摘 要

针对目前传统水泥基灌浆料耐久性方面的不足，本文设计了一种新型水泥基灌浆料，该水泥基灌浆料具有高强、高流动、高耐性等特点。从流动度、物理性能、机械性能、耐久性方面研究新型水泥基灌浆料，研究表明加入硅微粉会提高新型水泥基灌浆料的流动度，出机流动度大于350mm，4小时保留值大于260mm；增加灌浆料的密实度，提高其机械性能。超细硅灰，比表面积大，具有“火山灰效应”能够很好地填充到水泥浆体的空隙中，从而提高了混凝土的密实性。硅灰可以提高灌浆料的抗压抗折强度，同样减少了灌浆料中的孔隙率，增强抗渗透能力以及抗硫酸盐侵蚀能力，与此同时也减少了碳化作用与冻融破坏。。采用正交试验研究了满足水泥灌浆料的流动度和抗压强度的配比，进一步研究了水泥基灌浆料的物理性能、抗冻性、抗碳化性能。该配比下所得水泥基灌浆料一定程度上解决了缓凝和早强的矛盾，并且具有超高耐久性，特别是显著的抗冻能力。

关键词：水泥基灌浆料；高流动度；耐久性；硅灰

Abstract

Aiming at the shortcomings of traditional cement-based grouting material durability, this paper designed a new cement-based grout, cement-based grout which has high strength, high flow, high resistance and other characteristics. From fluidity, physical properties, mechanical properties and research of new cement-based grouting material durability, studies show that the addition of microsilica improves the fluidity of the new cement-based grout, the machine flow is greater than 350mm, 4 hour retention value is greater than 260mm; increase the density of the grout, to improve its mechanical properties. Ultrafine silica fume, large surface area, with "ash" effect can be well filled in the gap in cement paste, thereby increasing the density of concrete. Silica fume can improve the compressive and flexural strength of grout, grout also reduces the porosity of the compound, and enhance the ability of anti-infiltration and anti-sulfate attack capability, at the same time reducing the carbonation and freeze-thaw damage. . Orthogonal experiment to study the cement grout meet fluidity and compressive strength ratio, and further study of the cement-based grout physical properties, frost resistance, carbonation resistance. This ratio resulting cement-based grout material to some extent, solve the retarded early strength and contradictions, and with ultra-high durability, particularly remarkable ability to antifreeze.

Keywords：Cement-based grout material; High fluidity; Durability; Silica fume

目 录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1概论 1

1.1.1灌浆材料的发展简史 1

1.1.2灌浆材料的分类及用途 2

1.2水泥基灌浆料 2

1.2.1基本概念 2

1.2.2基本性质 2

1.2.3发展简史 3

1.3水泥基灌装料目前存在的问题 4

1.4主要研究内容 4

第2章 原材料设备及试验方法 6

2.1原材料 6

2.2试验用主要仪器设备 7

2.2.1 成型仪器 7

2.2.2测试仪器 7

2.2.3 其他工具 8

2.3实验方法 8

2.3.1劈裂抗拉强度 8

2.3.2静弹性模量 9

2.3.3氯离子扩散系数试验 9

2.3.4抗水渗透试验 11

2.3.5 28天收缩试验 12

2.3.6 28天重量损失 12

2.3.7抗冻试验 12

2.3.8抗硫酸盐侵蚀试验 13

2.3.9碳化试验 15

第3章 试验结果及分析 16

3.1灌浆材料正交设计试验 16

3.2. 灌浆材料初期制备 17

3.3工作性测试 19

3.4 物理性能测试 19

3.5机械性能测试 20

3.6抗冻性能试验 21

3.7碳化性能测试 22

3.8抗硫酸盐侵蚀性能试验 23

第4章 结论和展望 25

4.1结论 25

4.2展望 26

参考文献 27

致谢 29

第1章 绪论

伴随着经济的快速发展，我们国家的诸多行业例如：石化、冶金以及电力企业等都有了重大的突破与飞跃。当然随之而来的桥梁建设、道路施工、高楼建筑建造以及修补设施等都会与日俱增，据此这就对我们所需求的灌浆材料性能有了更大的指标要求。在目前的国内对于灌浆材料的研究中，很多问题有待于需要解决。在灌浆材料所含组分对其性能影响缺乏理论系统的研究，当然这就导致灌浆材料的性能一般只能针对实际的应用问题，设计合适的相应配比，于此之外比如灌浆材料本身的性能与组分关系亟待我们的探索。如果解决了这个问题，那么就能解决灌浆材料存在的收率大、耐久性差、材料均质性差等缺陷。对于社会的发展要求，材料的耐久性越来越得到重视， 因此探求其组分与性能的关系以及增强材料的耐久性对灌浆材料的发展有重大意义。

1.1概论

1.1.1灌浆材料的发展简史

1802年，由一名法国土木工程师发明最早的灌浆材料，其中的主要成分包括粘土和石灰浆液等。他主要通过木质的冲击简易装置，并且以人工锤击的方式^[1]，向墙体注入所配置的浆液。随着不断的发展，英国与埃及也逐渐引入这种技术。时间由此至1857年，这段时间内，灌浆材料技术发展缓慢，还停留在较原始的方式，原材料也仅限于粘土和石灰等等。

1826年，波特兰水泥得到发明和使用，这在一定程度上促进了灌浆材料的生产及使用。并且让灌浆材料中使用波特兰水泥等胶凝材料提供了材料基础。随着灌浆材料与技术发展一直到了1858年前后，由一位英国学者创新性的将波特兰水泥当做胶凝材料运用到灌浆材料中，并且进行了大量的试验工作，研究与试验获得了成功，这就开创了先现代灌浆材料和技术发展的先河，为后来的灌浆材料科学探索发展奠定了重要的基础理论^[2]。