一种适用于厚层喷涂的高性能加固砂浆及其配置方法

摘要

本发明公开了一种适用于厚层喷涂的高性能加固砂浆，主要由普通硅酸盐水泥、硅灰、粉煤灰、膨胀剂、减水剂、纤维素醚、抗裂纤维、级配砂按照一定的质量比配置而成，各成分的质量百分比为：水泥24％～32％，硅灰4％～8％，粉煤灰4％～8％，膨胀剂2.0％～3.5％，减水剂0.1％～0.15％，纤维素醚0.05％～0.2％，抗裂纤维0.05％～0.1％，级配砂56％～66％。本发明高性能加固砂浆强度可达M60～M80，可满足C60以上高强混凝土结构的加固要求；具有良好的泵送性能，可适用于机械化喷涂施工；具备优异的垂挂性能，单次喷涂施工厚度可达40mm，能满足大尺寸构件及厚层加固的施工要求。

说明书

技术领域

本发明属于高强混凝土结构加固建筑材料领域，具体涉及一种适 用于厚层喷涂的高性能加固砂浆及其配置方法。

背景技术

随着国民经济的快速发展，C60以上的高强混凝土在工业厂房、 高层建筑、市政公路桥梁等领域得到越来越多的应用。相应地，由于 建造质量欠佳、维修养护不当、不利环境因素影响而产生的结构性损 害问题也随之而来，因此，采用结构加固的方法恢复高强混凝土结构 的承载力和安全性，成为结构加固领域的重要发展方向之一。

由于欧美国家的劳动力成本较高，砂浆的机械化喷射施工于上世 纪60年代就得以普及，在降低劳动强度，减小施工污染，增加工作 效率，提高施工质量等方面发挥了积极的作用。中国起步较晚，对机 械化施工的认识还有很多不足，但随着国民经济的快速发展和劳动力 成本的较快增长，传统的手工抹灰施工工艺将逐渐被机械化施工工艺 所替代，因此砂浆的机械化喷涂施工将成为今后建筑施工领域发展的 主流趋势之一。

在混凝土结构加固施工方法中，水泥复合砂浆钢筋网加固方法因 施工操作简便得到广泛普及，其中的水泥复合砂浆对结构加固的有效 性起到了至关重要的作用。在对C60以上的高强混凝土结构的加固 中，目前市场主流的高强加固砂浆因配置方法不合理，存在着机械化 喷涂施工性较差或因砂浆垂挂能力差而无法进行厚层喷涂的问题。更 严重的是，过高的水泥含量导致了砂浆面层开裂现象频发，并加剧砂 浆内部的钢筋锈蚀，使得加固砂浆劣化，严重影响到加固的有效性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于厚层喷涂的高性能加固砂浆， 针对结构加固的有效性和砂浆机械化喷涂施工的发展趋势，以满足现 阶段对高强混凝土结构加固的要求，本发明还提供了这种高性能加固 砂浆的配置方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种适用于厚层喷涂的高性能加固砂浆，主要由普通硅酸盐水 泥、硅灰、粉煤灰、膨胀剂、减水剂、纤维素醚、抗裂纤维、级配砂 按照一定的质量比配置而成，各成分的质量百分比为：

进一步，所述水泥为42.5普通硅酸盐水泥。

进一步，所述硅灰为二氧化硅有效含量大于90％的活性硅灰。

进一步，所述粉煤灰为I级低钙灰。

进一步，所述膨胀剂为以硫铝酸钙和氧化钙为主要膨胀成分的复 合膨胀剂。

进一步，所述减水剂为高效聚羧酸减水剂。

进一步，所述纤维素醚为低粘度改性羟乙基甲基纤维素醚。

进一步，所述抗裂纤维为聚丙烯抗裂纤维。

进一步，所述级配砂为具有连续级配的石英砂。

本发明还提供了上述高性能加固砂浆的配制方法，包括如下步 骤：首先将配方中除水泥、级配砂以外的添加剂按照配比进行预混合 成添加剂混合物，然后将该添加剂混合物与水泥、级配砂进行充分混 合、包装形成干粉，运输至施工场地后，按干粉质量的12％～15％ 加水充分搅拌后，采用螺杆式砂浆喷射机施工，单次喷射的砂浆层厚 度可达40mm。

本发明原理：本发明通过纤维素醚的增稠和引气作用，增强高性 能加固砂浆的粘聚性和触变性，采用较大掺量的高活性硅灰，在高效 减水剂的分散作用下极大地增强了高性能加固砂浆的强度，显著降低 了水泥用量和砂浆的容重，提高了砂浆的垂挂能力，满足高强度和厚 层喷涂施工的要求。采用硫铝酸钙和氧化钙复合膨胀效应，在内部钢 筋的约束下，有效补偿高性能加固砂浆的塑性收缩和后期干缩，避免 了高含量水泥容易导致的收缩开裂问题。

本发明具有如下有益效果：

(1)高性能加固砂浆强度可达M60～M80，可满足C60以上高强 混凝土结构的加固要求；

(2)高性能加固砂浆具有良好的泵送性能，可适用于机械化喷 涂施工；

(3)高性能加固砂浆具备优异的垂挂性能，单次喷涂施工厚度 可达40mm，显著提高施工效率；

(4)高性能加固砂浆的补偿收缩性能提高了砂浆的体积稳定性， 能满足大尺寸构件及厚层加固的施工要求。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方 案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但 本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1：

高性能加固砂浆各组分质量比如下：

本实施例中高性能加固砂浆配置的具体步骤为：首先将配方中除 水泥、级配砂以外的添加剂按照配比进行预混合成添加剂混合物，然 后将该添加剂混合物与水泥、级配砂进行充分混合、包装形成干粉， 运输至施工场地后，按干粉质量的12.5％加水充分搅拌后，采用螺 杆式砂浆喷射机施工，单次喷射的砂浆层厚度可达40mm。

实施例2：

高性能加固砂浆各组分质量比如下：

本实施例中高性能加固砂浆配置的具体步骤为：首先将配方中除 水泥、级配砂以外的添加剂按照配比进行预混合成添加剂混合物，然 后将该添加剂混合物与水泥、级配砂进行充分混合、包装形成干粉， 运输至施工场地后，按干粉质量的14％加水充分搅拌后，采用螺杆 式砂浆喷射机施工，单次喷射的砂浆层厚度可达40mm。

根据以上两实施例的方法，并选择市场上具有代表性的同类产品 作为典型对比样，在同条件施工、养护及测试方法下，得到性能数据 描述如下：

由上表中可见，采用较高掺量的活性硅灰配置技术，在较低水泥 含量和砂浆容重的基础上即可实现较高的后期强度，同时大幅降低了 砂浆的收缩开裂隐患，再通过添加有效的膨胀组分，最终实施例中的 砂浆干燥收缩率都较典型对比样显著减小，降幅可达40％～50％； 选择优异的保水增稠组分，实施例中的砂浆触变性明显较典型对比样 提高，单次喷涂厚度提高一倍。由此可见，实施例中的砂浆较典型对 比样，在实现高强度的同时具有更好的抗收缩开裂性能和更优异的施 工触变性，用于厚层喷涂施工具有更好的适应性。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优 点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上 述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明 精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改 进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权 利要求书及其等效物界定。