南昌灌浆料 江西灌浆料 高强无收缩灌浆料 石膏对低温套筒灌浆料性能的影响 掺入过多的石膏时,会对低温套筒灌浆料的强度造成很大影响,尤其是长期强度。这是因为高铝水泥中C3A的水化产物水化铝酸钙会与石膏继续反应,生成大量钙矾石。钙矾石导致了水泥水化物的结构遭到破坏,造成安定性不良,对整体强度产生不利影响。但是掺入适量石膏,高铝水泥中水化反应较快的CA会与石膏发生水化反应,生成钙矾石,对于提高低温套筒灌浆料的早期强度有很大帮助。此外还有利于减小水泥收缩,有微膨胀的效果。石膏生成钙矾石的水化机理为:在浓度很高的Ca(OH)2溶液中,钙矾石反应生成的过程会使大量水聚集,进而引起膨胀。电镜观察发现,在水化早期生成的钙矾石围绕C4A3S颗粒作不规则排列;随后逐渐变化成从C4A3S颗粒里辐射状向外发展,而且该反应区也渐趋紧密。钙矾石产生膨胀的另一个重要原因是钙矾石形态的改变。钙矾石从不规则分布变成了辐射状分布 [46]。选取的石膏掺量试验配合比见表4.4。 南昌灌浆料 江西灌浆料 高强无收缩灌浆料石膏掺量试验的配合比 编号 石膏掺量/% 硅灰掺量/% W/C C/S 普通硅酸盐水泥/% 高铝水泥/% 硫铝酸盐水泥/% 1# 3 4 0.28 1.0 70 20 10 2# 6 4 0.28 1.0 70 20 10 3# 9 4 0.28 1.0 70 20 10 4# 12 4 0.28 1.0 70 20 10 5# 15 4 0.28 1.0 70 20 10 6# 18 4 0.28 1.0 70 20 10 7# 21 4 0.28 1.0 70 20 10 分别给出了石膏掺量对流动度和抗压强度的试验结果。 石膏掺量对流动度的影响 石膏掺量对抗压强度的影响 可以看出: (1)石膏对于复合水泥体系低温套筒灌浆料的缓凝效果十分明显,石膏掺量为3 %时,低温套筒灌浆料凝结时间很短,浆体在很短时间内发生水化反应。随着石膏掺量越多,缓凝效果越明显。随着石膏掺量增多,初始流动度和30 min流动度之间的差值越来越小,当掺量**过18 %时,整个浆体开始泌水,表面泛水光,在玻璃板上的浆体边缘出现毛刺现象。 (2)掺加石膏对于强度有明显影响,各龄期强度呈先增大后减小的趋势。当石膏掺量为12 %时,强度达到较大值:1 d强度为45.27 MPa,3 d强度为59.88 MPa,28 d强度为86.16 MPa。当石膏掺量为18 %时,试块表面出现一层白色粉状物,当掺量增加到21 %时,起粉现象更加严重,究其原因是因为石膏掺量过多,无法同复合水泥发生水化反应,多余的石膏粉析出到试块表面。试验也发现,石膏掺量为18 %、21 %时,各龄期强度都出现了大幅度的下降。 (3)掺加石膏对于低温套筒灌浆料的性能有很重要的影响,随着石膏掺量增多,高铝水泥中的CA被消耗的越多,生成的钙矾石对低温套筒灌浆料早期强度的提高起到了很大的促进作用。但石膏掺量过多,高铝水泥中的CA无法继续消耗石膏,导致试块强度大幅下降,出现起粉现象,导致整个体系安定性不良。综上考虑,将石膏掺量12 %确定为较佳掺量,进行后续试验。