一种微型桩灌注用特种砂浆及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种微型桩灌注用特种砂浆及其制备方法和应用，所述微型桩灌注用特种砂浆材料组成为普通硅酸盐水泥、石英砂、矿粉或粉煤灰掺加物以及外加剂的的混合粉料，所述外加剂包括聚羧酸减水剂、膨胀剂、塑性膨胀剂、消泡剂、增粘剂，增粘剂为纤维素醚、聚多糖、聚丙烯酰胺及片状硅酸盐中的一种或多种组合。该特种砂浆浇筑过程中稳定不分层、无泌水，拌合后粘度低、流动性好、易于泵送，含气量较低、强度有保证，固化后收缩量小，适合微型桩浇筑，一次灌浆不补浆，桩身完整性得到保障。该砂浆不仅适用于微型桩灌注，也适用于锚杆、土钉等大长细比构件灌浆施工、破损混凝土构件的结构补强，因此具有良好的实际应用之价值。

A special mortar for micro pile grouting and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种微型桩灌注用特种砂浆及其制备方法和应用
本专利技术属于地基基础的微型桩加固
，具体涉及一种微型桩灌注用特种砂浆及其制备方法和应用。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。微型桩一般是指桩径小于300mm，长细比大于30，采用钻孔、强配筋和压力注浆施工工艺的灌注桩，起源于20世纪50年代的意大利，目的是解决困难条件下桩的施工而提出的。既有房屋基础及桥梁基础的加固中，因施工所需高度限制、操作面限制，施工中所用为小型机械，微型桩因具有施工振动、噪声小，承载力高、沉降小、便于施工及成桩迅速快等特点桩型多为微型桩。微型桩桩体特点直径小、长细比大，桩身材料强配筋，一般情况下为提高桩顶部位承载能力选择内插钢管，使桩孔狭小，因此桩孔内灌注材料一般为细石混凝土、砂浆、水泥浆等建筑材料。材料是细石混凝土时无法按正常水下混凝土导管法施工，容易造成粗细骨料分层，桩身强度降低、不均匀；材料是砂浆、水泥浆时，一般采用桩端压浆工艺，为增加浆液流动性需要较大水灰比，造成桩身收缩率较大，泌水严重形成桩顶部位空腔，需要多次补浆才能完成，产生的新旧界面在桩身完整性检测时为断桩信号，工程桩无法正常验收。与微型桩设计施工有关的国家标准规范有《建筑地基处理技术规范》JGJ79、《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ123，其中JGJ79中9.2.4.1条对灌注材料要求“具有较好的和易性、可塑性、黏聚性、流动性和自密实性”。然而，专利技术人发现，上述规范要求宽泛，没有具体技术标准和技术指标，为增加流动性，具体施工中水胶比0.6左右，甚至更高，易造成砂砾沉底，桩身强度上下部位差异严重。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种微型桩灌注用特种砂浆及其制备方法和应用，本专利技术制备得到的微型桩灌注用特种砂浆在微型桩浇筑过程中稳定不分层、无泌水，拌合后粘度低、流动性好、易于泵送，含气量较低、强度有保证，初凝、终凝时间在正常范围内。同时本专利技术所使用原料皆为市售品，容易获得，可广泛应用于建筑物地基基础加固、基坑支护中的微型桩、锚杆灌浆施工等，因此具有良好的实际应用之价值。本专利技术的目的之一在于提供一种微型桩灌注用特种砂浆。本专利技术的目的之二在于提供上述微型桩灌注用特种砂浆的制备方法。本专利技术的目的之三在于提供上述微型桩灌注用特种砂浆的应用。本专利技术是通过如下技术方案实现的：本专利技术的第一个方面，提供一种微型桩灌注用特种砂浆，原料包括：普通硅酸盐水泥、石英砂、矿粉或粉煤灰和外加剂。所述外加剂包括聚羧酸减水剂、塑性膨胀剂、消泡剂、增粘剂和矿物降粘剂，所述增粘剂为纤维素醚、聚多糖、聚丙烯酰胺及片状硅酸盐中的一种或多种组合，所述矿物降粘剂为一级粉煤灰或微珠超细粉煤灰。进一步的，所述微型桩灌注用特种砂浆，原料包括(按重量份计)：石英砂200-400份，普通硅酸盐水泥80-120份，矿粉(s95)30-60份，矿物降粘剂20-50份，聚羧酸减水剂0.4-0.8份，早强剂1-5份，增粘剂0.4-1.0份，塑性膨胀剂0.1-0.5份，消泡剂0.4-0.8份。本专利技术的第二个方面，提供一种微型桩灌注用特种砂浆的制备方法，包括：将计量好的普通硅酸盐水泥、石英砂、矿粉或粉煤灰掺加物以及外加剂拌和成均匀粉料；向计量好的水中逐渐加入上述均匀粉料机械搅拌处理。