一种抢修加固建筑用环保型压力注浆料及生产、使用方法
技术领域
本发明涉及土建用加固材料技术领域，尤其涉及一种抢修加固建筑用环保型压力注浆料及生产、使用方法。
背景技术
我国建国时建造的大量建(构)筑物目前都已接近70年，50年代至60年代建筑的所有建(构)筑物龄期也都已经超过50年，按照建国初期国家的设计标准和我国当时的施工技术水平，一般建(构)筑物的使用寿命是按照50～70年设计。再加上建(构)筑物的长期荷载作用产生的疲劳变形和振动，导致建筑物开裂破损，特别是受恶劣气候及腐蚀性介质的长期作用而产生的混凝土开裂、钢材锈蚀、保护层脱落等，造成建构筑物承载能力及其它性能满足不了使用要求，很多建(构)筑物均需加固或修补。
目前，国内外对混凝土建筑表面开裂、钢筋锈蚀、混凝土保护层脱落及破损等的处理方法，常采用普通砂浆或建筑胶泥进行修补或加固，缺陷严重的采用贴碳纤维布、贴钢板网灌灌浆料，或支模灌浆料的修补加固方法。
在上述方法中，采用普通砂浆修补加固的施工方法方便易行，但普通砂浆的粘聚力差、强度低，易产生收缩开裂，耐久性满足不了长期使用要求。而采用建筑胶泥修补加固其，粘聚力、耐久性能满足要求，但材料成本高、不环保，且施工不方便，表观质量不能满足要求。采用粘贴碳纤维布、贴钢板网灌浆料的方法修补，加固施工不方便，工艺过程复杂，工期长且成本高。
采用压力注浆修补加固建筑，是延用普通砂浆施工方法，通过改进灌浆料的流动性及提高其使用性能，使压力注浆料的粘聚力、强度、耐久性均能满足要求，并且成本低。
发明内容
本发明提供了一种抢修加固建筑用环保型压力注浆料及生产、使用方法，所生产的环保型压力注浆料具有无毒无害、吸水率低、抗压及抗折强度高，防水性及耐冻性好、使用寿命长的优点，且施工方便，成本低。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种抢修加固建筑用环保型压力注浆料，由下列重量份的原料组成：胶凝材料80～100份，复合减水剂0.6～1.2份，微膨胀剂3～6份，抗裂剂0.3～0.5份，缓凝剂0.03～0.05份，增强纤维0.045～0.05份，细骨料70～90份；另外加水，水料比为0.16～0.19；其中：
所述胶凝材料为水泥；
所述复合减水剂由聚丙烯酸盐高效减水剂与脂肪族羟甲基磺酸盐高效减水剂按重量份比例1：(8～12)混合组成；
所述微膨胀剂为硫铝酸钙膨胀剂、UEA膨胀剂、氧化钙-硫铝酸钙膨胀剂中的一种；
所述抗裂剂为水性环氧树脂乳液、水性聚氨酯树脂乳液、水性酚醛树脂乳液、水性丙烯酸树脂乳液、水性醇酸树脂乳液中的一种至两种；
所述缓凝剂为酒石酸、葡萄糖、柠檬酸、丙三醇、聚乙烯醇、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、酯醚混合衍生物中的两种；
所述增强纤维为T300级碳纤维；
所述细骨料为水洗河砂、水洗铁尾矿砂、经消解后的水洗转炉钢渣人工砂中的一种。
所述胶凝材料为P·Ⅱ52.5水泥、P·O%2042.5R水泥、P·O%2042.5水泥中的一种。
所述复合减水剂的减水率大于32％，掺量0.8％～1.2％。
所述复合减水剂中，聚丙烯酸盐高效减水剂由含固量≥30％的母液加水稀释至含固量为16％～20％；所述脂肪族羟甲基磺酸盐高效减水剂是由含固量≥30％的母液加水稀释至含固量为16％～20％。
所述T300级碳纤维的纤维直径为
所述细骨料的细度模数为3.4～3.0，颗粒级配为Ⅱ类，颗粒度2～4.75mm，堆积密度1520～1560Kg/m3，表观密度孔2700～2720Kg/m3，空隙率47％～49％，含泥量＜1.5％。
一种抢修加固建筑用环保型压力注浆料的生产方法，包括如下步骤：
1)各原料分别由输送机输出，经电子秤计量后，按下列顺序加入搅拌机：
①先加入胶凝材料、增强纤维及细骨料，搅拌3min以上；
②加水、复合减水剂，搅拌2min以上；
③加抗裂剂，搅拌1min以上；
