[发明专利]低温环境水泥基灌浆材料及其制备方法

说明书

本发明属于建筑材料领域，具体公开了一种低温环境水泥基灌浆材料及其制备方法。所述水泥基灌浆材料按重量百分比计，其原料组成如下：水泥40％～55％；骨料35％～60％；矿物掺合料6％～16％；纤维0％～6％；外加剂2％～4％；以上各组分重量百分比之和为100％，以及水，为以上各组分重量之和的10.5％～14.5％；本发明提供的低温环境水泥基灌浆材料具有高强、自密实、微膨胀、高耐久性等优点。

技术领域

本发明属于风电工程材料技术应用领域，涉及一种低温环境水泥基灌浆材料及其制备方法，特别适用于冬期施工风电工程的预应力锚栓式结构基础灌浆。

背景技术

近年来我国正大力发展清洁能源建设，风电资源作为清洁能源的代表得到了重点开发。在陆上风电工程中，预应力风机基础采用预应力锚杆组合件形成的锚杆笼作为风机塔筒和基础的连接。其中，下锚板嵌入在混凝土基础中，在混凝土基础以上至上锚板之间采用二次灌浆来加强结构强度。预应力锚栓组合件上锚板的二次灌浆是整个施工环节中的重要控制工序，关乎风机整体结构运行安全。

二次灌浆材料要求高强无收缩、自流平、微膨胀。普通灌浆材料在常温条件下比较容易达到这些性能要求，但是面对遍布全国的风电建设项目，经常会遇到环境气温低于5℃的冬期施工工程，此时普通灌浆材料就遇到了很大的制约性。

目前国内对冬期施工灌浆材料的研究主要集中在铁路桥梁工程支座灌浆以及装配式建筑套筒灌浆。中国专利CN102173662A公开了一种高铁用低温超早强支座灌浆材料，该发明具体公开了通过调整快硬水泥、双快水泥、石英砂、外加剂的比例，配制出适用于低温或负温条件下高铁盆式橡胶支座安装的灌浆材料，但是该专利发明灌浆材料只适用于-5℃～10℃的温度范围。中国专利CN108147776A公开了一种低温钢筋连接用高性能灌浆料及其制备方法，可满足低温环境下钢筋连接用套筒灌浆料的施工，但是其低温范围也限定在-5℃～10℃范围内。

因此，急需一种适用于更低温度冬期施工陆上风电工程预应力锚栓式结构基础的高性能水泥基灌浆材料。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种低温环境水泥基灌浆材料，该灌浆材料具有高强、自密实、微膨胀、高耐久性等特点。

本发明另一目的在于，提供上述低温环境水泥基灌浆材料的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，本发明提供的低温环境水泥基灌浆材料，按重量百分比计，其原料组成如下：

以上各组分重量百分比之和为100％，以及

水，为以上各组分重量之和的10.5％～14.5％；

其中，所述矿物掺合料为磨细粉煤灰、超细矿渣粉、微珠、微硅粉、纳米二氧化硅粉中的两种或多种。

优选地，所述矿物掺合料为超细矿渣粉与微珠或微硅粉中的一种的混合物。

作为一个可选的实施例，所述水泥为普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、快硬复合硫铝酸盐水泥、高强快凝快硬高贝利特硫铝酸盐水泥、白色超高强高贝利特快凝快硬复合硫铝酸盐水泥中的两种或多种。

优选地，所述水泥为硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥按照1:6～12的质量比的混合物。

作为一个可选的实施例，所述骨料为石英砂、花岗岩机制砂、铁尾矿砂中的一种或多种。

优选地，所述骨料为140-40目石英砂和40-8目铁尾矿砂按照1:3～8的质量比的混合物。

作为一个可选的实施例，所述磨细粉煤灰的比表面积为600～800m²/kg；