因此質(zhì)疑灌漿料體系在工程應用上的穩(wěn)定性。

硫鋁酸鹽水泥具有快硬、早強、微膨脹的特性，可用于配制水泥基灌漿料，但其價格較普通硅酸鹽水泥高出不少，因而有研究使用硅酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥復合膠凝體系來降低成本［4－6］。硫鋁酸鹽水泥與普通水泥的適應性有待探討。該文研究了各種硅酸鹽水泥與硫鋁酸鹽水泥復合膠凝體系的適應性，對相關企業(yè)選擇原材料具有一定指導意義。

1 試 驗

1.1 原材料與混凝土配比

水泥：龍麟P.O 42.5，龍麟P.O 42.5R，龍麟P.O 52.5，龍麟P.O 52.5R，龍麟水泥集團有限公司生產(chǎn)；R.SAC 425，鄭州市中泰水泥有限公司生產(chǎn)；砂：河砂，中砂，細度模數(shù)2.5；減水劑：萘系，粉劑，減水率約20%；水：自來水。

所用配比見表1。

表1 試驗所用配比 g

1.2 方法

流動度測試方法：參照JC／T 986—2005執(zhí)行。

強度測試方法：參照JC／T 986—2005和GB／T 17671—1999執(zhí)行，成型時，直接一次性將漿料注滿試模，不振動，刮平后進行養(yǎng)護［7］。

2 試驗過程

2.1 P.O 42.5水泥與R.SAC 425水泥的適應性

以R.SAC 425水泥取代P.O 42.5水泥，取代量分別為膠凝材料總量的15%、30%、50%、65%、80%和100%，按表1配比進行試驗。試驗結(jié)果如圖1、圖2所示。

由圖1、圖2可以看出，R.SAC 425水泥取代P.O 42.5水泥對灌漿料初始流動度影響不大，高摻量時稍降低流動度；R.SAC 425水泥在低摻量下對灌漿料的30min流動度保留值影響不大，但摻量超過膠凝材料總量50%時，使其急劇下降，摻量達到80%時30min后漿體已硬化。R.SAC 425水泥明顯提高灌漿料的1d抗壓強度，隨著其摻量的增加，灌漿料1d抗壓強度逐漸提高；隨著R.SAC 425水泥取代量的增加，灌漿料3d抗壓強度先降低后升高；而對于28d抗壓強度，R.SAC 425水泥取代量的增加起到負面影響，取代量30%時稍提高，在取代量超過50%之后降低明顯。

可見，R.SAC 425水泥取代P.O 42.5水泥超過50%時，將影響30min流動度保留值，降低28d強度，不可取；取代量在30%左右時，雖使得3d抗壓強度有所降低，但不影響流動度，且使得1d、28d抗壓強度提高。

2.2 P.O 42.5R水泥與R.SAC 425水泥的適應性

以R.SAC 425水泥取代P.O 42.5R 水泥，取代量分別為膠凝材料總量的15%、30%、50%、65%、80%和100%，按表1配比進行試驗。試驗結(jié)果如圖3、圖4所示。

由圖3、圖4可以看出，R.SAC 425水泥取代P.O 42.5R 水泥對灌漿料初始流動度影響不大；R.SAC 425水泥在低摻量下對灌漿料的30min流動度保留值影響不大，但摻量超過膠凝材料總量50%時，使其急劇下降，摻量達到80%時30min后漿體已硬化。R.SAC 425水泥明顯提高灌漿料的1d抗壓強度，隨著其摻量的增加，灌漿料1d抗壓強度逐漸提高；隨著R.SAC 425水泥取代量的增加，灌漿料3d抗壓強度先稍降低后升高；而對于28d抗壓強度，R.SAC 425水泥取代量的增加使得灌漿料強度呈波浪形降低，僅取代量30%時稍提高。

可見，R.SAC 425水泥取代P.O 42.5R 水泥超過50%時，將影響30min流動度保留值，降低28d強度，不可取；取代量在30%左右時，雖使得3d抗壓強度稍有降低，但不影響30min流動度保留值，且使1d、28d抗壓強度提高。

