超细水泥灌浆材料的发展现状及应用

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1、超细水泥灌浆材料的发展现状及应用发布：2010-11-2614:38

2、编辑：小肀

3、来源：武汉长江科学院【水泥人网】摘要:水泥作为灌浆材料具有强度?¥，耐久性好，无毒，无味，材料來源方便，价格低廉等优点，一般灌浆多采用普通水泥。促普通水泥粒径较大，粗颗粒多，最大粒径可达90〜100Hm。水灰比较大吋，浆液的稳定性差，易析水回浓，不能奋效灌入细微裂隙：且硬化吋伴奋析水，固相体积收缩，使硬化结石与被灌基体的粘结强度降低，形成新的渗水通道。特别是针对基体细微裂隙的灌浆，普通水泥已难以满足工程要求，于是一种新型的灌浆材料——超细水泥便应运而生了。自从80年代初U本研制成功MC—500型超细水

4、泥以来，由于芄浆液稳定性好，流动性比咎通水泥有敁著改善，并在固结吋很少析水或不析水，M•有A好的防渗固结效果，达到和化学浆液相似的可灌性，其结石强度人人高于化学浆材，无污染，不老化，价格低廉，因而•一出现便在许多国家得到了广泛的极用＜SUP〉（1〜4）。木文即介绍了超细水泥作为灌浆材料在国内外的一些发展现状，卯对艽使用过程作了一些分析。目前，关于超细水泥还没奋一个统一的标准，较多的是以其粒径人小來定义的。-般认为，作为超细水泥其最人粒径应小于20pm,分割粒径应小于比表面积则放该人于5〕。宥必要指出的足最人粒径并非绝对意义上的最人粒径，若最人粒径小于20，，通常指，即允许有5%的粒

5、子人于20,3）。超细水泥的生产是以荇通水泥或水泥熟料为原料，采川一定的粉磨设备制得，常用的粉磨设备有球磨机、振动磨、雷蒙磨、搅拌膺、气流磨等。然而直接应川这些设备制取超细水泥是不经济的，因为粉磨一段时间水泥粒径变小,比表側积増大，表⑻能増加，细颗粒团聚能力加大，因而必须采川超细分级机及时将合格的细水泥分离出來。超细水泥与普通水泥在组成上的主要不同点是在制备过程中加入/一些性能调节M＜SUP＞〔6〕。性能调节剂的选择和掺S足根据灌浆工程的需要来决走的，这足因为随着水泥颗粒的细化也带来以下一些问题，影响水泥的灌浆效果。（1）流动性降低，如不采取措施，要达到同普通水泥相同的流动性必须增

6、加川水虽，增大水灰比又使浆液稳定性降低；（2）由于保水性好，硬化结石的水灰比大，毛细管孔尺寸大且多，影响水泥结石的密实性，进而影响抗渗和耐蚀等性能；（3）水泥越细收缩值越大，引起结石与®体粘结失效。因此，在制备过程中要加入一些性能调甘剂（如膨胀剂、减水剂、调凝剂等），为防止水化升温过高，有吋也加一些粉煤灰、粒状高炉矿渣和硅粉等掺合料。同普通水泥灌浆和化学灌浆相比，超细水泥灌浆存在以下优点：①对以使川普通水泥灌浆的技术和设备（只耑；W配置一台高速搅拌机）；①比普通水泥具有更好的可灌性，水泥结石更致密;②具奋良好的工作环境，无毒，结石具有较高的耐久性；③比化学灌浆其有更高的强度，更经济

7、；④灌注细微裂隙吋，对裂隙的湿度不敏感，对裂隙屮的钢筋无腐蚀。工作性能超细水泥的密度一般为2.8〜3.2g/cm3,冋普通水泥并无多大差别，但容重很低，一般为0.6〜1.0g/cm3。由于-其细度较菇，普通水泥的筛分法已难以满足M:粒径测试的要求，通常采用的是光透沉降粒度仪或激光粒度仪等7〕。在使用过程中，由于其比表而积大，活性高，同咎通水泥也有很大差异。流动性在水化过程中，由于超细水泥颗粒的高活性，W需水景明显高于普通水泥，为提高浆液的流动性，需要加入一些减水剂，使浆液粘度降低，便于灌入细微裂隙中。一般减水剂的掺量为0.5%左;/f。稳定性水泥浆液的稳定性是在250ml的g筒中注

8、满浆液，随着时间的延长，川I:部析水高度占整个浆液高度的百分数来表示的。作为灌浆材料，其析水率愈低，析水历时愈长，浆液的稳定性越岛，对灌浆越冇利。普通水泥由于颗粒大，沉降快，稳定性较差。对水灰比W/C=l:1的浆液，普通水泥析水率>25%，析水历吋为1.5h，Iflj超细水泥析水率则析水W吋为2h以上，稳定性人人提岛。浆液温度超细水泥山于其活性高，水化初期水化热很大，浆液升温很快，当温度超过40°C时，对结石强度增长十分不利。为降低其水化热，常常在制备过程中要加入一些活性掺合料，如粉煤灰，高炉矿渣，硅粉等。凝结吋间凝结吋间既要考虑灌浆操作所需要的吋间，乂要考虑在灌浆结束后，裂

9、隙中灌入的水泥浆液能很快地凝结硬化，在不同的使川场合对凝结吋间奋不同的要求。超细水泥由于在制备过程屮已经掺加Y适量的调凝剂，可以满足工程的需要，一般调凝剂的掺量为0.5%〜2.5%。膨胀性超细水泥十加入适景膨胀剂，W28d水泥净浆tl由线膨胀景可控制在0.2%〜0.5%之间，使水泥结石期不收缩，这对防渗补强是十分冇利的，特别是细微裂隙的灌浆，N*以取得很好的灌浆效果。抗灰及抗渗性能超细水泥具柯较商的强度，特别是早期强度。这主要是因为M:颗粒较细，水化活性较窈，水化充分