④加缓凝剂、微膨胀剂，搅拌30s以上；
2)混合后制成的浆料即为环保型压力注浆料；其可操作时间为45～60min，初凝时间为70～100min。
一种抢修加固建筑用环保型压力注浆料的使用方法，包括：
1)采用注浆泵进行注浆操作；
2)将待加固的建筑基层处理干净，按设计要求植锚固钢筋；
3)安装封闭式模板，将注浆管的一端与注浆泵连接，另一端伸入封闭式模板上开设的注浆孔中；注浆管另外连接排气管；注浆管上设单向注浆用逆止阀及安全用溢流阀，排气管上设放气阀，安全用溢流阀的工作压力为0.25～0.5MPa，放气阀的工作压力为1.0MPa；
4)将装有环保型压力注浆料的浆料罐与注浆管连接，启动注浆泵进行压力注浆操作，终凝3～4h后拆除管件、阀，拆除模板，洒水自然养护，留用试块；
5)检测检验试块。
所述水泥注浆泵的功率≥4.5kw，输出量≥0.6m3/h，输出压力≥9MPa。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)所生产的环保型压力注浆料具有无毒无害、吸水率低(＜1％＝、抗压及抗折强度高，防水性及耐冻性好、使用寿命长(＞100年)的优点，且施工方便，成本低。
2)充分利用了工业废弃物作为原料，且制备工艺简单，节能除耗；
3)注浆料的实体密度好，冻融(≥100次)损失＜1％，用于修补加固建筑(工业厂房、办公楼、住宅楼、院校、宾馆等建筑的梁裂纹、烟囱裂纹等)，能够满足北方及南方不同地区的使用要求。
具体实施方式
本发明所述一种抢修加固建筑用环保型压力注浆料，由下列重量份的原料组成：胶凝材料80～100份，复合减水剂0.6～1.2份，微膨胀剂3～6份，抗裂剂0.3～0.5份，缓凝剂0.03～0.05份，增强纤维0.045～0.05份，细骨料70～90份；另外加水，水料比为0.16～0.19；其中：
所述胶凝材料为水泥；
所述复合减水剂由聚丙烯酸盐高效减水剂与脂肪族羟甲基磺酸盐高效减水剂按重量份比例1：(8～12)混合组成；
所述微膨胀剂为硫铝酸钙膨胀剂、UEA膨胀剂、氧化钙-硫铝酸钙膨胀剂中的一种；
所述抗裂剂为水性环氧树脂乳液、水性聚氨酯树脂乳液、水性酚醛树脂乳液、水性丙烯酸树脂乳液、水性醇酸树脂乳液中的一种至两种；
所述缓凝剂为酒石酸、葡萄糖、柠檬酸、丙三醇、聚乙烯醇、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、酯醚混合衍生物中的两种；
所述增强纤维为T300级碳纤维；
所述细骨料为水洗河砂、水洗铁尾矿砂、经消解后的水洗转炉钢渣人工砂中的一种。
所述胶凝材料为P·Ⅱ52.5水泥、P·O 42.5R水泥、P·O 42.5水泥中的一种。
所述复合减水剂的减水率大于32％，掺量0.8％～1.2％。
所述复合减水剂中，聚丙烯酸盐高效减水剂由含固量≥30％的母液加水稀释至含固量为16％～20％；所述脂肪族羟甲基磺酸盐高效减水剂是由含固量≥30％的母液加水稀释至含固量为16％～20％。
所述T300级碳纤维的纤维直径为
所述细骨料的细度模数为3.4～3.0，颗粒级配为Ⅱ类，颗粒度2～4.75mm，堆积密度1520～1560Kg/m3，表观密度孔2700～2720Kg/m3，空隙率47％～49％，含泥量＜1.5％。
本发明所述一种抢修加固建筑用环保型压力注浆料的生产方法，包括如下步骤：
1)各原料分别由输送机输出，经电子秤计量后，按下列顺序加入搅拌机：
①先加入胶凝材料、增强纤维及细骨料，搅拌3min以上；
②加水、复合减水剂，搅拌2min以上；
③加抗裂剂，搅拌1min以上；
④加缓凝剂、微膨胀剂，搅拌30s以上；
2)混合后制成的浆料即为环保型压力注浆料；其可操作时间为45～60min，初凝时间为70～100min。
本发明所述一种抢修加固建筑用环保型压力注浆料的使用方法，包括：
1)采用注浆泵进行注浆操作；
2)将待加固的建筑基层处理干净，按设计要求植锚固钢筋；