2.3 P.O 52.5水泥與R.SAC 425水泥的適應性

以R.SAC 425水泥取代P.O 42.5水泥，取代量分別為膠凝材料總量的15%、30%、50%、65%、80%和100%，按表1配比進行試驗。試驗結(jié)果如圖5、圖6所示。

由圖5、圖6可以看出，R.SAC 425水泥取代P.O 52.5水泥對灌漿料初始流動度影響不大；R.SAC 425水泥在低摻量下對灌漿料的30min流動度保留值影響不大，但摻量超過膠凝材料總量50%時，使其急劇下降，摻量達到80%時30min后漿體已硬化。R.SAC 425水泥明顯提高灌漿料的1d抗壓強度，隨著其取代量的增加，灌漿料1d抗壓強度逐漸提高，但100%時出現(xiàn)下降；隨著R.SAC 425水泥取代量的增加，灌漿料3d抗壓強度僅在50%和100%出現(xiàn)明顯降低，其余摻量符合正相關規(guī)律；而對于28d抗壓強度，R.SAC 425水泥取代量的增加起到負面影響，在取代量80%時出現(xiàn)升高折點。

可見，R.SAC 425水泥取代P.O 52.5水泥超過50%時，將影響30min流動度保留值，不可取；低取代量時雖提高早期強度，但降低28d強度，不合適。即R.SAC 425水泥與P.O 52.5水泥適應性較差。

2.4 P.O 52.5R水泥與R.SAC 425水泥的適應性

以R.SAC 425水泥取代P.O 52.5R 水泥，取代量分別為膠凝材料總量的15%、30%、50%、65%、80%和100%，按表1配比進行試驗。試驗結(jié)果如圖7、圖8所示。

由圖7、圖8可以看出，R.SAC 425水泥取代P.O 52.5R 水泥對灌漿料初始流動度影響不大；R.SAC 425水泥在低摻量下對灌漿料的30min流動度保留值影響不大，但摻量超過膠凝材料總量65%時，使其急劇下降，摻量達到80%時30min后漿體已硬化。R.SAC 425水泥明顯提高灌漿料的1d抗壓強度，隨著其摻量的增加，灌漿料1d抗壓強度逐漸提高；隨著R.SAC 425水泥取代量的增加，灌漿料3d抗壓強度先稍降低后升高；而對于28d抗壓強度，R.SAC 425水泥取代量的增加使得灌漿料強度呈波浪形降低，僅取代量30%時稍提高。

可見，R.SAC 425水泥取代P.O 52.5R 水泥超過65%時，將影響30min流動度保留值，降低28d強度，不可取；取代量在30%左右時，雖使得3d抗壓強度稍有降低，但不影響30min流動度保留值，且使1d、28d抗壓強度提高。總體來看R.SAC 425水泥取代P.O 52.5R 水泥對灌漿料28d強度降低程度較小，即適應性較好。

3 結(jié)論

a.R.SAC 425水泥取代P.O 42.5和P.O 52.5級水泥超過50%左右時，將影響30min流動度保留值，降低28d強度，不可取；取代量在30%左右時，影響較小。

b.綜合來看R.SAC 525水泥與P.O 52.5水泥適應性較差，與P.O 52.5R 水泥適應性稍好。

［1］桑國臣，劉加平.水泥基無收縮復合灌漿料的實驗研究［J］.新型建筑材料，2007（12）：4－7.

［2］楊久俊，海 然，吳科如.鈣礬石的結(jié)構(gòu)變異對膨脹水泥膨脹性的影響［J］.無機材料學報，2003（1）：136－141.

［3］霍利強.綠色高強高性能灌漿材料研究［J］.混凝土，2013（1）：114－116.

［4］李英丁，張鉻，徐 迅.硬石膏與高鋁水泥摻量對無收縮灌漿料性能的影響［J］.新型建筑材料，2009（3）：10－12.

［5］賈雪麗.高性能水泥基灌漿材料的制備與性能研究［D］.武漢：武漢理工大學，2011.

［6］劉小兵.水泥基無收縮灌漿砂漿的配制及性能研究［D］.重慶大學，2010.

［7］國家發(fā)展和改革委員會.水泥基灌漿材料［S］.北京：中國標準出版社，2005.