水泥基灌浆料适用水泥试验分析

彭鹏飞

（厦门市宏业工程建设技术有限公司，厦门 361000）

水泥基灌浆材料是由水泥为基本材料，适量的细骨料及加入少量的混凝土外加剂及其它材料组成的干混材料，加水拌合后具有大流动度，早强、高强、微膨胀的性能。因其具有无收缩、强度高、自密实、施工方便等特点，广泛应用于设备基础的二次灌浆、地脚螺栓锚固、混凝土修补加固等方面。由于进口灌浆料的价格昂贵，加之国内需求旺盛，近几年我国对灌浆料的研究十分活跃并取得了较大进展，在材料的性能和成本方面都有所突破［1－3］。

国内的水泥基灌浆料所用水泥通常是硅酸盐水泥，并通过添加膨胀剂促使水泥浆体内部形成钙矾石，以获得早强、高强、微膨胀等性能。因钙矾石在80℃即会发生分解，有报道担心国内市场上的膨胀剂性能的稳定性，并因此质疑灌浆料体系在工程应用上的稳定性。

硫铝酸盐水泥具有快硬、早强、微膨胀的特性，可用于配制水泥基灌浆料，但其价格较普通硅酸盐水泥高出不少，因而有研究使用硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥复合胶凝体系来降低成本［4－6］。硫铝酸盐水泥与普通水泥的适应性有待探讨。该文研究了各种硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥复合胶凝体系的适应性，对相关企业选择原材料具有一定指导意义。

1 试 验

1.1 原材料与混凝土配比

水泥：龙麟P.O 42.5，龙麟P.O 42.5R，龙麟P.O 52.5，龙麟P.O 52.5R，龙麟水泥集团有限公司生产；R.SAC 425，郑州市中泰水泥有限公司生产；砂：河砂，中砂，细度模数2.5；减水剂：萘系，粉剂，减水率约20%；水：自来水。

所用配比见表1。

表1 试验所用配比 g

1.2 方法

流动度测试方法：参照JC／T 986—2005执行。

强度测试方法：参照JC／T 986—2005和GB／T 17671—1999执行，成型时，直接一次性将浆料注满试模，不振动，刮平后进行养护［7］。

2 试验过程

2.1 P.O 42.5水泥与R.SAC 425水泥的适应性

以R.SAC 425水泥取代P.O 42.5水泥，取代量分别为胶凝材料总量的15%、30%、50%、65%、80%和100%，按表1配比进行试验。试验结果如图1、图2所示。

由图1、图2可以看出，R.SAC 425水泥取代P.O 42.5水泥对灌浆料初始流动度影响不大，高掺量时稍降低流动度；R.SAC 425水泥在低掺量下对灌浆料的30min流动度保留值影响不大，但掺量超过胶凝材料总量50%时，使其急剧下降，掺量达到80%时30min后浆体已硬化。R.SAC 425水泥明显提高灌浆料的1d抗压强度，随着其掺量的增加，灌浆料1d抗压强度逐渐提高；随着R.SAC 425水泥取代量的增加，灌浆料3d抗压强度先降低后升高；而对于28d抗压强度，R.SAC 425水泥取代量的增加起到负面影响，取代量30%时稍提高，在取代量超过50%之后降低明显。

可见，R.SAC 425水泥取代P.O 42.5水泥超过50%时，将影响30min流动度保留值，降低28d强度，不可取；取代量在30%左右时，虽使得3d抗压强度有所降低，但不影响流动度，且使得1d、28d抗压强度提高。

2.2 P.O 42.5R水泥与R.SAC 425水泥的适应性

以R.SAC 425水泥取代P.O 42.5R 水泥，取代量分别为胶凝材料总量的15%、30%、50%、65%、80%和100%，按表1配比进行试验。试验结果如图3、图4所示。

由图3、图4可以看出，R.SAC 425水泥取代P.O 42.5R 水泥对灌浆料初始流动度影响不大；R.SAC 425水泥在低掺量下对灌浆料的30min流动度保留值影响不大，但掺量超过胶凝材料总量50%时，使其急剧下降，掺量达到80%时30min后浆体已硬化。R.SAC 425水泥明显提高灌浆料的1d抗压强度，随着其掺量的增加，灌浆料1d抗压强度逐渐提高；随着R.SAC 425水泥取代量的增加，灌浆料3d抗压强度先稍降低后升高；而对于28d抗压强度，R.SAC 425水泥取代量的增加使得灌浆料强度呈波浪形降低，仅取代量30%时稍提高。