3)安装封闭式模板，将注浆管的一端与注浆泵连接，另一端伸入封闭式模板上开设的注浆孔中；注浆管另外连接排气管；注浆管上设单向注浆用逆止阀及安全用溢流阀，排气管上设放气阀，安全用溢流阀的工作压力为0.25～0.5MPa，放气阀的工作压力为1.0MPa；
4)将装有环保型压力注浆料的浆料罐与注浆管连接，启动注浆泵进行压力注浆操作，终凝3～4h后拆除管件、阀，拆除模板，洒水自然养护，留用试块；
5)检测检验试块。
所述水泥注浆泵的功率≥4.5kw，输出量≥0.6m3/h，输出压力≥9MPa。
以下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。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
【实施例1】
一、本实施例中，一种环保型压力注浆料由下列原料按重量份组成：
P·Ⅱ52.5水泥：100份；复合减水剂：0.85份；
硫铝酸钙膨胀剂：3份；水性环氧树脂乳液：0.4份；
丙三醇：0.02份、聚乙烯醇：0.015份；T300级碳纤维：0.046份；
水洗河砂：75份；水料比为0.175。
二、本实施例中，一种环保型压力注浆料的生产方法如下：
1)按国家建材标准选择并储备材料。
2)通过输送机将各种原料输入对应的原料仓。
3)各原料分别由输送机输出，经电子秤自动计量后，按下列顺序加入搅拌机：
①加胶凝材料、增强纤维及细骨料，搅拌3min。
②加水、复合减水剂，搅拌2min。
③加抗裂剂，搅拌1min。
④加缓凝剂、微膨胀剂，搅拌30s。
4)混合后制成的浆料即为环保型压力注浆料；其可操作时间为45～60min，初凝时间70～100min，备用。
三、本实施例中，一种所述抢修加固建筑用环保型压力注浆料的使用方法如下：
1)压力注浆设备采用水泥注浆泵，其功率为4.5kw，输出量为0.6m3/h，输出压力为9MPa。
2)本实施例中，所述环保型压力注浆料用于办公楼梁裂纹的修补及加固；首先将建筑基层处理干净，按设计要求植锚固钢筋等。然后安装封闭式模板，注浆管的管径为D15，在注浆管上安装单向注浆用逆止阀及安全用溢流阀，安全用溢流阀的工作压力为0.25MPa；连接同管径的排气管，在排气管上安装放气阀，放气阀的工作压力为1.0MPa。
上述安装完成后，经检查合格进行压力注浆操作，终凝4h后拆除管件及阀门，拆除模板，洒水自然养护，留用试块。
3)对试块进行检测检验，其抗压强度为82.01MPa，抗折强度为10.03MPa。
【实施例2】
一、本实施例中，一种环保型压力注浆料由下列原料按重量份组成：
P·O 42.5R水泥：90份；复合减水剂：0.8份；
UEA膨胀剂：3.5份；水性聚氨酯树脂乳液：0.5份；
柠檬酸：0.025份、酒石酸：0.015份；T300级碳纤维：0.05份；
水洗铁尾矿砂：75份；水料比为0.165。
二、本实施例中，一种环保型压力注浆料的生产方法如下：
1)按国家建材标准选择并储备材料。
2)通过输送机将各种原料输入对应的原料仓。
3)各原料分别由输送机输出，经电子秤自动计量后，按下列顺序加入搅拌机：
①加胶凝材料、增强纤维及细骨料，搅拌3min。
②加水、复合减水剂，搅拌2min。
③加抗裂剂，搅拌1min。
④加缓凝剂、微膨胀剂，搅拌30s。
4)混合后制成的浆料即为环保型压力注浆料；其可操作时间为45～60min，初凝时间70～100min，备用。
三、本实施例中，一种所述抢修加固建筑用环保型压力注浆料的使用方法如下：
1)压力注浆设备采用水泥注浆泵，其功率为4.5kw，输出量为0.6m3/h，输出压力为9MPa。
2)本实施例中，所述环保型压力注浆料用于工业厂房梁裂纹的修补及加固；首先将建筑基层处理干净，按设计要求植锚固钢筋等。然后安装封闭式模板，注浆管的管径为D20，在注浆管上安装单向注浆用逆止阀及安全用溢流阀，安全用溢流阀的工作压力为0.5MPa；连接管径为D15的排气管，在排气管上安装放气阀，放气阀的工作压力为1.0MPa。