进一步的，所述水胶比为0.25～0.45，进一步优选为0.29～0.41；更进一步包括0.3、0.35或0.4。本专利技术的第三个方面，提供上述微型桩灌注用特种砂浆在微型桩桩体浇筑、大长细比构件灌浆施工和/或破损混凝土构件的结构补强中的应用。本专利技术的有益效果在于：(1)该特种砂浆浇筑过程中稳定不分层、无泌水，拌合后粘度低、流动性好、易于泵送，含气量较低、强度有保证，固化后收缩量小，适合微型桩浇筑，一次灌浆不补浆，桩身完整性得到保障。(2)本申请的配制方法简单、对低收缩、高强度要求的构件具有普适性，粉料易于规模化生产，现场施工工艺简单，因此具有良好的实际应用之价值。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。应理解，本专利技术的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本专利技术实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本专利技术的保护范围。正如
技术介绍
所介绍的，微型桩灌注砂浆要求的高流动性、线性低收缩、高强度，本专利技术采用普通硅酸盐水泥、石英砂、矿粉或粉煤灰掺加物以及外加剂的的混合粉料制成的特种砂浆加以解决，不仅适用于微型桩灌注，也适用于锚杆、土钉等大长细比构件灌浆施工、破损混凝土构件的结构补强。本专利技术的一个典型实施方式中，提供一种微型桩灌注用特种砂浆，原料包括：普通硅酸盐水泥、石英砂、矿粉或粉煤灰和外加剂。所述外加剂包括聚羧酸减水剂、塑性膨胀剂、消泡剂、增粘剂和矿物降粘剂，所述增粘剂为纤维素醚、聚多糖、聚丙烯酰胺及片状硅酸盐中的一种或多种组合。所述矿物降粘剂为一级粉煤灰或微珠超细粉煤灰。本专利技术的又一具体实施方式中，所述微型桩灌注用特种砂浆，原料包括(按重量份计)：石英砂200-400份，普通硅酸盐水泥80-120份，矿粉(s95)30-60份，矿物降粘剂20-50份，聚羧酸减水剂0.4-0.8份，早强剂1-5份，增粘剂0.4-1.0份，塑性膨胀剂0.1-0.5份，消泡剂0.4-0.8份。本专利技术研究发现：通过加入一定比例的聚羧酸减水剂以满足提高砂浆高流动性、加入一定比例的增粘剂以满足提高砂浆稳定性、加入一定比例的塑性膨胀剂以满足提高砂浆低收缩的要求，浆料固化前流动度、凝胶时间满足灌注要求，固化后砂浆28d强度高、体积收缩率低，所浇筑微型桩无需二次补浆。需要说明的是，上述原料配比用量对于本专利技术最终制备的高性能微型桩灌注特种砂浆的性能影响甚大，如果羧酸减水剂用量过多，砂浆宜分层，用量过少，流动性差；如果增粘剂用量过多，砂浆黏度大，流动性降低。在水泥水化过程中，塑性膨胀剂能够在碱金属催化下，不断分解产生氮气来达到膨胀效果，满足3h及24h阶段的膨胀要求，掺量过大，影响砂浆强度。本专利技术的又一具体实施方式中，提供一种微型桩灌注用特种砂浆的制备方法，包括：将计量好的普通硅酸盐水泥、石英砂、矿粉或粉煤灰掺加物以及外加剂拌和成均匀粉料；向计量好的水中逐渐加入上述均匀粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微型桩灌注用特种砂浆，其特征在于，原料包括：普通硅酸盐水泥、石英砂、矿粉或粉煤灰和外加剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种微型桩灌注用特种砂浆，其特征在于，原料包括：普通硅酸盐水泥、石英砂、矿粉或粉煤灰和外加剂。


2.如权利要求1所述的微型桩灌注用特种砂浆，其特征在于，所述外加剂包括聚羧酸减水剂、塑性膨胀剂、消泡剂、增粘剂和矿物降粘剂。


3.如权利要求2所述的微型桩灌注用特种砂浆，其特征在于，所述增粘剂为纤维素醚、聚多糖、聚丙烯酰胺及片状硅酸盐中的一种或多种组合；所述矿物降粘剂为一级粉煤灰或微珠超细粉煤灰。


4.如权利要求1所述的微型桩灌注用特种砂浆，其特征在于，原料包括(按重量份计)：石英砂200-400份，普通硅酸盐水泥80-120份，矿粉(s95)30-60份，矿物降粘剂20-50份，聚羧酸减水剂0.4-0.8份，早强剂1-5份，增粘剂0.4-1.0份，塑性膨胀剂0.1-0.5份，消泡剂0.4-0.8份。


5.权利要求1-4任一项所述微型桩灌注用...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈树林，朱俊勋，王锦明，
申请(专利权)人：山东省建筑科学研究院，
类型：发明
国别省市：山东;37