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一、在灌浆料高强化中化学外加剂的作用
灌浆料的强度与水灰比有着密切的关系,水灰比越低,灌浆料强度越高。因此,高强灌浆料的水灰比通常较低。对于高强灌浆料来说,胶凝材料用量通常是较大的,灌浆料中水泥浆量是较富余的。但若灌浆料用水量较大的话,在较低的水灰比是必然导致灌浆料的胶凝材料用量较大。水泥灌浆料中胶凝材料用量太大不仅使得灌浆料的成本太高,还会引起灌浆料的体积不稳定性、较高的放热量等一系列问题,也不利于集料骨架作用的发挥。因此,在灌浆料高强化中,降低灌浆料用水量具有特别重要的意义。
在使用超塑化剂以前,降低灌浆料的用水量是以损失流动性为代价的。而流动性的降低给灌浆料的密实带来了困难。如果灌浆料不能够密实,则达不到高强度目的。所以,损失灌浆料的流动性所能减少的灌浆料用水量是极其有限的。超塑化剂的作用于就是在保证灌浆料流动性的前提下大幅度地减少灌浆料的用水量。超塑化剂的减水率越高,在胶凝材料用量适当的情况下灌浆料的水胶比可以降得越低。因而能在可以密实成形的情况下实现灌浆料的高强化。
二、在灌浆料高强化中矿物外加剂的作用
近一二十年在高强水泥灌浆料方面的研究表明,矿物外加剂在灌浆料高强化中发挥了相当大的作用。因此,目前普遍认为矿物外加剂是配置高强灌浆料不可缺少的一个组分。矿物外加剂在灌浆料高强化中的作用主要表现在以下几个方面:
1、减水作用进一步降低水胶比 高强灌浆料对于用水量有较高的要求。但与配制大体积灌浆料不同,在配制大体积灌浆料时尽量降低灌浆料用水量是为了减少水泥用量,目的在于控制灌浆料的放热量,而在配制高强灌浆料降低用水量是为了降低水胶比,目的在于提高灌浆料的强度。
2、填充硬化水泥石孔隙时孔隙化 对于高强灌浆料,由于水胶比较低,孔隙率通常是较低的。因此影响水泥灌浆料强度的关键因素已经不再是孔隙率,而是孔的分布。也就是说,灌浆料进一步高强化的关键在于使孔隙化,由有害孔转变成无害孔。
3、微集料作用改善硬化水泥石的变形性能 许多研究表明,用粉煤灰、硅灰等部分地取代水泥后可以减小硬化水泥石的自生体积变形和干缩变形,这不仅是提高了灌浆料的体积稳定性,更重要的是减少了微裂纹。
4、改善硬化水泥石与集料的界面结构 硬化水泥石与集料的界面过渡区通常是灌浆料中的最薄弱环节,改善过渡区结构有利于提高灌浆料的强度。然而,矿物外加剂在这一方面有着特别的功能。
三、在灌浆料高强化中矿物外加剂与化学外加剂的相互作用
需要特别注意的是在水泥灌浆料高强化中,不仅要充分发挥矿物外加剂和化学外加剂的单一作用,更要注意利用它们之间的相互作用,使其有效地叠加,以实现更好的增
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