上述安装完成后，经检查合格进行压力注浆操作，终凝3h后拆除管件及阀门，拆除模板，洒水自然养护，留用试块。
3)对试块进行检测检验，其抗压强度为73.05MPa，抗折强度为8.01MPa。
【实施例3】
一、本实施例中，一种环保型压力注浆料由下列原料按重量份组成：
P·O 42.5水泥：95份；复合减水剂：0.75份；
氧化钙-硫铝酸钙膨胀剂：3.5份；水性酚醛树脂乳液：0.5份；
羟丙基纤维素：0.02份、羟丙基甲基纤维素：0.015份；T300级增强纤维：0.05份；
水洗河砂：75份；水料比为0.17。
二、本实施例中，一种环保型压力注浆料的生产方法如下：
1)按国家建材标准选择并储备材料。
2)通过输送机将各种原料输入对应的原料仓。
3)各原料分别由输送机输出，经电子秤自动计量后，按下列顺序加入搅拌机：
①加胶凝材料、增强纤维及细骨料，搅拌3min。
②加水、复合减水剂，搅拌2min。
③加抗裂剂，搅拌1min。
④加缓凝剂、微膨胀剂，搅拌30s。
4)混合后制成的浆料即为环保型压力注浆料；其可操作时间为45～60min，初凝时间70～100min，备用。
三、本实施例中，一种所述抢修加固建筑用环保型压力注浆料的使用方法如下：
1)压力注浆设备采用水泥注浆泵，其功率为4.5kw，输出量为0.6m3/h，输出压力为9MPa。
2)本实施例中，所述环保型压力注浆料用于住宅楼梁裂纹的修补及加固；首先将建筑基层处理干净，按设计要求植锚固钢筋等。然后安装封闭式模板，注浆管的管径为D15，在注浆管上安装单向注浆用逆止阀及安全用溢流阀，安全用溢流阀的工作压力为0.5MPa；连接同管径的排气管，在排气管上安装放气阀，放气阀的工作压力为1.0MPa。
上述安装完成后，经检查合格进行压力注浆操作，终凝3h后拆除管件及阀门，拆除模板，洒水自然养护，留用试块。
3)对试块进行检测检验，其抗压强度为70.12MPa，抗折强度为7.21MPa。
【实施例4】
一、本实施例中，一种环保型压力注浆料由下列原料按重量份组成：
P·042.5水泥：80份；复合减水剂：1.2份；
UEA膨胀剂：4份；水性丙烯酸树脂乳液：0.2份、水性醇酸树脂乳液：0.3份；
羟丙基甲基纤维素：0.02份、酯醚混合衍生物：0.015份；T300级碳纤维：7.2份；
水洗转炉钢渣人工砂(消解后)：75份；水料比为0.173。
二、本实施例中，一种环保型压力注浆料的生产方法如下：
1)按国家建材标准选择并储备材料。
2)通过输送机将各种原料输入对应的原料仓。
3)各原料分别由输送机输出，经电子秤自动计量后，按下列顺序加入搅拌机：
①加胶凝材料、增强纤维及细骨料，搅拌3min。
②加水、复合减水剂，搅拌2min。
③加抗裂剂，搅拌1min。
④加缓凝剂、微膨胀剂，搅拌30s。
4)混合后制成的浆料即为环保型压力注浆料；其可操作时间为45～60min，初凝时间70～100min，备用。
三、本实施例中，一种所述抢修加固建筑用环保型压力注浆料的使用方法如下：
1)压力注浆设备采用水泥注浆泵，其功率为4.5kw，输出量为0.6m3/h，输出压力为9MPa。
2)本实施例中，所述环保型压力注浆料用于住宅楼梁裂纹的修补及加固；首先将建筑基层处理干净，按设计要求植锚固钢筋等。然后安装封闭式模板，注浆管的管径为D20，在注浆管上安装单向注浆用逆止阀及安全用溢流阀，安全用溢流阀的工作压力为0.45MPa；连接同管径的排气管，在排气管上安装放气阀，放气阀的工作压力为1.0MPa。
上述安装完成后，经检查合格进行压力注浆操作，终凝4h后拆除管件及阀门，拆除模板，洒水自然养护，留用试块。
3)对试块进行检测检验，其抗压强度为68.24MPa，抗折强度为6.63MPa。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