可见，R.SAC 425水泥取代P.O 42.5R 水泥超过50%时，将影响30min流动度保留值，降低28d强度，不可取；取代量在30%左右时，虽使得3d抗压强度稍有降低，但不影响30min流动度保留值，且使1d、28d抗压强度提高。

2.3 P.O 52.5水泥与R.SAC 425水泥的适应性

以R.SAC 425水泥取代P.O 42.5水泥，取代量分别为胶凝材料总量的15%、30%、50%、65%、80%和100%，按表1配比进行试验。试验结果如图5、图6所示。

由图5、图6可以看出，R.SAC 425水泥取代P.O 52.5水泥对灌浆料初始流动度影响不大；R.SAC 425水泥在低掺量下对灌浆料的30min流动度保留值影响不大，但掺量超过胶凝材料总量50%时，使其急剧下降，掺量达到80%时30min后浆体已硬化。R.SAC 425水泥明显提高灌浆料的1d抗压强度，随着其取代量的增加，灌浆料1d抗压强度逐渐提高，但100%时出现下降；随着R.SAC 425水泥取代量的增加，灌浆料3d抗压强度仅在50%和100%出现明显降低，其余掺量符合正相关规律；而对于28d抗压强度，R.SAC 425水泥取代量的增加起到负面影响，在取代量80%时出现升高折点。

可见，R.SAC 425水泥取代P.O 52.5水泥超过50%时，将影响30min流动度保留值，不可取；低取代量时虽提高早期强度，但降低28d强度，不合适。即R.SAC 425水泥与P.O 52.5水泥适应性较差。

2.4 P.O 52.5R水泥与R.SAC 425水泥的适应性

以R.SAC 425水泥取代P.O 52.5R 水泥，取代量分别为胶凝材料总量的15%、30%、50%、65%、80%和100%，按表1配比进行试验。试验结果如图7、图8所示。

由图7、图8可以看出，R.SAC 425水泥取代P.O 52.5R 水泥对灌浆料初始流动度影响不大；R.SAC 425水泥在低掺量下对灌浆料的30min流动度保留值影响不大，但掺量超过胶凝材料总量65%时，使其急剧下降，掺量达到80%时30min后浆体已硬化。R.SAC 425水泥明显提高灌浆料的1d抗压强度，随着其掺量的增加，灌浆料1d抗压强度逐渐提高；随着R.SAC 425水泥取代量的增加，灌浆料3d抗压强度先稍降低后升高；而对于28d抗压强度，R.SAC 425水泥取代量的增加使得灌浆料强度呈波浪形降低，仅取代量30%时稍提高。

可见，R.SAC 425水泥取代P.O 52.5R 水泥超过65%时，将影响30min流动度保留值，降低28d强度，不可取；取代量在30%左右时，虽使得3d抗压强度稍有降低，但不影响30min流动度保留值，且使1d、28d抗压强度提高。总体来看R.SAC 425水泥取代P.O 52.5R 水泥对灌浆料28d强度降低程度较小，即适应性较好。

3 结论

a.R.SAC 425水泥取代P.O 42.5和P.O 52.5级水泥超过50%左右时，将影响30min流动度保留值，降低28d强度，不可取；取代量在30%左右时，影响较小。

b.综合来看R.SAC 525水泥与P.O 52.5水泥适应性较差，与P.O 52.5R 水泥适应性稍好。

［1］桑国臣，刘加平.水泥基无收缩复合灌浆料的实验研究［J］.新型建筑材料，2007（12）：4－7.

［2］杨久俊，海 然，吴科如.钙矾石的结构变异对膨胀水泥膨胀性的影响［J］.无机材料学报，2003（1）：136－141.

［3］霍利强.绿色高强高性能灌浆材料研究［J］.混凝土，2013（1）：114－116.

［4］李英丁，张铬，徐 迅.硬石膏与高铝水泥掺量对无收缩灌浆料性能的影响［J］.新型建筑材料，2009（3）：10－12.

［5］贾雪丽.高性能水泥基灌浆材料的制备与性能研究［D］.武汉：武汉理工大学，2011.

［6］刘小兵.水泥基无收缩灌浆砂浆的配制及性能研究［D］.重庆大学，2010.

［7］国家发展和改革委员会.水泥基灌浆材料［S］.北京：中国标准出版社，2005.